7.Кориолисовые расходомеры. Принцип работ

Кориолисовые расходомеры — приборы, использующие для измерения массового расхода жидкостей, газов эффект Кориолиса. Принцип действия основан на изменениях фаз механических колебаний U образных трубок, по которым движется измеряемая среда. Сдвиг фаз пропорционален величине массового расхода. Поток с определенной массой, движущийся через входные ветви расходомерных трубок, создает кориолисову силу, которая сопротивляется вибрации расходомерных трубок. Наглядно это сопротивление можно почувствовать когда гибкий шланг извивается под напором воды в него подаваемой.

Кориолисовый расходомер состоит из датчика расхода (сенсора) и преобразователя Сенсор напрямую измеряет расход, плотность среды и температуру сенсорных трубок. Преобразователь конвертирует полученную с сенсора информацию в стандартный выходной сигнал.

Измеряемая среда, поступающая в сенсор, разделяется на равные половины и протекает через каждую из сенсорных трубок. Движение задающей катушки приводит к тому, что трубки колеблются вверх-вниз в противоположном направлении друг к другу.

Сборки магнитов и катушек-соленоидов, называемые детекторами, установлены на сенсорных трубках. Катушки смонтированы на одной трубке, магниты на другой. Каждая катушка движется сквозь однородное магнитное поле постоянного магнита. Сгенерированное напряжение от каждой катушки детектора имеет форму синусоидальной волны. Эти сигналы представляют собой движение одной трубки относительно другой.

При движении измеряемой среды через сенсор проявляется физическое явление, известное как эффект Кориолиса. Поступательное движение среды во вращательном движении сенсорной трубки приводит к возникновению кориолисового ускорения, которое, в свою очередь, приводит к появлению кориолиСовой силы. Эта сила направлена против движения трубки, приданного ей задающей катушкой, т.е. когда трубка движется вверх во время половины ее собственного цикла, то для жидкости, поступающей внутрь, сила Кориолиса направлена вниз. Как только жидкость проходит изгиб трубки, направление силы меняется на противоположное. Сила Кориолиса и, следовательно, величина изгиба сенсорной трубки прямо пропорциональны массовому расходу жидкости.

8.Вихревые расходомеры. Принцип работы.

Принцип действия основан на измерении частоты образования вихрей, возникающих в потоке газа при обтекании неподвижного тела. При введении в трубопровод перпендикулярно потоку неподвижного тела - поочередно, то с одной, то с другой стороны происходит срыв вихрей, которые образуют позади тела обтекания двойную цепочку постепенно рассеивающихся вихрей, создавая так называемую, "Дорожку Кармана". Частота вихреобразования прямо пропорциональна скорости потока (объёмному расходу рабочего газа).

Частота образования вихрей за телом пропорциональна скорости потока. Определение частоты позволяет определить скорость и объемный расход среды. Частота отрыва вихрей прямо пропорциональна скорости потока, т.е его объемному расходу. В месте завихрения скорость потока увеличивается, давление уменьшается.

В вихревых расходомерах определение частоты вихреобразования производиться при помощи двух пьезодатчиков фиксирующих пульсации давления в зоне вихреобразования.

Н а входе в проточную часть датчика установлено тело обтекания 1.За телом обтекания симметрично расположены два пьезоэлектрических преобразователя пульсации давления 2.При протекании потока газа через проточную часть датчика за телом обтекания образуется вихревая дорожка, частота следования вихрей в которой пропорциональна скорости потока, а следовательно и расходу. В свою очередь, вихреобразование приводит к появлению за телом обтекания пульсаций давления среды. Пульсации давления воспринимаются пьезоэлектрическими преобразователями, сигналы с которых в форме электрических колебаний поступают на плату цифровой обработки, где происходит вычисление объемного расхода т объема газа при рабочих условиях и формирование выходных сигналов по данным параметрам в виде цифрового кода.

Преобразователь избыточного давления 3 тензорезистивного принципа действия размещен перед телом обтекания, он осуществляет преобразование значения избыточного давления потока в трубопроводе в электрический сигнал. Термопреобразователь сопротивления платиновый (ТСП) 4 размещен внутри тела обтекания. Для обеспечения непосредственного контакта ТСП со средой в теле обтекания выполнены отверстия 5.Электрический сигнал термопреобразователя также подвергается цифровой обработке.

Плата цифровой обработки 6, содержащая два микропроцессора, производит обработку сигналов преобразователей пульсации давления, избыточного давления и температуры, в ходе которого обеспечивается фильтрация паразитных составляющих и происходит формирование выходных сигналов многопараметрического датчика по расходу, объему при рабочих условиях, давлению и температуре в виде цифрового кода.