Конспект лекций 2010 г. Содержание 1 Средства измерений технологических параметров 4 1Средства измерения давления 12

Вид материала

Конспект

Содержание 1.3.3.3 Расходомер с электромагнитными преобразователями скорости потока. 1.3.3.4 Электромагнитные расходомеры для вещества с малой электропроводностью и особых разновидностей.

Подобный материал:

• 1. Средства измерений. Классификация средств измерений, требования к ним. Измерительные, 1405.11kb.
• Конспект лекций 2010 г. Батычко Вл. Т. Муниципальное право. Конспект лекций. 2010, 2365.6kb.
• Рабочей программы дисциплины методы и средства измерений в телекоммуникационных системах, 29.58kb.
• Конспект лекций 2010 г. Батычко В. Т. Уголовное право. Общая часть. Конспект лекций., 3144.81kb.
• Общие вопросы измерений, 218.32kb.
• Программа по оказанию информационно-консультационных услуг: «Эталонные и рабочие средства, 110.06kb.
• Инструкция Приборы для измерений климатических параметров «Метео-10» Методика поверки, 92.72kb.
• Цена дипломной работы с чертежом 500 рублей содержание, 48.91kb.
• Зволяет производить измерения давления в топливной системе почти на всех автомобилях, 517.38kb.
• Эталонная установка для комплексного измерения акустических параметров в конденсированных, 80.86kb.

1.3.3.3 Расходомер с электромагнитными преобразователями скорости потока.

Для больших диаметров труб разработаны расходомеры с элек­тромагнитными преобразователями скорости. Они проще и де­шевле. С увеличением диаметра трубы эти преимущества усили­ваются. Но расходомеры с преобразователями скорости требуют больших прямых участков труб.

На рисунке 1.60(а, б) показаны два варианта подобных преобразо­вателей.



Рисунок 1.60 - Схема электромагнитного пре­образователя скорости с осью

В трубопровод в место нахождения средней скорости вводится с помощью штанги 2 пустотелый обтекатель 5, в котором размещены обмотка возбуж­дения магнитного поля 1 и элек­троды 4. Через 3 обозначены си­ловые линии магнитного поля. Ось преобразователя (обтекателя) на рисунке 1.60 (а) параллельна штан­ге и перпендикулярна к потоку, а на рисунке 1.60 (б) параллельна по­току и перпендикулярна к штан­ге. Первый преобразователь удоб­нее вводить в трубопровод, но у него электроды находятся там, где происходит срыв вихрей с об­текателя, что вызывает сильную пульсацию сигнала, которую надо подавлять в измерительной схеме. В НИИтеплоприбор раз­работаны электромагнитные расходомеры типов ЭРИС и ПСГ с преобразователями скорости по рисунку 1.6 (б, а).

В расходомере ЭРИС-1 применяется лишь один электромаг­нитный преобразователь скорости, а в расходомере ЭРИС-3 — три таких преобразователя, размещаемые равномерно по окруж­ности на расстоянии 0,76D/2 от оси трубы. Расходомер ЭРИС-1 можно применять лишь при достаточно большой длине прямого участка, обеспечивающей создание осесимметричного потока. Расходомер ЭРИС-3 позволяет существенно сократить длины прямого участка. Так, по данным НИИтеплоприбор, при задвижке, закрытой на 1/3, допустимо размещение преобразователей скорости ЭРИС-3 на рас­стоянии от задвижки не менее 3D.

В системе нефтяной промышленности освоен выпуск расходо­меров типа ЭРИС-М. Его электромагнитный преобразователь ско­рости ПС-2 такой же, как у расходомеров ЭРИС, а измерительная схема немного модифицирована.

Существенно отличается от всех рассмотренных расходомеров с электромагнитными преобразователями скорости новый расхо­домер типа ПСГ (площадь—скорость—градиент), разработанный в НИИтеплоприбор для труб большого диаметра, не имеющих достаточного прямого участка, когда профиль скоростей может быть сильно деформирован.

Блок-схема расходомера ПСГ показана на рисунке 1.61.



Рисунок 1.61 - Блок – схема расходомера ПСГ (площадь – скорость – градиент)

