60 Билет

1 Электромагниттік шығын өлшеуіштер.

Электромагниттік (индукциялық) шығын өлшеуіштердің әрекеті электрөткізгіш сұйықта сыртқы магниттік өріспен ағында индукцияланатын және көлемдік шығынға пропорционал э.қ.к. өлшеуге негізделген. Бұл аспаптар агрессивті немесе ласталған электрөткізгіш сұйықтар мен пульпалардың, сонымен қатар сұйық металдар шығынын өлшеуге қолданылады. Сұйықтың өтімділігі 10 ^-5Ом ^-1 м^-1 төмен болмауы қажет.Электрмагнитті шығын өлшеуіштің сезімталды элементінің сұлбасы 38 а суретте келтірілген. Цилиндрлік немесе төртбұрышты қималы құбыр 1 оқшаулаушы материалдан жасалған және тұрақты магниттің 2 және3 полюстері арасында, магниттік өрістің күштік сызықтары бағытына перпендикуляр орналасқан. Құбырдың қабырғасына диаметралді, қарама-қарсы өлшеуші электродтар енгізілген, оған шығын бірлігі салынған шкалалы өлшеуші аспап қосылған. Индукциялаушы э.қ.к. пен шығын арасында сызықты тәуелділік алынады:

Е = Q 4B/πd (64)

Осы тәуелділік шынындада сызықты болуы үшін, каналдың барлық қимасы бойынша бірқалыпты магниттік өріс болуы және магниттік өріс осі бағытында өлшеуші электродтардың минимал мөлшерлері болуы қажет. Осы талаптар сақталған кезде сезімталды элементтің сипаттамасы сұйық ағынындағы жылдамдықтардың таралуына тәуелді болмайды, бұл индукциялық шығын өлшеуіштердің оң қасиеті болып табылады.

38 сурет. Электромагниттік шығын өлшеуіш:

а - электромагниттік шығын өлшеуіштің сезімтал элементінің сұлбасы;

б – ауыспалы магниттік өрісті электромагниттік шығын өлшеуіштегі трансформаторлық кедергілер әсерін жою сұлбасы.

Сұйық ағып өтетін құбыр өткізгіштігі σ_қ, сұйық өткізгіштігімен салыстырғанда σ_с, өте төмен болуы керек. Осы мақсатта индукциялық шығын өлшеуіште үлкен меншікті кедергілі беймагнитті металл кірмелер қолданылады. Құбырдың кесіндісі ішкі жағынан оқшаулаушы материал қабатымен қапталады (винипласт, керамика, эмаль, резеңке және т. б.). Дегенмен индукциялық шығын өлшеуіштердің мұндай қарапайым сезімталды элементтері, өлшеу нәтижесін өте күшті бұрмалаушы электродтардың полярлануы салдарынан кең қолданыс тапқан жоқ. Сондықтан тұрақты магнитті индукциялық шығын өлшеуіштер тек қана сұйық металдар шығынын өлшеу үшін қолданылады. Бұл шығын өлшеуіштерді, сонымен қатар, полярлану өлшеу нәтижесіне байқалатындай әсер етіп үлгермейтін, уақыт бойында жылдам өзгеретін немесе қысқа мерзімді өлшеулерді қажет ететін сұйықтар шығынын өлшеуге пайдалануға болады.Полярлану байқалмайтын, жиілігі 50 Гц ауыспалы магнитті өрісті электромагнитті шығын өлшеуіштер кеңінен қолданыс тапты (38, б сурет). Дегенмен бұл ротаметрлердің көрсеткіштеріне әртүрлі кедергілер әсер етеді: паразиттік – сыртқы көздерден; электростатикалық (сыйымдылықты) – электромагнитті қоректендіретін ауыспалы ток желісінен; индукциялық (трансформаторлық) – сезімталды элементтің магниттік өрісінен. Кедергінің бірінше екі типін экран қою арқылы болдырмауға болады.Трансформаторлық кедергілерді жою күрделірек болады, өйткені сұйық пен өлшеуші аспап тұйықталған контур түзейді, ондағы ауыспалы магнитті өріс, трансформатор орамасындағы сияқты, сұйықтың ағынының жылдамдығына тәуелсіз э.қ.к. табады. Құбыр 7 электромагнит 10 ормалары арасында орналасқан және ішінде оқшаулаушы қаптамасы 6 болады. Кедергілермен күресу үшін бір электродтың шығысы 5 симметриялық орналасқан сымдармен қосылысады, ол төменгіомды потенциометрге 8 қосылған. Пайдалы сигнал сымдармен 9 алынады. Потенциометр қозғалтқышының күйі 8, сұйық құбырда 7 қозғалмаған кезде, екі сымның потенциалдары 9 өзара тең болатындай етіп таңдалады. Осы арқылы өлшеуші сигналға трансформаторлдық э.қ.к. әсері жойылады. Өлшеуші блок кернеудің екі каскадты күшейткішін көрсетеді және ГСП бойынша бірегейлендірілген тұрақты токтың шығыс сигналына 0-5 мА ие болады. 3-РИ типті электромагниттік шығын өлшеуіштер сериялы шығарылады, сонымен қатар теріс кері байланысты шығын өлшеуіштер ИР-1, 4-РИ олардың негізгі қателіктері 0,5-1,5 %. Өлшеу диапазоны 1—2500 м³/сағ және одан жоғары, құбырдың ішкі диаметрі 3 мм - ден 1 м дейін, сұйықтың қозғалысының сызықты жылдамдығы 0,6-дан 10 м/с дейін. Индукциялық шығын өлшеуіштердің артықшылығына жататындар: қысымның аз жоғалымы; инерциясыз көрсетуі, әсіресе автоматты реттеу жүйесі үшін өте маңызды; көрсеткіштің тұтқырлыққа, тығыздыққа, өлшенетін сұйықтың ағыны сипатына, сонымен қатар ондағы ілмелі бөлшектердің және газ көпіршігінің болуына тәуелсіздігі.

16 сурет. Электромагниттік реленің құрылғысы (а) және қосу сұлбасы (б).