Конспект лекций 2010 г. Содержание 1 Средства измерений технологических параметров 4 1Средства измерения давления 12
| Вид материала | Конспект |
- 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.
1.3.3.6 Расходомеры для открытых каналов и рек.
С помощью пьезоэлементов, укрепленных на стержнях и устанавливаемых у противоположных боковых стенок канала, можно измерять средние скорости на любой глубине канала и по ним вычислять объемный расход. В работе, где был применен одноканальный частотный метод, была достигнута высокая точность измерения в открытом канале.
1.3.3.7Измерение расхода воздуха в шахтах.
Имеются опыты применения ультразвукового метода для измерения расхода воздуха, подаваемого в шахты. Два пьезоэлемента, установленные на одной стенке шахтной выработки, направляют акустические излучения небольшой частоты (16-17 кГц) в противоположные стороны. Приемные пьезоэлементы расположены на другой стенке на больших (5-6 м) расстояниях от излучателей магнитострикционного типа.
1.3.3.8 Измерение скорости воздуха в метеорологических установках.
Акустические методы измерения скорости воздуха все шире внедряются в метеорологическую практику. Разрабатываются специальные конструкции преобразователей, предназначенные для применения в метеорологических установках. В одной из них пьезокерамическое радиально поляризованное кольцо создает ненаправленное излучение в плоскости, перпендикулярной к оси симметрии.
1.3.3.9 Доплеровские ультразвуковые расходомеры.
Рассматриваемые расходомеры основаны на измерении, зависящем от расхода допплеровской разности частот f1 – f2, возникающей при отражении акустических колебаний неоднородностями потока. Разность f1 – f2 зависит от скорости υ частицы, отражающей акустические колебания и скорости с распространения этих колебаний в соответствии с уравнением
где f1 – f2 — исходная и отраженная частоты акустических колебаний соответственно;
α' — угол между вектором скорости v частицы отражателя и направлением исходного луча;
α" — угол между тем же вектором и и направлением луча отраженного.
При симметричном расположении излучающего и приемного пьезоэлементов рисунок 1.66 относительно скорости υ или, что то же, оси трубы углы α' и α" равны друг другу.
Рисунок 1.66 - Схема доплеровского преобразователя расхода
Таким образом, измеряемая разность частот может служить для измерения скорости υ частицы отражателя, т. е. для измерения местной скорости потока. Это сближает допплеровские ультразвуковые расходомеры с другими расходомерами, основанными на измерении местной скорости.
Допплеровские ультразвуковые расходомеры находят все более широкое распространение. В США их в 1985 г. установлено около 13 000 (изготовленных 23 фирмами). Они применяются главным образом для измерения расхода различных гидросмесей, в том числе пульп, суспензий и эмульсий, содержащих частицы, отличающиеся по плотности от окружающего вещества.
1.3.3.10 Акустические длинноволновые расходомеры.
В отличие от всех ранее рассмотренных ультразвуковых расходомеров длинноволновые акустические расходомеры работают на низкой (звуковой) частоте. Схема преобразователя расхода опытного образца такого расходомера показана на рисунке 1.67.
Рисунок 1.67 - Низкочастотный акустический расходомер
Источник акустических колебаний — громкоговоритель 1, установленный на входном участке латунной трубы диаметром 50 мм. Этот участок с помощью муфты 2, предотвращающей передачу вибраций и других помех, соединен с трубой 3, на которой на расстоянии L = 305 мм друг от друга размещены два микрофона 4. Их крепление снабжено прокладками 5 из пористой резины. Приемные диафрагмы микрофонов расположены заподлицо с внутренними стенками трубы. Акустические колебания, создаваемые источником 1, имеют длину волны L, в несколько раз превосходящую диаметр трубопровода, что благоприятно для устранения высокочастотных помех. Эта волна отражается от обоих концов трубы, в результате чего в последней навстречу друг другу движутся две волны: одна со скоростью с - υ, а другая со скоростью с + υ (где — с и υ скорости ультразвука и измеряемого вещества соответственно). Эти две волны образуют стоячую волну в трубопроводе. Амплитуда последней в узлах не равна нулю, так как амплитуды волн, движущихся навстречу, не равны друг другу. Так, если источник звука 1 установлен до микрофонов, то волна, движущаяся по потоку, образуется из сложения волны, образованной источником 1, и волны, отраженной от переднего конца трубы, в то время как обратная волна — только отраженная от выходного конца и местных сопротивлений между ним и микрофонами. Следует избегать установки микрофонов вблизи узлов стоячей волны. При скорости потока υ = 0 фазы синусоидальных сигналов обоих микрофонов совпадают. С появлением скорости υ возникает сдвиг фаз, возрастающий с увеличением υ. Расстояние L между микрофонами выбирают так, чтобы оно равнялось длине волны λ, или ее половине λ/2, т. е. чтобы выполнялось уравнение
λ = 2L/n,
где n = 1 или n = 2.
При этом частота f акустических колебаний определяется зависимостью / = nc/2L.
Основная область применения ультразвуковых расходомеров — измерение расхода различных жидкостей. Особенно целесообразны они для измерения расхода неэлектропроводных и агрессивных жидкостей, а также нефтепродуктов.