 |
Электромагнитный «Взлет ЭР»:ИР-61.
|
|
|
|
|
|
|
Основан на законе электромагнитной индукции, согласно которой в жидкости, пересекающей пульсирующий магнитный поток, индуцируется ЭДС пропорциональная скорости движения жидкости.
Достоинства:
- нет влияния t0С окружающей среды;
- независимость от вязкости, плотности и химического состава;
- высокое быстродействие;
- линейность;
- большой диапазон.
E=BℓV=BDV+E0
ℓ – расстояние между электродами;
ℓ=D
D-диаметр;
V=Q/S
V – скорость;
S=πD2/4
Q-расход
S-сечение
вход – расход
выход – Е
Q=f (E).
ЭДС зависит от температуры связности.
Скоростные расходомеры:
ТДР – турбинный датчик расхода (7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21). Применяется в авиации.
Жидкость-керосин, масла, спирт, аммиак, вода.
Вязкость ТДР7÷ТДР11 - 50 мм2/с,
ТДР12÷ТДР21 – 100мм2/с.
f=500±50 Гц – на верхнем пределе.
Q=a+bf
a, b – градировочный коэффициент.
f=kn
f - частота
k – число лопастей
n – число оборотов
- идеальная характеристика.
а – зона нечувствительности.
В потоке вращается элемент (вертушка). Скорость вращения зависит от скорости движения среды жидкости или газа и зависит от расхода. Если измерять количество оборотов – интегральный расход. Если измерять скорость – мгновенный расход.
Делаются также обмотки, т.е. индукционный принцип получения электрического сигнала.
Вход – расход
Выход - 
либо S.
Q=f(υ), Q=f(S)
Шариковый расходомер:
Вода заходит по касательной и закручивается, увлекая за собой шарик. Шарик выполнен из резины со стальными опилками. Когда шарик проходит мимо датчика, то наводятся импульсы.
Вход – расход
|
|
|
Выход – f. Q=f(f).
Вихреакустический датчик – расходомер.
1 – тело обтекания;
2 – пьезоизлучатель;
3 – пьезоэлемент – приемник;
4 – генератор ультразвуковой частоты;
5 – фазовый детектор;
6 – цифровой фильтр;
7 – блок формирования сигнала;
Q≡Vx Вход – расход, выход – φ. Q=f(φ).
При движении потока за препятствие происходит завихрение. Чем больше завихрение, тем больше скорость потока. Через зону завихрения проходит ультразвук, происходит сдвиг фазы ультразвуковой волны, пропорциональный интенсивности завихрения.
Фазовый детектор выделяет сигнал.
Цифровой фильтр отслеживает помехи.
Ультразвуковой расходомер:
; 
С-скорость ультразвука в среде
пренебрегаем, т.к. 
<< C
Д1, Д2 – преобразуют электрический сигнал в ультразвук; Д3, Д4 – наоборот.
Вход – расход, выход - ∆φ. Q=f(∆φ).
Расходомер со сносом излучения:
1 - нагреватель 2, 3 – медные термометры
сопротивления Rt1 и Rt2
Под действием тепла нагревателя меняется сопротивление термометра 3.
Термоанемометр (датчик движения воздуха):
1 – нить накала
2 – термопара
Через нить накала проходит ток. Чем быстрее скорость воздуха, тем быстрее охлаждается нить.
DUK – для компенсации разогрева холодных концов термопары.
R1>>RЛ R1+RЛ=50 Ом.
Измерение уровней (жидкости в резервуаре, сыпучих веществ).
Задачи измерения:
1. Измерение малых отклонений уровня.
2. Измерение больших отклонений уровня (4,8,16 метров).
Поплавковый датчик уровня с постоянным погружением.
3
Поплавок преобразует уровень в перемещение
тросика. Перемещение поплавка ограничено
2 боковыми натянутыми струнами.
1 - поплавок
- - 1 1 2 – лента стальная
h - - - 4 3 – датчик угла (угол-код) Точность 1 мм
-- -- 4 - противовес
Максимальный уровень 13157 мм.
Поплавковый датчик уровня переменного погружения (буйковый датчик).
|
|
|
Поплавок погружен в жидкость и на него действует выталкивающая сила (сила Архимеда). Эта выталкивающая сила уравновешивается пружиной. С изменением уровня поплавок перемещается, но его перемещение меньше, чем изменение уровня.
Применение до 16 метров.
Гидростатические уровнемеры
· Колокольный уровнемер
В резервуар помещен колокол и закрыт снизу гибкой мембраной, необходимой для разграничения сред, что обеспечивает постоянный объем воздуха внутри колокола. Давление в колоколе измеряется манометром. Принцип: измерение давления столба жидкости. Чем выше уровень, тем выше давление.
· Пневмометрический уровнемер
Трубка погружается в резервуар до самого дна. Снизу трубка открыта и через нее прокачивается воздух. Манометр измеряет давление воздуха, которое необходимо для того, чтобы продавить воздух через трубку. Это давление и будет давление столба жидкости в резервуаре.
· Уровнемер с дифференциальным манометром
Уровень жидкости во 2-м резервуаре устанавливают по нижнему значению уровня в 1-м резервуаре. Поэтому дифференциальный манометр показывает давление жидкости выше нижнего уровня в 1-м резервуаре.
· Измерение уровня жидкости резервуара
Используются магнитоупругие трансфор- маторные датчики веса(силы) 1 и 2.
Магнитопровод стержневой. Катушки W1 и W2 связаны через стержень. Чем больше уровень, тем более сжат стержень, тем больше связь между катушкой и больше сигнал на выходе.
· Фотодатчики
С котлом соединена толстая стеклянная прозрачная трубка с фотодатчиками. С одной стороны трубки находятся источники света, а с другой фотодатчики. Жидкость должна быть не слишком прозрачной. Если жидкости нет, то свет проходит на фотодатчики. Кол-во пар “излучатель-приемник” неограниченно и определяется точностью измерения и максимальным уровнем жидкости в котле.
Электрические уровнемеры
· 
Емкостный уровнемер
Простейший случай – две пластины погружены в жидкость. Емкость образованного пластинами конденсатора зависит от того насколько они перекрыты жидкостью.
·
 |
Электронные уровнемеры
|
|
|
Электроды погружаются на разную глубину и когда уровень достигает уровня, на который погружен электрод, закорачивается соответствующая электрическая цепь.
На – аварийный уровень жидкости
Нв – верхний уровень жидкости
Нн – нижний уровень жидкости
Сигнализация:
– если резервуар пустой, то горит лампа 1
– если уровень поднимется, то лампа 1 отключится и включится лампа 2, которая будет гореть до тех пор, пока не заполнится резервуар
– резервуар полный – лампы не горят
– реле КА включает аварийный насос откачивающий воду из резервуара.
· Ультразвуковой уровнемер
Уровень определяется временем прохождения сигнала.
 |
Больше уровень –>больше время Больше уровень –>меньше время
прохождения сигнала. прохождения сигнала.
|
|
|
