Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 19

Изучение индукционного, ультразвукового

и тахометрического расходомеров

1. Цель работы

Целью работы является изучение устройства, принципа действия и методики проверки работоспособности индукционного, ультразвукового, тахометрического (с импульсным выходом) расходомеров.

2. При выполнении лабораторной работы студент должен:

Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.

Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда.

3. Общие положения

В современных системах управления технологическими процессами широко применяются различные расходомеры с импульсным (и др.) выходом.

Индукционные расходомеры и счетчики количества электропроводных жидкостей нашли применение в пищевых производствах, поскольку не создают гидравлических сопротивлений в трубопроводах и легко промываются в условиях дискретного производства.

Счетчики жидкости типа VA2304 предназначены для измерения расхода и общего объема электропроводных жидкостей, растворов и пульп с мелкодисперсными неферромагнитными частицами.

Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции, согласно которому наведенная в проводнике э.д.с. пропорциональна скорости его движения в магнитном поле. Роль движущегося в магнитном поле проводника играет измеряемая жидкость.

Комплект VA2304 содержит первичный измерительный преобразователь типа ЕК-25 и микропроцессорный вычислитель МАР (рис. 43).

Рис. 43 Схема индукционного счетчика типа VA2304

Конструкция ПП типа ЕК-25 представляет собой участок трубопровода 1 с электромагнитной системой 2, измерительными электродами 3 и фторопластовой изоляцией 4. Вторичный преобразователь МАР - щитового исполнения (для утопленного монтажа), преобразует сигналы от ПП в индикацию мгновенного значения расхода и общего количества жидкости в различных единицах измерения, выбираемых синей кнопкой на его лицевой панели. При этом МАР вырабатывает следующие выходные сигналы: - частотный с диапазоном 0…10 кГц; частотный с заданной ценой импульса (количества импульсов на литр); унифицированный постоянного тока (0…5, 0…20 или 4…20) мА; стандартные сигналы интерфейса RS232.

Результаты измерений зависят от однородности, плотности, температуры, кислотности и др. параметров жидкости, влияющих на ее электропроводность.

Ультразвуковые расходомеры и счетчики количества жидкости не имеют подвижных элементов, что означает отсутствие износа, необходимости очистки и сохранение высоких эксплуатационных качеств в течение всего срока службы.

Расходомер ULTRAFLOW II (рис. 44) содержит два ультразвуковых преобразователя, которые одновременно посылают через жидкостную среду сигналы вдоль и против потока, выполняя функции посылки и приема сигналов. Ультразвуковой сигнал, распространяющийся вдоль потока, достигает противоположного преобразователя первым. Измеряемый при этом промежуток времени t между двумя сигналами позволяет рассчитать расход жидкости как произведение времени t на объем измерительной трубы.

Сильным влияющим фактором на скорость распространения ультразвука является температура жидкости. Поэтому в конструкции ULTRAFLOW II предусмотрена температурная коррекция результатов измерений, достигаемая при помощи встроенного термометра сопротивления. Микропроцессор ULTRAFLOW II преобразует измеряемый расход жидкости в импульсы, причем величина преобразования (количество жидкости на импульс) устанавливается при программировании преобразователя перед монтажом.

В цикле измерений, выполняемом ULTRAFLOW II каждую секунду, предусмотрено 8 измерений, в том числе температуры и расхода жидкости, с использованием метода калибровки для снижения погрешности измерения этих

парметров.

Рис. 44 Принцип действия и конструкция расходомера ULTRAFLOW II

Тахометрические расходомеры с импульсным выходным сигналом применяются в информационно-вычислительных системах для измерения расхода и общего объема однородных жидкостей и газов. По количеству струй воздействия измеряемого потока на чувствительный элемент (крыльчатку, турбинку и т.д.) различают одноструйные и многоструйные ПП.

В корпусе 1 бесшкального одноструйнного преобразователя (рис. 45) с

Рис.45 Конструкция бесшкального тахометрического

расходомера с импульсным выходным сигналом