Приборы для измерения расхода
Приборы для измерения объемного расхода (далее – расходомеры) используемые на ОАО “Каустик” представлены следующими типами :
n Индукционный - модель ВИР с вторичным прибором КСД-3.
n Электромагнитный – модель ИР-51 с датчиком ПРИ.
n Ультразвуковой – модель Расход –7 и Акустрон.
n Расходомеры фирмы KROHNE – модель MFM 2081 и MFM 3081 используют физический эффект называемый силой Кориолиса.
Принцип действия индукционного расходомера основан на физическом эффекте – взаимной индукции, т.е. при наличии двух контуров (катушек индуктивности), расположенных рядом, переменный ток , протекающий по одному из контуров , создает переменное магнитное поле, вызывающее появление э.д.с. индукции в другом контуре. При наличии ферромагнетиков (например, сердечник из электротехнического железа) и разном количестве витков в обмотках, взаимодействие контуров друг с другом будет различным и постоянным, т.к. изменится напряженность магнитного поля и магнитный поток через сердечник (в результате получим трансформатор).
Рис.3 Датчик индукционного расходомера –
Измерительный дифференциальный трансформатор.
Изменяя длину сердечника из ферромагнетика с постоянным поперечным сечением (уменьшая), изменится (увеличится) магнитный поток через поперечное сечение сердечника, и как следствие изменится (увеличится) значение э.д.с. индукции во вторичном контуре, с точки зрения практики получим измерительный дифференциальный трансформатор.
|
|
|
Принцип действия электромагнитного расходомера основан на физическом эффекте названном электромагнитная индукция – в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля через поверхность, ограниченную этим контуром, возникает индуцируемый электрический ток и э.д.с. индукции. При прохождении электропроводной жидкости через однородное магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике, возникает э.д.с. индукции, пропорциональная средней скорости потока жидкости.
 |
Рис.4 Электромагнитный датчик ПРИ расходомера ИР-51.
Принцип действия ультразвуковых расходомеров класса Расход-7 и Акустрон основан на эффекте Доплера для волн, распространяющихся в среде (газ, жидкость). Эффект Доплера заключается в следующем: если приемник и (или) передатчик движутся относительно среды распространения сигнала номинальной частоты f , то частота сигнала воспринимаемого приемником будет отличатся от частоты сигнала генерируемого передатчиком на величину Df, которая зависит от скорости перемещения приемника и (или) передатчика сигнала и направления перемещения (отдаление или сближение).
|
|
|
Датчик ультразвуковых расходомеров представляет собой два пьезоэлектрических преобразователя (ППЭ) расположенных на противоположных стенках трубы с измеряемой средой и направленных навстречу друг другу. Первый датчик формирует сигнал, совпадающий с направлением движения среды – ППЭ по потоку, второй датчик соответственно против направления движения среды – ППЭ против потока. В момент генерации импульса ППЭ по потоку амплитудой 60В второй датчик подключается схемой управления на приемный тракт измерительной схемы. Время прохождения ультразвукового импульса по потоку фиксируется. Соответственно, в момент генерации импульса ППЭ против потока первый датчик коммутируется на приемный тракт измерительной схемы и время прохождения ультразвукового импульса против потока также фиксируется. Разница времени прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока – измеренная искомая задержка, определяющая скорость перемещения среды в трубопроводе. При известных остальных параметрах легко определить текущий расход.
Расходомеры фирмы KROHNE – модель MFM 2081 и MFM 3081 используют физический эффект называемый силой Кориолиса. Сила вводится для учета влияния вращения подвижной системы отсчета на относительное движение материальной точки.
|
|
|
Физический эффект состоит в том, что во вращающейся системе отсчета материальная точка, движущаяся параллельно оси этого вращения, отклоняется по направлению, перпендикулярному к ее относительной скорости или оказывает давление на тело, препятствующее такому отклонению. В системах где присутствует сила Кориолиса возникает ускорение Кориолиса – как следствие изменения относительной скорости движения материальной точки при переносном движении и переносной скорости при относительном движении материальной точки. Переносное движение – движение всех точек подвижной системы относительно условно неподвижной. Собственно принцип действия расходомеров фирмы KROHNE и основан на кориолисовом ускорении.
На Рис 5 видно, что на участке CD частицы протекающей среды будут ускорятся, на участке EF напротив тормозится. В результате трубка деформируется (DD\ EE\ FF\) как показано на рисунке. Трубка со средой не обязательно вращается на 3600 , ее достаточно вращать по неполной круговой орбите.
Расходомеры данного типа позволяют измерять расход независимо от плотности, давления, температуры, вязкости и поведения измеряемой среды. Наличие воздушных пузырьков и малых твердых частиц не влияет на точность измерения расхода, в отличии от расходомеров использующих ультразвуковой принцип измерения.
|
|
|
Рис. 5 Рисунок поясняющий принцип работы
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!