Разработка методики монтажа и эксплуатации вычислителя тепла
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
#186;С
Преобразователь расхода работоспособен
при температуре измеряемой среды от 1 до 150 С
при температуре окружающей среды от -40 до 60 С
при влажности окружающей среды не более 93%при температуре не более +35 С
Питание теплосчетчика осуществляется от сети напряжением 220В, частотой 50 Гц.
В теплосчетчике используется метод прямого измерения времени распространения каждого ультрозвукового импульса от одного пьезоэлектрического преобразователя к другому.
Схема устройства пьезоэлектрического датчика давления.
Рисунок 8: p - измеряемое давление; 1 - пьезопластины; 2 - гайка из диэлектрика; 3 - электрический вывод; 4 - корпус (служащий вторым выводом); 5 - изолятор; 6 - металлический электрод.
Пьезоэлектрический датчик, измерительный преобразователь механического усилия в электрический сигнал; его действие основано на использовании пьезоэлектрического эффекта.
Конструкция пьезометрического датчика давления показана на рисунке 7. Под действием измеряемого давления на внешней и внутренней сторонах пары пластин пьезоэлектрика возникают электрические заряды, причём суммарная эдс (между выводом и корпусом) изменяется пропорционально давлению. Эти датчики целесообразно применять при измерении быстроменяющегося давления; если давление меняется медленно, то возрастает погрешность преобразования из-за стекания электрического заряда с пластин на корпус. Включением дополнительного конденсатора параллельно пьезометрического датчика можно уменьшить погрешность измерения, однако при этом уменьшается напряжение на выводах датчика.
Основные достоинства пьезометрического датчика - их высокие динамические характеристики и способность воспринимать колебания давления с частотой от десятков Гц до десятков МГц.
2.2 Устройство и работа
Вычислитель выполнен в блочном исполнении по платно-модульному принципу. Он размещен в литом пластмассовом брызгозащищенном корпусе. Корпус и крышка, а также кабельные вводы имеют резиновые уплотнения.
На лицевой панели вычислителя расположены:
функциональная клавиатура из 5 кнопок:
СДВИГ ВЛЕВО - , СДВИГ ВПРАВО - , ВВОД - ,
ИНКРЕМЕНТ - , ДЕКРЕМЕНТ - ;
жидкокристаллический двухстрочный русифицированный матричный индикатор (ЖКИ) с подсветкой, по 16 символов в строке для представления программируемой и выходной информации. Подсветка включается при нажатии на любую кнопку и выключается по истечении 2 минут, если не было следующего обращения к кнопкам;
два позиционных индикатора - НОРМА, ОТКАЗ.
Кнопка перемещает курсор (мигающее подчеркивание) на одну позицию вправо и от конца строки к ее началу. При непрерывном нажатии на кнопку, курсор перемещается со скоростью 2 позиции за секунду.
Кнопка перемещает курсор (мигающее подчеркивание) на одну позицию влево и от начала строки к ее концу.
Кнопка меняет значение цифры (0>1>2>...>9>0), указанной курсором.
Кнопка меняет значение цифры (9>8>7>...>0>9), указанной курсором.
Кнопка фиксирует введенные данные и вызывает следующее окно меню.
На передней вертикальной стенке корпуса установлены:
разъем для подключения измерительных входов по расходу, давлению, цифровых датчиков температуры.
Разъем так же служит для вывода сигналов силовых реле и совмещенных с ними выходных импульсных сигналов для поверки расходомерной части теплосчетчика;
разъем для подключения высокочастотных кабелей типа РК-50, соединяющих ПЭП с вычислителем;
разъем интерфейсный;
разъем для подключения преобразователей температуры;
герморазъем кабеля сетевого питания.
Элементы управления и контроля, размещение разъемов подключения теплосчетчика приведены на рисунке 9.
Рисунок 9. Элементы управления и контроля, размещение разъемов подключения теплосчетчика
Принцип действия расходомерной части поясняется на рисунке 10.
Ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи ПЭП1 и ПЭП2, ПЭП3 и ПЭП4 (порядковый номер является условным и к конкретному ПЭП не привязан) работают попеременно в режиме приемник-излучатель. Скорость
распространения ультразвукового сигнала в теплоносителе, заполняющем трубопровод, представляет собой сумму скоростей ультразвука в неподвижном теплоносителе и скорости потока теплоносителя V в проекции на рассматриваемое направление распространения ультразвука. Время распространения ультразвукового импульса от ПЭП1 к ПЭП2 и от ПЭП2 к ПЭП1 зависит от скорости движения теплоносителя в соответствии с формулами:
где: t1, t2 - время распространения ультразвукового импульса по потоку и против потока;а - длина активной части акустического канала;д - расстояние между мембранами ПЭП;
Со - скорость ультразвука в неподвижном теплоносителе;- скорость движения теплоносителя в трубопроводе;
? - угол в соответствии с рисунком 10.
Рисунок 10.Принцип работы расходомера
В теплосчетчике используется метод прямого измерения времени распространения каждого индивидуального ультразвукового импульса от одного ПЭП к другому.
где: ?t - разность времени распространения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока.
Умножив среднюю скорость потока V на площадь сечения трубопровода диаметром D, получим значение расхода теплоносителя G, протекающего на месте установки ПЭП:
где D - внутренний