Современные датчики
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ие 10:1 означает, что на расстоянии 10 метров размер площади, с которой ведется измерение температуры составляет 1 метр. Современные инфракрасные датчики температуры имеют оптическое отношение достигающие 300:1. Основные достоинства инфракрасных датчиков температуры: малое время отклика. Это самые быстродействующие датчики температуры. Возможность измерения температуры движущихся объектов. Измерения температуры в труднодоступных и опасных местах. Измерение высоких температур, там, где другие датчики уже не работают. К достоинствам можно отнести то, что отсутствует непосредственный контакт с объектом и соответственно не происходит его загрязнения. Это может быть важно в полупроводниковой промышленности или фармацевтике.
датчик преобразователь расход измерительный
Датчики расхода
Электромагнитные расходомеры
Принцип действия электромагнитных раеходомеров основан на законе электромагнитной индукции, в соответствии с которым в электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения жидкости. Серийные электромагнитные расходомеры предназначены для измерения расхода жидкостей с электропроводностью не менее 10~3 См/м (соответствует электропроводности водопроводной воды). Имеются специальные расходомеры, позволяющие измерять расход жидкостей с электропроводностью до 10~5См/м. В настоящее время электромагнитные расходомеры это самые распространенные приборы для измерения расхода воды в трубопроводах диаметром менее 250 мм. Что объясняется их следующими положительными чертами:
показания не зависят от вязкости и плотности среды;
в динамический диапазон достигает 100 и более;
преобразователи расхода являются безынерционными;
они не имеют частей, выступающих внутрь трубы, и, таким образом, не создают потери давления;
влияние местных сопротивлений значительно меньше, чем у других расходомеров, поэтому требуемая длина прямых участков для них минимальная;
электромагнитные расходомеры применяются на трубопроводах диаметром от 2 до 4000 мм;
в электромагнитные расходомеры могут быть использованы в ряде случаев, когда применение расходомеров других типов затруднено или невозможно вовсе: при измерении расхода агрессивных, абразивных и вязких жидкостей, пульп, жидких металлов.
К числу недостатков электромагнитных расходомеров следует отнести требования к минимальному значению электропроводности измеряемой среды, что сужает круг использования таких расходомеров. Другой недостаток расходомеров - низкий уровень информативного сигнала (мкВ) и необходимость тщательной защиты преобразователя и линий связи от внешних помех.
Отечественными и зарубежными фирмами выпускается широкий спектр микропроцессорных электромагнитных расходомеров: МР400 (ф. Взлет), ИПРЭ-1 (Арзамасский приборостроит. з-д), РМ-5 (ф. ТБН), РОСТ13, ТРЭМ-ПР (з-д Молния), ВИС. Т (ф. Тепловизор), РСМ-05 (ф. ТЭМ-прибор), VA 2305 (ф. Aswega),
Magne W 3000 PLUS (ф. Honeywell), IMT96 (ф. Foxboro), ADMAD (ф. Yokogawa), SITRANS FM (ф. Siemens) и др. Эти приборы помимо
цифровых показаний и токового выходного сигнала могут иметь импульсный выход, интерфейсы RS-232, RS-485, а в ряде случаев HART-, BRAIN- и Prafibus-протоколы.
Принципиальная схема первичного преобразователя электромагнитного расходомера показана на рис. 13.6, а. Рабочий участок трубы преобразователя 2, изготовленный из немагнитного материала и покрытый изнутри электрической изоляцией 2 (резиной, эмалью, фторопластом и т.п.), расположен между полюсами электромагнита. Через стенку трубы изолированно от нее по диаметру введены электроды 3, находящиеся в электрическом контакте с жидкостью. Силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно плоскости, проходящей через ось трубы и линию электродов.
В соответствии с законом электромагнитной индукции при осе - симметричном профиле скоростей в жидкости между электродами будет наводиться ЭДС
Е = BDu,
где В-индукция магнитного поля; и - средняя скорость жидкости; D - длина жидкостного проводника, равная диаметру трубы.
Учитывая, что и = 4G0/(tlD2), получаем:
Е = 4BG0/(nD), где Gq - объемный расход.
Отсюда следует, что Е прямо пропорциональна объемному расходу. Измерение наведенной ЭДС осуществляется измерительным
Ультрозвуковые расходомеры
Принцип действия ультразвуковых расходомеров основан на измерении зависящего от расхода того или иного акустического эффекта, возникающего при прохождении ультразвуковых колебаний через контролируемый поток жидкости или газа.
В последнее время используются две разновидности ультразвуковых расходомеров: расходомеры, основанные на перемещении ультразвуковых колебаний движущейся средой и доплеровский. Наибольшее распространение получила первая группа приборов- В таких расходомерах ультразвуковые колебания, создаваемые пьезоэлементами, направляются по потоку жидкости и против него. Разность времен прохождения Ах ультразвуковыми импульсами расстояния между излучателем и приемником по потоку и против потока пропорциональна скорости потока, т.е. скорость ультразвука относительно стенок трубы зависит от скорости потока.
Основные трудности использования ультразвукового метода связаны с тем, что скорость ультразвука в среде зависит от физико - химических свойств последней: температуры, давления, и она значительно больше скорости среды,