ФЭА / АИТ / Ультразвуковые датчики
(автор - student, добавлено - 29-05-2014, 22:44)
Датчики предназначены для измерения расхода и объема жидкостей, в том числе загрязненных, неоднородных, агрессивных, взрывоопасных.Датчики состоят из первичного и электронного преобразователей со счетчиком, соединенных кабелями.Принцип действия датчиков основан на корреляционной дискриминации времени прохождения случайными, например, турбулентными флуктуациями расстояния между двумя ультразвуковыми преобразователями, расположенными на трубопроводе. Это время, являющееся временем транспортного запаздывания ВТЗ и является мерой расхода. Датчики состоят из генератора ультразвуковых частот, двух пьезоизлучателей, двух пьезоприемников, двух детекторов, блока дискриминации ВТЗ и блока формирования выходных сигналов.Пьезоприемники и пьезоизлучатели расположены в специальных стаканах на первичном преобразователе, представляющем собой отрезок трубопровода. Все остальные элементы блок схемы расположены в электронном преобразователе.Во время работы пьезоизлучателя, возбуждаемые генератором, излучают УЗ колебания частотой 1 МГц. Эти колебания, пройдя через поток жидкости, порождают электрические колебания на пьезоприемниках. Из – за взаимодействия УЗ колебаний с неоднородностями потока, обусловленными, например, турбулентностью этого потока, электрические колебания на пьезоприемнике оказываются модулированными по фазе. Таким образом, пьезоизлучатель и пьезоприемник образуют УЗ преобразователь флуктуаций неоднородностей потока в флуктуацию фазы электрических колебаний. В свою очередь флуктуация фазы в обоих фазовых детекторах преобразуются в флуктуации напряжения на выходах этих детекторов.В блоке дискриминации ВТЗ в результате корреляционной обработки определяется ВТЗ, код которой образуется на выходе этого блока. По коду ВТЗ в блоке формирования выходных сигналов образуются сигналы постоянного тока 0 – 5 или 4 – 20 мА и импульсный сигнал с частотой, соответствующей 1 импульсу на 100 и 1000 литров расхода.Предел допускаемой основной приведенной погрешности датчиков при измерении объема воды по счетчику, установленному на электронном преобразователе, не должен превышать величины:Δ = ± %где V – число, равное суммарному измеренному объему, м3;Δ - ±2,5% в диапазоне изменений расхода от 20 до 100%;Δ - ±4% в диапазоне изменений расхода от10 до 20%.Расходомер-счетчик «ВЗЛЕТ PC» (УРСВ-010М) предназначен для измерения объемного расхода и объема различных жидкостей (горячей, холодной и сточных вод, светлых нефтепродуктов, агрессивных жидкостей, жидких пищевых продуктов и т.д.) в напорных металлических и пластмассовых трубопроводах с помощью врезных или накладных преобразователей электроакустических (ПЭА) в различных условиях эксплуатации, в том числе во взрывоопасных зонах. Расходомер выполняет измерения при постоянном и переменном (реверсивном) направлении потока жидкости в трубопроводе и архивирование измеренных значений объема для каждого направления отдельно с индикацией знака направления потока, а также обеспечивает возможность вывода измеренных значений объемного расхода и объема на внешние устройства.Расходомер-счетчик (PC) «ВЗЛЕТ PC» включен в Государственный реестр средств измерений и допускается к эксплуатации в узлах коммерческого учета.Расходомер может использоваться в составе различных комплексов, в том числе в составе теплосчетчиков.По принципу работы расходомер относится к время-импульсным ультразвуковым расходомерам, работа которых основана на измерении разности времен прохождения зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний (УЗК) по направлению движения потока жидкости в трубопроводе и против него. Возбуждение зондирующих импульсов производится электроакустическими преобразователями, устанавливаемыми на трубопровод с измеряемым расходом.Особенностью этих ультразвуковых расходомеров (УЗР) является попеременное функционирование двух синхроколец. Синхрокольца образованы приемопередающим трактом, охваченным запаздывающей обратной связью через электроакустический тракт (ПЭА1 - стенка трубопровода - жидкость - стенка трубопровода -ПЭА2).Работу расходомера рассмотрим на примере одного канала измерения с накладными ПЭА, установленными по V-схеме.Первичный преобразователь расхода включает в себя отрезок трубы и закрепленные на нем два электроакустических преобразователя - ПЭА1 и ПЭА2, обеспечивающие излучение и прием ультразвуковых сигналов (УЗС) в жидкость под углом к оси трубопровода. При движении жидкости наблюдается снос ультразвуковой волны, который приводит к изменению полного времени распространения УЗС между ПЭА: по потоку жидкости (от ПЭА1 к ПЭА2) время распространения уменьшается, а против потока (от ПЭА2 к ПЭА1) - возрастает.Вторичный измерительный преобразователь осуществляет попеременное излучение в движущуюся жидкость и прием УЗК, а также измерение разности времен распространения УЗС по и против потока жидкости.
|
|