Средства проведения теплофизических измерений. Средства измерения температур. Классы точности средств измерений, страница 2

Индуктивные преобразователи основаны на  изменении индуктивности наружной обмотки в зависимости от изменения сопротивления ее магнитной цепи, происходящего при вращении турбинки, лопатки которой выполнены (или имеют вставки) из ферромагнитного материала. Сопротивление катушки R при ее питании переменным током с частотой  f  линейно зависит от ее индуктивности L:

.                                                                  2.7

Во время вращения турбинки при прохождении лопаток мимо катушки возникают периодические изменения силы тока в обмотке. При этом выходной сигнал оказывается промодулированным по амплитуде с частотой, пропорциональной частоте вращения турбинки.

На рисунке 2.4 показана в НИИ Теплоприбор  электрическая схема турбинного расходомера с индуктивным преобразователем. Индуктивная катушка имеет первичную обмотку, питаемую от генератора Г  переменным током частотой 6-8 кГц. Вторичные обмотки включены навстречу друг другу для повышения   устойчивости к помехам и внешним магнитным полям. При вращении турбинки Т на выходе катушки получается напряжение U_вых, промодулированное по амплитуде с частотой  f , которая равна числу оборотов турбинки в секунду, умноженному на число лопастей. Эта частота значительно ниже частоты генератора. При прохождении сигнала через усилитель-демодулятор УД и фильтр Ф выделяется сигнал с частотой  f, который проходит через усилитель низкой частоты УНЧ на модулятор М. Последний вырабатывает импульсы переключения конденсатора С с заряда на разряд. В результате с нагрузочного резистора R_Н  снимается постоянное напряжение U_Н , которое является функцией частоты  f  и пропорционально скорости потока..

Одними из наиболее известных турбинных расходомеров с аксиальной турбинкой и индукционным преобразователем являются расходомеры ТПР. Данные расходомеры выпускаются для труб с диаметром от 10 до 100 мм и имеют потери давления не более 50 кПа. Другие технические характеристики расходомеров ТПР приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Фотоэлектрические преобразователи [6] применяются главным образом в приборах для измерения расхода газов, но иногда и для прозрачных жидкостей при малых размерах турбинки. Принцип их действия основан на появлении пульсирующего напряжения в цепи фотоэлемента при вращении лопастей турбинки между источником света и фотоэлементом. 

Оптические тахометрические преобразователи, как и фотоэлектрические, основаны на периодическом прерывании светового луча лопастями турбинки, однако, в них свет распространяется  по волоконно-оптическим линиям связи (см. рис. 2.5). Световой поток от источника инфракрасного излучения (светодиод АЛ107Б или АЛ119), расположенного в приемно-передающем блоке 4, распространяется по волоконно-оптической линии 3 и через гермоввод 2 попадает на лопасть турбинки 1. Отразившийся свет также по волоконной линии подводится к светочувствительному элементу блока 4.