Читать курсовая по физике: "Проектирование измерительного канала расхода воды" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

- перепад давления, кПа;

- токовый сигнал на выходе ПИП, мА;

I - линеаризованный унифицированный токовый сигнал;

Iв - токовый сигнал на выходе с БГРТ;

Qц - результат аналогово-цифрового преобразования;

Dx - цифровые данные для отображения и регистрации.

Структурная схема канала измерения расхода изображена на рисунке 1

Рисунок 1 - Структурная схема канала измерения расхода

СУ - сужающее устройство; Д - дифманометр; БИК - блок извлечения корня; БГРТ - блок распределения токового сигнала; М-64 - ЭВМ; РМОТ - рабочее место оператора-технолога; УПЗ - устройство печатающее. Метод измерения расхода основан на создании в измерительном трубопроводе с помощью СУ местного сужения потока, часть потенциальной энергии которого переходит в кинетическую энергию, средняя скорость потока в месте его сужения повышается, а статическое давление становится меньше статического давления до СУ. Разность давления (перепад давления) тем больше, чем больше расход среды, и, следовательно, она может служить мерой расхода.

То есть расход преобразуется в перепад давления: . Уравнение преобразования сигнала:

где ΔP - перепад давления между сечениями, находящимися по разные стороны диафрагмы;

Q - измеряемый расход;

k - коэффициент расхода СУ.

Градуировочная характеристика сужающего устройства изображена на рисунке 2

P = 0…6 кПа

Рисунок 2 - Градуировочная характеристика сужающего устройства

Далее сигнал поступает в измерительный блок дифманометра и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента (мембрана). Далее эта деформация преобразуется в изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном преобразователе. Электрический преобразователь преобразует разбаланс мостовой схемы в токовый выходной сигнал. Перепад давления преобразуется в токовый сигнал: . Уравнение преобразования сигнала:

,

где I - расчетное значение выходного сигнала;

- перепад давления;

- верхний предел измерения давления;

- максимальное значение выходного сигнала;

- минимальное значение выходного сигнала.

График градуировочной характеристики изображен на рисунке 3

= 0…6 кПа;

Ip = 0…5 мА.

Рисунок 3 - Градуировочная характеристика дифференциального манометра типа "Сапфир-22М-ДД"

Для выработки унифицированного сигнала пропорционального расходу необходимо осуществить операцию извлечения корня квадратного из величины сигнала пропорционального перепаду давления DР. Если входной сигнал Iвх=DР, то после выполнения операции извлечения корня выходной сигнал Iвых будет пропорционален расходу Q.

На выходе из БИК получаем линеаризованный токовый сигнал: . БИК-1, предназначен для преобразования входного сигнала в выходной сигнал в соответствии с формулой:

I = I вых min + (I вых max - I вых min)

где I- выходной сигнал, мА;

I вых min - нижнее предельное значение выходного сигнала, мА;

- нижнее предельное значение входного сигнала, мА.

I вых max - верхнее предельное значение выходного сигнала, мА;

- верхнее предельное значение входного сигнала, мА.

Ip - текущее значение входного сигнала, мА;

График градуировочной

Похожие работы