Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Принцип дії ультразвукових витратомірівСодержание книги Поиск на нашем сайте
Витратомір УЗР-В є складним електроакустичним приладом, який забезпечує зручність і високу точність безконтактного виміру витрат і об'єму стоку води в напірних трубопроводах та перетворення витрат води в електричний сигнал, що дозволяє включати прилад в автоматизовані системи управління водорозподілом води на закритих зрошувальних системах. Принцип дії витратомірів базується на зміні швидкості розповсюдження ультразвукового сигналу в середовищі, що рухається, залежно від значення складової швидкості цього середовища (води) в напрямку розповсюдження ультразвукового сигналу. Структурна схема витратоміра з лічильником, що реалізує цей принцип, наведена на рис. 5.1. З двох сторін трубопроводу діаметром d, по якому перекачують воду зі швидкістю v, встановлені п'єзоелектричні перетворювачі ПП1 і ПП2 під кутом а до осі трубопроводу. За допомогою високочастотних кабелів 1 і 2 ПП1 і ПП2 з'єднані з вимірювальним приладом. ПП1 і ПП2, які перетворюють електричні імпульси в акустичні і навпаки, виконують роль давачів і приймачів ультразвукових сигналів. Вимірювання осередненої швидкості течії води з трубопроводу здійснюється таким чином. Електричні імпульси з формувача Ф1 надходять до ПП1, який перетворює його в акустичний сигнал. Цей сигнал проходить через воду і приймається ПП2 через час t1: t1 = l/(c+v1), с (5.1) де l - відстань між ПП1 і ПП2, м; с - швидкість ультразвуку у воді, м/с; v1 - проекція вектора швидкості води на напрямок розповсюдження ультра-звукового сигналу, м/с. Прийнятий ПП2 акустичний імпульс перетворюється в електричний і надходить до вимірювально-управляючого блоку ВУБ, підсилюється і знову через формувач Ф1 надходить до датчика ПП1. Процес проходження сигналу повторюється. Таким чином, виникає автоциркуляція імпульсів по контуру, показаному на рисі 1.1 суцільними стрілками, з частотою F1=1/t1=(c+v1)/l, Гц (5.2) де F1 - частота автоциркуляції імпульсів, Гц. Аналогічно проходить автоциркуляція імпульсів і по контуру, показаному пунктирними стрілками. При цьому електричний імпульс з формувача Ф2 надходить на датчик ПП2, який перетворює його в акустичний сигнал. Він переходить через воду і приймається ПП1 через час t2. t2 = l/(c-vl), (5.3) перетворюється в електричний імпульс і надходить до ВУБ, підсилюється і знову через Ф2 надходить до ПП2. Процес повторюється. У другому синхрокільці автоциркуляція проходить з частотою F2: F2 = 1/t2=(c-vl)/l, Гц (5.4) Обидва синхрокільця одночасно роблять в одному електронно-акустичному каналі. Роботою синхрокільця керує пристрій управління ВУБ, який забезпечує їх синхронізацію та з допомогою системи автопідстройки - жорстку прив'язку частот генераторів імпульсів до частот синхроколець. Аналоговий уніфікований електросигнал для автоматики Рис.5.1. Структурна схема ультразвукового витратоміра УЗР-В з лічильником «Акустрон» Вимірювально-управляючий блок виділяє збільшену в 100 разів різницеву частоту: ∆F=100∙(F1-F2),Гц (5.5) Підставляючи у вираз 5.5 формули 5.2 і 5.4, v1=v cos а та l=d/sinα, одержуємо: ∆F = 100- [(с+v1)/l - (с – v1)/l] = 100- 2v1 / l = 100∙ v∙2 sinα∙cosα / d. Оскільки 2∙sinα∙cosα = sin 2α, а при α = 45° sin2a = 1, то: (5.6) Звідси видно, що різницева частота лінійно залежить від швидкості води в трубопроводі і не залежить від швидкості ультразвуку в воді і зміни властивостей води. Таким чином, швидкість води в трубопроводі із формули 5.6: v = ∆F ∙d/100, а витрати води: Q = v S = ∆Fdπd 2/400 = 0,00025 ∙ π∙ d3 ∙∆F, (5.7 ) де S=π d 2 /А - площа поперечного перетину трубопроводу, м2. Послідовність імпульсів різницевої частоти AF від ВУБ надходить на частотноаналоговий перетворювач ЧАП, який лінійно перетворює її в аналоговий сигнал, що подається на інтегратор ІН, проградуйований в одиницях витрат води, що пройшла за певний час. Сигнал, що подається з ВУБ на лічильник імпульсів ЛІ, проградуйований в одиницях об'єму води, яка пройшла по трубопроводу за час роботи витратоміра.
5.2.2. Застосування та монтаж витратомірів на трубопроводах До складу витратоміра з лічильником входять: два п'єзометричних перетворювача ПП, вимірювальний прилад ПВ, водомірний патрубок, високочастотний кабель довжиною 75 або 150м, установочний комплект. Рис.5.2. Витратомір ультразвуковий з лічильником «Акустрон» модуль УЗР-В. П'єзометричні перетворювачі для трубопроводів діаметром 400, 600, 800 і 1000 мм установлюються на відповідних патрубках заводського виготовлення в напрямних втулках, розташованих з двох боків патрубка по хорді його перерізу, зміщеній на 0,5 радіуса від внутрішньої стінки до центру під кутом 45° до осі трубопроводу. Допускається установка ПП і по діаметру (рис. 5.2). На діючих трубопроводах діаметром більше 1000 мм ПП установлюють в напрямних втулках, приварених безпосередньо до трубопроводу в пункті обліку води. Під час монтажу на трубопроводі водомірного патрубка з ПП іноді утворюється уступ між внутрішніми поверхнями трубопроводу і патрубком внаслідок незбіжності їх внутрішніх діаметрів або ж овальності поперечного перерізу. Утворений таким чином уступ призводить до похибок вимірювання витрат води. Допустима висота уступу, яка не впливає на метрологічну характеристику витратоміра, h≤0,005∙ d, де d - внутрішній діаметр трубопроводу і патрубка. Значення мінімальної довжини прямолінійної дільниці трубопроводу від місцевого опору до ПП, вираженої в діаметрах трубопроводу, наведено в табл. 5.1. Якщо значення місцевого опору або взаємодіючої комбінації їх не наведено в таблиці, то довжина прямолінійної ділянки до ПП повинна бути не меншою 80 діаметрів трубопроводу. Відстань від ПП до найближчого місцевого опору нижче за течією води повинна бути не менше 5 діаметрів трубопроводу.
Таблиця 5.1
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 563; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.129.194.180 (0.009 с.) |