На ллицевой панели us800 расположены:

2

3

4

12

11

10

9

8

6

7

13

Рис.2. Лицевая панель US800

Функциональная клавиатура из четырех кнопок: 1- « »(выбор разряда параметра),

2 -«ВВОД», 3- « » (изменение значения разряда выбранного параметра),

4- «ОТМЕНА»;

5-Девятиразрядный цифровой индикатор;

Два единичных светодиодных индикатора:

6- «НОРМА»,

7- «ОТКАЗ».

Таблички с названием функций:

8-Расход; 9-Объем; 10-Время;11- Параметры; 12-Программирование параметров .

На боковой панели расположена кнопка: Режим (13)

Программируемые параметры

Надписи на табличке (14) с программируемыми параметрами:

1.Временые интервалы 4.База датчиков 7.Нулевой уровень

2.Шкала измерений 5.Уровень отсечки 8.Контроль

3.Диаметр трубы 6.Постоянная времени 9.Длина кабеля

0.Коэфициент.

Размещение функциональных узлов ЭБ внутри корпуса вы-

полнено по платно-модульному принципу. Соединение между платами, являющимися функционально законченными узлами ЭБ, осуществляется через кросс-плату. На кросс-плату при помощи разъемных соединений устанавливаются:

• аналоговые платы;

• микропроцессорная плата;

Функциональная схема US800 приведена на рис. 3.

В состав US800 входят:

• электронный измерительный блок (ЭБ);

• ультразвуковой преобразователь расхода (УПР)

представляет собой участок трубопровода с условным

диаметром от 15 до 2000 мм с установленными на нем пьезоэлектрическими преобразователями (рис.1).

Аналоговая плата обеспечивает:

• гальваническую развязку ПЭП от измерительной части

канала измерения;

• посылку мощных импульсов через кабельную линию с

волновым сопротивлением 50 Ом на ПЭП;

Рис.3. Функциональная схема US800

• прием (усиление и детектирование) слабых сигналов от ПЭП;

• логическое согласование временных процессов посылки и

приема импульсов;

• автоматическую регулировку коэффициента усиления

приемника в зависимости от уровня сигнала, поступающего на его вход;

• увеличение разрешения для точного измерения времени

распространения ультразвуковых импульсов.

Микропроцессорная плата:

• управляет процессом попеременного зондирования потока

жидкости ультразвуковыми импульсами;

• вычисляет значения измеряемых параметров;

• обеспечивает ввод программируемых параметров с клавиатуры и вывод информации на индикатор;

• формирует выходные аналоговые сигналы

пропорциональные расходам в каждом канале измерения;

• обеспечивает связь по сети RS485;

• проводит периодическую самодиагностику.

Кросс - плата обеспечивает:

• Необходимые напряжения питания;

1.3.2. Принцип работы

US800 измеряет расход на основе измерения времени распространения импульсов ультразвукового колебания через двигающуюся жидкость.

Разность между временами распространения ультразвуковых импульсов в прямом и обратном направлениях относительно движения жидкости пропорциональна скорости ее потока.

Возбуждение ультразвуковых колебаний осуществляется пьезоэлектрическими преобразователями ПЭП1, ПЭП2 (рис.4), располагаемых на участке трубопровода, в котором производится измерение расхода жидкости.

В зависимости от установки ПЭП1 и ПЭП2 относительного сечения потока, скорость последнего измеряется по двум или одному лучам ультразвуковых колебаний (рис.4.)

Рис.4. Принцип работы US800

Участок трубопровода с ПЭП1 и ПЭП2, установленными на его диаметрально противоположенных сторонах, образует первичный ультразвуковой преобразователь расхода.

В однолучевом УПР устанавливаются два ПЭП, которые размещаются на оси проходящей через диаметр поперечного сечения УПР. Двухлучевой УПР содержит две пары ПЭП, которые размещены на осях параллельных друг другу и проходящих через равные хорды поперечного сечения.

Оси установки ПЭП располагаются под углом к оси УПР или совпадают с нею (только в однолучевом УПР).

Движение жидкости вызывает изменение времени полного распространения ультразвуковых сигналов по потоку и против него.

Скорость распространения ультразвукового импульса в жидкости, заполняющей трубопровод, представляет собой сумму скоростей ультразвука в неподвижной жидкости и скорости потока жидкости в проекции на рассматриваемое направление распространения ультразвука.

Таким образом, время распространения ультразвука по потоку и против него определяется в соответствии с формулами (1) и (2):

t₁ = , (1)

t₂ = , (2)

где t₁, t₂ - время распространения ультразвукового импульса

по потоку и против потока;

L_а - длина активной части акустического канала;

L_д - расстояние между мембранами ПЭП;

С_о - скорость ультразвука в неподвижной воде;

V - скорость движения воды в трубопроводе;

ƛ - угол в соответствии с рис. 4.

Режимы работы US800

Прибор эксплуатируется в двух режимах:

Режим “РАБОТЫ” и режим “ПРОГРАММИРОВАНИЯ ”

В режиме «РАБОТА» выполняются следующие функции:

• измерение текущего среднего объемного расхода и накоп-

ление объема в счетчиках жидкости по каждому из каналов;

• отображение текущих расходов, счетчиков объема и вре-

мени наработки на цифровом индикаторе по инициативе пользователя – оперативное управление индикацией осуществляется посредством кнопки «РЕЖИМ» (рис.2);

• сигнализация работоспособного состояния и возникающих

сбоев по каждому из каналов измерения на светодиодных индикаторах;

• приема/передачи информации по RS485;

• автоматическая компенсация смещения нуля канала измерения по инициативе пользователя.

Режим Программирование служит для доступа к программируемым параметрам US800. Программируемые параметры

определяют функционирование US800 в режиме работы, поэтому

их некорректный ввод может привести к ошибкам в измерениях и

отображении информации на индикаторе, к потере связи по RS485.

Программируемые параметры включают в себя:

• параметры канала измерения – задаются для отдельного канала;

• системные параметры – задаются для US800 в целом.

В режиме программирования не производятся измерения расхода и объема при действующих функциях измерения времени t₁ и t₂

(формулы 1 и 2).

Порядок программирования:

Вывести на индикацию в режиме работы с помощью

кнопки «РЕЖИМ», для которого необходимо ввести программируемые параметры.

Перевести ЭБ в режим программирования длительным (не менее 3 секунд) нажатием кнопки «ВВОД».

Об установлении режима программирования свидетельствует

появление на индикаторе параметра «Временные интервалы».

Переход от установленного параметра к следующему

осуществляется последовательно нажатием кнопки «ВВОД», при этом

происходит запоминание установленного параметра, но не его сохранения в энергонезависимой памяти. Поэтому при отключении в режиме программирования питания или нажатии кнопки «СБРОС» программируемые параметры принимают значения, установленные в предыдущих режимах программирования.

Выход из режима программирования возможен нажатием

кнопки «СБРОС», если не требуется сохранения вновь введенных

параметров – в основном после просмотра параметра «Временные интервалы» или из параметра «Контроль выходных сигналов».

Чтобы изменить значение программируемого параметра используются кнопки « », и « »(рис.2):

к нопкой « », выбирается разряд параметра.

Выбор разряда подтверждается его миганием; кнопкой « »осуществляется изменение цифры выбранного разряда.