Ультразвуковые преобразователи расхода
Еще одним типом преобразователем расхода для теплосчетчиков является преобразователь ультразвукового типа. Им оснащен, например, теплосчетчик UFM 001.
Принцип действия преобразователя поясняется на рисунке 10.19. Пьезоэлектрические преобразователи ПЭП1 и ПЭП2 работают попеременно в режиме приемник-излучатель.
Рис10.19. Принцип действия преобразователя расхода ультразвукового типа
Скорость распространения ультразвукового сигнала в воде, заполняющей трубопровод, представляет собой сумму скоростей ультразвука в неподвижной воде и скорости потока в проекции на рассматриваемое направление распространения ультразвука. Время распространения ультразвукового импульса от ПЭП1 к ПЭП2 и от ПЭП2 к ПЭП1 зависит от скорости движения воды в соответствии с формулами:
где t1, t2 – время распространения ультразвукового импульса по потоку и против потока;
Lа – длина активной части акустического канала;
Lд- расстояние между мембранами ПЭП;
Со- скорость ультразвука в неподвижной воде;
V- скорость движения воды в трубопроводе;
α - угол в соответствии с рис 10.19.
Расход жидкости, протекающей на месте установки ПЭП:
где Δt - разность времени распространения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока;
Д- диаметр трубопровода на месте установки ПЭП;
К- программируемый коэффициент коррекции.
У этого типа преобразователей расхода соотношение максимального и минимального измеряемых расходов не превышает величину ~ 100:1.
|
|
|
Теплосчетчики с ультразвуковыми преобразователями расхода наиболее удобно применять в переносных приборах, служащих для экспресс – измерений, т.к. проведение измерения расхода ультразвуковым методом не требует нарушения целостности трубопровода.
Измерение частотных или временных характеристик ультразвукового сигнала менее чувствительно к возможным изменениям условий измерений. На эти характеристики могут влиять изменение амплитуды сигнала, вызванное появлением газовой фазы или твердых примесей, зафиксированное в виде «пропуска» сигнала, но данные изменения рассматриваются как нештатная ситуация, а не как изменение метрологических характеристикк. В том смысле, что прибор не выдает в качестве достоверной искаженную информацию: если показания есть, то они метрологически точны. Если происходит «зарастание» примесями датчика, то снижается амплитуда сигнала (вплоть до исчезновения), но это также не является изменением метрологических характеристик. Поэтому декларируемые преобразователями точность и динамический диапазон (1:100-1:200) сохраняютсяся в течении всего межповерочного периода измерений (МПИ).
|
|
|
Показания ультразвуковых расходомеров с времяимпульсным методом измерений могут не зависеть ни от температуры, ни от давления теплоносителя. В таких расходомерах скорость распространения ультразвуковых колебаний постоянно измеряется или рассчитывается при помощи аппроксимирующих полиномов.
Показания ультразвуковых расходомеров не подвержены манипуляциям с магнитом. Такие расходомеры могут применятся как в системах водоснабжения, так и в составе теплосчетчиков в отопительных системах на большинстве объектов, обеспечивая метрологически точные показания в широком диапазоне и в течение всего МПИ. Однако на передприятиях Архангельской области данные приборы пока не получили широкого применения. Одной из причин является высокие требования к измерительному участку и сложности при проведении поверочных работ.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 677; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!