ИМ - измеритель модуля вектора (на основе измерительного преобразователя средних значений); ИФ - измеритель фазы сигнала Uинф (задан метод осреднения); УВ1 - устройство вывода (на основе АЦП К572ПВ2); УВ2 - устройства вывода (АЛС - на семисегментных индикаторах; ПНЧ - преобразователь напряжение-частота (2ТИ - метод двойного интегрирования, ИОС - с импульсной обратной связью, АЦП - на интегральном преобразователе напряжение-частота).
Методические указания
Варианты 1.1-1.6
Расходомер теплоносителя
Назначение Устройство служит для определения количества теплоносителя, отданного водяной системой теплоснабжения в тепловую сеть за период измерения.
Принцип действия расходомера заключается в интегрировании мгновенного расхода теплоносителя.
Устройство Расходомер состоит из первичного преобразователя перепада давления на сужающем устройстве (рис.2.1-2.3) в электрический сигнал и вторичного прибора (рис.2.4).
Первичный преобразователь перепада давления
Дифтрансформаторный расходомер, подключаемый соединительными трубками к трубопроводу теплосети, служит для получения информации о расходе теплоносителя в виде электрического сигнала и состоит (см. рис.2.2) из собственно дифтрансформаторного датчика (ДТД) и мембранного блока.
Рис.2.1 Схематическое изображение движения потока жидкости по трубопроводу через отверстие диафрагмы - тонкого диска с круглым отверстием диаметром d.
На рис.2.1 через А-А обозначено сечение, от которого начинается сужение струи и постепенное возрастание средней скорости потока. Максимального значения эта скорость достигает в месте наибольшего сжатия струи в сечении B-B. Возрастание средней скорости происходит за счет уменьшения начального давления в сечении А-А до минимального давления в сечении B-B. В сечении С-С скорость потока вновь снижается, а давление нарастает [3, см.с.13]. Соединительными трубками “плюсовая” камера расходомера подключается к области сечения А-А, а “минусовая” камера - к области сечения В-В. При этом ДТД осуществляет измерение разности давлений Dp=pA-A-pB-B.
Рис.2.2 Конструкция первичного преобразователя перепада давления
Как показано на рис.2.2, первичный преобразователь состоит из мембранного блока 1 и дифтрансформаторного преобразователя (катушки) 2. Мембранный блок составлен из двух мембранных коробок 3 и 4, закрепленных по обеим сторонам корпуса 5. Корпус зажат между двумя фланцами 6 и 7 болтами. В мембранном блоке имеются две камеры: “плюсовая” (нижняя) 8 и “минусовая” (верхняя) 9. Внутренние полости мембранных коробок 3 и 4 сообщаются между собой через штуцеры, завинченные в корпус. К верхнему фланцу 6 крепится разделительная трубка 10, внутри которой перемещается сердечник 11 дифференциального трансформатора, связанный с верхней мембранной коробкой штоком 12. Под воздействием разности давления в “плюсовой” и “минусовой” камерах мембранные коробки сжимаются, вызывая перемещение сердечника дифтрансформатора до тех пор, пока воздействие перепада давления не уравняется упругими силами мембранных коробок.
Дифференциальный трансформатор (рис.2.3) осуществляет преобразование линейных перемещений штока с сердечником и состоит из помещенных в экран трех катушек - одной первичной и двух вторичных.
Рис.2.3 Дифференциальный трансформатор. Конструкция и векторная диаграмма, поясняющая получение полезного выходного сигнала Uвых. пол. датчика.
В реальном датчике при питании первичной обмотки ДТ током полезный выходной сигнал сдвинут на угол меньше 90° [4]. Кроме этого, когда сердечник дифференциального трансформатора находится в среднем положении, - в выходном сигнале ДТ существует остаточный сигнал, сдвинутый относительного полезного на 90° и составляющий от 1% до 10% от Uвых. пол. макс.
В соответствии с анализом математической модели ДТ [4] его выходной сигнал представляет собой результат умножения взаимной индуктивности М обмоток ДТ на ток, питающий датчик:
Взаимная индуктивность носит комплексный характер, т. е. содержит вещественную и мнимую часть:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.