Преобра­зователи скорости у него соответствуют рисунку 1.60 (б), но расстоя­ние между электродами 60 мм (у ЭРИС оно равно 28 мм) и распо­ложены так, что линии, соединяющие электроды, направлены по радиусу трубы. Это позволяет измерять радиальные градиенты скорости. Сигналы с электродов 1 проходят через усилители 5, на выходе из которых группируются в два канала. По одному поступают сигналы с электродов, расположенных на окружности большего радиуса, а по другому — с электродов, находящихся на меньшем радиусе. Сигналы в каждом канале складываются в сум­маторах 6 и подаются в коммутатор 7, куда подается также сиг­нал с опорного сопротивления 10, характеризующий силу тока в индукторе, поступающий от блока питания 4. Коммутатор 7 через усилитель 8 и преобразователь «напряжение—частота» 9 связан с микропроцессором 11, который управляет коммутато­ром и блоком питания, так что индукторы преобразователей питаются периодически повторяющимися однополярными пря­моугольными импульсами длительностью 330 мс и интервалом между ними 670 мс. Измерительный сигнал с каждого электро­да — это разность сигналов при наличии магнитного по­ля и при его отсутствии. Это исключает влияние поляриза­ции электродов на показания. Кроме того, микропроцессор преобразует частотные вход­ные сигналы в двоичный код и производит обработку сиг­налов и вычисление расхода в соответствии с заданной программой. На выходе мик­ропроцессора имеется цифро-аналоговый преобразователь 12. Элементы 5-9 находят­ся в блоке подготовки сиг­налов 2, а микропроцессор 11 и преобразователь 12 в изме­рительно-вычислительном уст­ройстве 3. Расходомер ПСГ предназначен для труб диаметром от 1250 до 3600 мм и на максимальные расходы от 0,63 до 50 м /с. Основная погрешность ±значение параметра плюс минус 1,5 процента, выходной сигнал 0-5 и 4-20 мА, потребляемая мощность не более 200 В·А.

1.3.3.4 Электромагнитные расходомеры для вещества с малой электропроводностью и особых разновидностей.

Серийно изготовляемые электромагнитные расходомеры при­годны лишь для веществ, удельная электропроводность которых не менее 10^-3 См/м. Но уже давно стали разрабатывать расходомеры, пригодные для веществ с меньшей электропроводностью.

Современные электромагнитные расходомеры характеризуют­ся импульсным питанием низкой частоты электромагнитов и при­менением микропроцессоров для преобразования сигналов дат­чиков, что позволило уменьшить энергопотребление и повысить точность измерения расхода.

Краткие технические данные ряда электро­магнитных расходомеров-счетчиков приведены ниже.

Семейство электромагнитных расходоме­ров «Взлет ЭР» (фирма «Взлет», Санкт-Пе­тербург) включает модели: ЭРСВ-410 (ранее была модель ЭРСВ-110), ЭРСВ-440, ЭРСВ-450, ЭРСВ-510 (ЭРСВ-210), ЭРСВ-540, ЭРСВ-550, ЭРСВ-310, ЭРСВ-011, ЭРСВ-012, ЭРСВ-022, ЭРСВ-013, а ранее и МР 400. Приборы позволяют измерять рас­ход и объем питьевой, отопительной или сточной воды, жидких пищевых продуктов, растворов кислот, щелочей и других жид­костей.

Расходомер обеспечивает вывод результатов измерений на вне­шние устройства в виде импульсов с нормированным весом. Им­пульсный выход гальванически развязан, вес импульса програм­мируется.

По заказу ЭРСВ-310, ЭРСВ-012, ЭРСВ-013, ЭРСВ-011, ЭРСВ-022 оснащаются кнопкой обнуления значения накопленного счетчи­ком объема, обеспечивая, таким образом, режим ручного дозиро­вания, а также имеют интерфейс RS232, который может исполь­зоваться для связи с ПВM-совместимым компьютером, что позво­ляет применять расходомеры в системах регулирования и обеспе­чивает простой доступ ко всем параметрам. Скорость передачи информации по RS232 — 19 200 Бод (по специальному заказу поставляется программное обеспечение пользователя для считы­вания данных, в том числе через телефонный или радиомодем). По заказу данные исполнения приборов могут быть дооснащены токовым выходом (4-20 или 0-5 мА).

Покрытие внутреннего канала расходомера, контактирующе­го с жидкостью, может быть выполнено из фторопласта для воды и т. д. или из полиуретана для абразивных жидкостей и пульп. Электроды могут быть из нержавеющей стали, тантала, титана, хастелоя.

Расходомеры «Взлет ЭР» используются в составе многих сер­тифицированных теплосчетчиков. Вид датчика «Взлет ЭР» показан на рисунке 1.62.



Рисунок 1.62 - Датчик «Взлет ЭР»

Преобразователи ПРЭМ-2 и 3 («Теплоком», Санкт-Петербург) обеспечивают преобразование объемного расхода и объема жид­ких сред, протекающих через них в любом направлении, в элек­трические сигналы и предназначены для работы с другими изде­лиями: тепловычислителями, регуляторами и другими вторич­ными приборами, могут быть использованы при измерении рас­хода объема воды, спиртосодержащих жидкостей и других с удель­ной электропроводностью от 10^-3 до 10 См/м.

Преобразователи ПРЭМ-2 и 3 предназначены для эксплуата­ции при воздействии на них: измеряемой среды, не агрессивной к материалу внутреннего покрытия трубы — фторопласту и электродов — стали; давления измеряемой среды до 1,6 МПа. Питание преобразователей от источника постоянного тока с номинальным напряжением 12 В. Вид датчика ПРЭМ-3 дан на рисунке 1.63.




Рисунок 1.63 - Датчик прибора ПРЭМ-3