Опытные исследования гидродинамики, теплообмена в режимах однофазной конвекции и кипения, колебаний температур в предкризисных и кризисных режимах кипения, страница 4

Рис.2.5. Блок-схема системы измерения стационарных параметров

Коммутатор измерительных сигналов Ф7078К – прецизионный, контактный, предназначен для коммутации сигналов напряжения постоянного тока. В системе измерений коммутатор производит последовательное переключение сигналов всех датчиков на вольтметр В7-46. Порядок переключения задается программным путем. Коммутатор может работать как в автоматическом, так и в ручном режимах управления.

Основные технические данные коммутатора Ф7078К:

·  Число измерительных каналов - 100.

·  Диапазон коммутации напряжения - от +10В до – 10В.

·  Время переключения каналов коммутатора - не более  5мс.

·  Паразитная дифференциальная ЭДС контактов коммутатора - не более 3мкВ.

Вольтметр универсальный В7-46 предназначен для измерения постоянного напряжения, среднеквадратичного значения переменного напряжения произвольной формы, сопротивления постоянному току, силы постоянного и переменного токов. При работе в составе системы измерений вольтметр производит измерение показаний всех датчиков, при быстродействии не менее        7 Гц и уровне подавления помехи общего вида 140 дБ. Выбираемые программным путем индивидуально для каждого датчика пределы измерений позволяют проводить измерения с относительной погрешностью средств измерений не более 0,1%. Созданную систему измерений стационарных параметров в опытных исследованиях отличала высокая надежность и безотказность. Цикл опроса из 16 измерительных каналов осуществлялся за 5 с.

2.4.3. Система измерения быстроменяющихся параметров

Для измерения параметров в быстропротекающих процессах (таких как колебания температур) использовалась высокоскоростная автоматизированная система сбора и обработки информации. Измерение параметров потока теплоносителя при работе скоростной системы осуществлялось параллельно системой измерения стационарных процессов. Блок-схема системы измерения быстроменяющихся параметров представлена на рис. 2.6. Аналоговый сигнал с термопар усиливается с помощью специально изготовленного усилителя и поступает на коммутатор сигналов измерительной платы, которая опрашивает датчики с частотой до 1 кГц. Измерительная плата установлена в системном блоке компьютера. Программно задается порядок опроса датчиков и частота опроса. Для визуализации измеряемые параметры выводятся на монитор в виде графиков и одновременно заносятся в память компьютера. Впоследствии эти данные обрабатываются и анализируются в пакетах статистической обработки данных.

Рис.2.6. Блок-схема системы измерения быстроменяющихся параметров

Спецификация измерительной платы DAQ 6034E приведена в таблице 2.1. Плата имеет встроенный усилитель входного сигнала. Согласно паспортным данным при выборе наибольшего коэффициента усиления сигнала разрешающая способность составляет 3,4 мкВ при уровне шума ± 2,6 мкВ.

Таблица 2.1. Спецификация измерительной платы DAQ 6034E

При высокой скорости опроса датчиков с высоким разрешением сигнала система становится чрезвычайно чувствительной к различного рода наводкам и шумам. Это обстоятельство приводит к необходимости проведения специальных работ по доводке системы измерений. В целях уменьшения наводок, связанных с наличием помех общего вида, опытным путем была определена такая общая точка заземления, при подключении к которой уровень помех был сведен к минимуму. Питание компьютера осуществлялось через разделительный трансформатор. Также был разработан и создан оригинальный усилитель аналогового сигнала, который позволяет получить на выходе сигнал, удовлетворяющий техническим требованиям, предъявляемым к условиям проведения эксперимента. На фоне усиленного сигнала от датчика величина наводок становится относительно малой. Усилитель допускает включение встроенного фильтра, подавляющего сетевые и внешние наводки. В таблице 2.2 приведены основные характеристики усилителя. Питание усилителя осуществляется от аккумуляторов.