Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Измерители расхода и количества веществ

 

Расход измеряют в массовых единицах (кг/с) или в объемных единицах (м3/с). Количественные показатели веществ связывает плотность ρ = m / V, кг/ м3, где m – масса вещества объемом V.

Наиболее распространенными датчиками расхода жидкостей и газов являются дроссельные, скоростные и бесконтактные датчики.

Дроссельные датчики, используемые для регистрации расхода жидкости, например, воды, имеют в своем составе диафрагму и дифференциальный манометр, регистрирующий перепад давления (рис. 3.8).

Диафрагма имеет отверстие с диаметром меньшим диаметра канала трубопровода, в котором течет жидкость. Благодаря ее наличию поток жидкости перед ней тормозится и статическое давление Р1 потока увеличивается. За диафрагмой давление понижается, Р2 < P1. Разность давлений однозначно связана со скоростью ж потока жидкости в канале.

 

DР = Р1 - Р2;.

Величину регистрируют и преобразуют в электри-ческий сигнал дифференциальным манометром. Очевидно, что при известном значении ж и диаметра канала D можно однозначно определять расход жидкости, как

 

.

 

 
Рис. 3.8.Дроссельный датчик расхода жидкости: 1 – трубопровод; 2 - диафрагма;3 - дифференциальный манометр-преобразователь.

 

Скоростные датчики расхода (анемометры) функционируют на основе измерения средней скорости потока в канале с помощью лопастных колес, вертушек, взаимодействующих с потоком (рис. 3.9). В современных конструкциях таких расходомеров применяют герметизированные преобразователи скорости вращения вертушки в электрический сигнал, например, импульсный, как показано на рисунке. В преобразователе может использоваться электромагнитная схема формирования импульсов или геркон. Частота следования импульсов п однозначно связана с частотой вращения вертушки и, соответственно, со скоростью потока ж = f(n), которая определяет расход жидкости.

.

 
Рис. 3.9.Скоростной датчик расхода: 1 - трубопровод; 2 - вертушка; 3 - постоянный магнит; 4 - контактный формирователь электрических импульсов.

 

Бесконтактные датчики расхода(ультразвуковые, электромагнитные (индукционные), радиоизотопные и др.) не вносят возмущения в поток жидкости и газа и позволяют благодаря этому достичь более высокой точности регистрации скорости потока. Принцип их заключается в том, что под воздействием какого-либо источника излучения в потоке происходят изменения плотности или образуются метки (ионные, радиоактивные), имеющие скорость, одинаковую с потоком. Измеряя скорость метки, получают скорость потока. В ультразвуковых датчиках используется эффект Допплера. Электромагнитные (индукционные) датчики функционируют на основе явления электромагнитной индукции.

Измерение расхода или количества сыпучих веществ или массы порционных количеств вещества определяют весовым методом дискретно или непрерывным способом.

На рис. 3.10 а) показан принцип реализации весового метода определения массы одной порции вещества (например, единицы готовой продукции). Здесь пружинные весы механически связаны с движком переменного резистора, величина сопротивления R которого будет функционально связана с массой порции вещества, как R=f(m). Очевидно и ток резистора также будет зависеть от этой массы как I=f(m).

Принцип работы весового измерителя непрерывного действия отражен на рис. 3.10, б). Измеряемая масса m находится на ленточном транспортере, поддерживаемом пружиной. Деформация пружины вызывает изменение сопротивления переменного резистора. Зная массу m вещества, находящегося на ленте транспортера, при известной линейной скорости ленты, можно определить массовый расход G, вещества, как

 

,

 

где m – масса вещества; L – рабочая длина транспортера;

– скорость движения ленты.

 

  Рис. 3.10. Весовой метод определения массы вещества: а) порционным способом; б) непрерывным способом.

 

Датчики уровня – позволяют контролировать количество вещества (жидкого или сыпучего) по его уровню h, как показателю объема. Очень часто используются поплавковые датчики, у которых линейное перемещение поплавка обеспечивает слежение за уровнем жидкости. Это перемещение может использоваться, как управляющий механический сигнал или может быть преобразовано в электрический сигнал (рис. 3.11, а). Для измерения уровня сыпучих веществ (зерно, гранулированный материал) предусматривают вибрации поплавка.

 

Рис. 3.11. Преобразователи уровня: а) поплавковый; б) емкостный или электрический.

 

Кроме поплавковых преобразователей уровня используют также датчики давления, емкостные преобразователи или электрические датчики, проводимость которых определяется высотой заполнения чувствительного элемента (рис. 3.11, б). Если электроды чувствительного элемента запитать высокочастотным напряжением, а жидкость будет обладать высоким значением диэлектрической проницаемости (например, чистая вода), то получим емкостный датчик.

При высоких значениях проводимости жидкости будет регистрироваться изменение проводимости чувствительного элемента, пропорциональное уровню h.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:189

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







...

 

2012-2017 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.