Ультразвуковые расходомеры
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
- это та часть системы, где происходит зондирование потока ультразвуковым импульсом. Потоковая ячейка состоит из трубы и преобразователей. Потоковая ячейка может быть создана в существующем трубопроводе (например, путем введения стационарных (смачиваемых) преобразователей внутрь трубы или укрепления накладных (несмачиваемых) преобразователей на трубе) или вставлена вместо участка трубы.
Потоковая ячейка должна содержать механическую систему установки преобразователей и обеспечивать стабильные условия течения для точного измерения потока.
В цикле передачи преобразователи конвертируют электрическую энергию в ультразвуковой импульс, а в цикле приема осуществляют обратное преобразование ультразвукового импульса в электрическую энергию. В системе Transport каждый преобразователь работает поочередно как приемник и передатчик по мере того, как последовательность ультразвуковых импульсов посылается через потоковую ячейку вверх и вниз по течению.
.1.1.2 Электронное устройство. Электронное устройство состоит из схем, которые генерируют, принимают и меряют время распространения ультразвуковых импульсов. Оно содержит также микрокомпьютер, контролирующий операции и вычисляющий параметры измерений потока. Отдельные схемы имеют следующие функции:
- генератор испускаемого сигнала синтезирует сигнал, управляющий передатчиком. Он контролируется микрокомпьютером и схемой таймера;
- передатчик усиливает сигналы от генератора испускаемого сигнала до уровня, необходимого для управления передатчиком преобразователя;
- приемник усиливает полученные сигналы до уровня, необходимого для работы схемы получения данных;
- схема получения данных оцифровывает полученный сигнал и сохраняет его в буфере для обработки микрокомпьютером;
- схема таймера генерирует частоту передатчика, открытие "окна" приемника, контролирует схему получения данных и направления распространения;
- микрокомпьютер контролирует функционирование расходомера Transport и вычисляет измеренные характеристики потока по излучаемому и оцифрованному полученному сигналу. Кроме того, микрокомпьютер постоянно контролирует сбои и позволяет использовать встроенную диагностику неполадок;
- схема ввода/вывода позволяет получить измеренные величины в виде токов в диапазоне от 4 до 20 мА или от 0 до 20 мА и произвести вывод на принтер или внешнее устройство;
плата DSP позволяет быстро обрабатывать большие объемы, данных, необходимые для измерения зондирующим методом.
3.1.2 Принцип работы
TransPort использует один из двух принципов работы в зависимости от того, каким методом ведутся измерения: время-импульсным или зондирующим.
3.1.2.1 Время-импульсный метод. Когда Transport использует время-импульсный метод, ультразвуковые импульсы распространяются сквозь движущуюся жидкость. Импульсы, распространяющиеся в направлении течения жидкости (вниз по течению) движутся немного быстрее, чем импульсы, распространяющиеся против течения (вверх по течению). Transport использует различные способы цифровой обработки сигналов, включая кросс-корреляцию, для определения разницы времени распространения и использует их для вычисления скорости потока.
.1.2.2 Зондирующий метод. Один из преобразователей передает группу импульсов (обычно 16) с регулярными интервалами (обычно от 5000 до 1000 передач/с). Ультразвуковые импульсы проходят через жидкость, отражаются от включений (таких как пузырьки, твердые частицы) и затем принимаются вторым преобразователем.
Принятые ультразвуковые сигналы представляют собой "картинки", непрерывно получаемые в данном месте трубы. Transport сравнивает эти "картинки одну с другой по мере их получения. Путем сравнения (усреднения) этих "картинок" Transport может исключить из рассмотрения неподвижные объекты. Transport измеряет разницу времени прохождения сигнала к движущимся объектам и от них в каждой "картинке". Разница времени (Тm) используется для вычисления скорости потока.
Расходомеры фирмы Panаmetrics, измеряют поток с использованием метода, основанного на измерении времени прохождения импульсов. При этом два преобразователя укрепляются на трубе, причем один выше другого по течению. Они поочередно посылают ультразвуковые импульсы сквозь жидкость и принимают их. Импульсы, направленные в ту же сторону, в которую течет жидкость (вниз по течению), распространяются немного быстрее, чем импульсы, идущие навстречу жидкости (вверх по течению). Соединенное с преобразователями электронное устройство расходомера измеряет время прохождения импульсов от одного преобразователя к другому как вверх, так и вниз по течению и на основании этой информации вычисляет скорость течения.
Точность и производительность работы расходомера в большой мере зависят от расположения преобразователей, расстояния между ними и их ориентации. Данная инструкция по установке преобразователей дает общие правила расположения и установки большинства видов преобразователей.
.1.2 Принцип действия ультразвукового датчика толщины
Все ультразвуковые датчики толщины основаны на измерении времени распространения звукового импульса в тестируемом материале по кольцевой траектории. Поскольку твердый металл имеет акустический импеданс, отличный от импеданса газов, жидкостей и продуктов коррозии, таких как ржавчина или накипь, звуковой импульс отражается от поверхности металла. Измерительные устройства запрограммированы на скорость звука в тестируем?/p>