Общая характеристика ультразвуковых расходомеров.

ИЗУЧЕНИЕ И НАСТРОЙКА

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ.

Методические указания к лабораторным занятиям по курсу «Технические измерения и приборы» для студентов специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств»

 

 

Астрахань, 2005

Составители:

Косик Е.Д.– старший преподаватель кафедры «Автоматизация технологических процессов»

Павлова Т.С. – ассистент кафедры «Автоматизация технологических процессов»

 

Рецензент: Прохватилова Л.И.– к.т.н., доцент кафедры «Автоматизация технологических процессов»

 

Изучение принципа действия, устройства, правил установки и настройки ультразвуковых расходомеров для студентов специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств; Сост.: Косик Е.Д., Павлова Т.С.. Астрахань, 2005.-с.

 

 

Методические указания утверждены на заседании методического Совета специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств»

«______»______________2005г, протокол №______.

1. Цель работы:

1.1. Изучить принципы действия ультразвуковых расходомеров.

1.2. Изучить устройство расходомера УРСВ-010.

1.3. Ознакомиться с правилами установки излучателей и приемников.

1.4. Подготовить прибор к работе и включить его.

2. Индивидуальное задание

2.1. Домашнее задание.

2.1.1.Изучить принцип действия ультразвуковых расходомеров.

2.1.2. Ознакомиться с правилами установки ультразвуковых расходомеров.

2.2. Лабораторное задание.

2.2.1. Изучить устройство расходомера УРСВ-010.

2.2.2. Подготовить расходомер УРСВ-010 к работе и включить его.

 

Теоретические сведения.

 

Общая характеристика ультразвуковых расходомеров.

Акустическими называются расходомеры, основанные на измерении зависящего от расхода того или другого эффекта, возникающего при проходе акустических колебаний через поток жидкости или газа. Почти все применяемые на практике акустические расходомеры работают в ультразвуковом диапазоне частот и поэтому называются ультразвуковыми.

Они разделяются на расходомеры, основанные на перемеще­нии акустических колебаний движущейся средой, и расходомеры, основанные на эффекте Допплера. Главное распространение получили приборы, основанные на измерении разности времен прохождения акустических колебаний по потоку и против него. Значительно реже встречаются приборы, в которых акустические колебания направляются перпендикулярно к по­току и измеряется степень отклонения этих колебаний от перво­начального направления. Приборы, основанные на явлении Доп­плера, предназначены в основном для измерения местной скорости, но они находят также применение и для измерения расхода. Измерительные схемы у них более простые.

Наряду с тремя указанными разновидностями ультразвуковых расходомеров имеются акустические расходомеры, получившие название длинноволновых, работающие в звуковом диапазоне частот акустических колебаний.

Ультразвуковые расходомеры обычно служат для измерения объемного расхода, потому что эффекты, возникающие при про­хождении акустических колебаний через поток жидкости или газа, связаны со скоростью последнего. Но путем добавления акусти­ческого преобразователя, реагирующего на плотность измеряе­мого вещества, можно осуществить и измерение массового рас­хода. Приведенная погрешность ультразвуковых расходомеров лежит в широких пределах от 0, 1 до 2, 5 %, но в среднем может быть оценена цифрами (0, 5-1) %. Значительно чаще рассматривае­мые расходомеры применяют для измерения расхода жидкости, а не газа, вследствие малого акустического сопротивления последнего и трудности получения в нем интенсивных звуковых колебаний. Ультразвуковые расходомеры пригодны для труб любого диаметра, начиная от 10 мм и более.

Существующие расходомеры очень разнообразны как по уст­ройству первичных преобразователей, так и по применяемым измерительным схемам. При измерении расхода чистых жидко­стей обычно применяют высокие частоты (0, 1—10) МГц акустиче­ских колебаний. При измерении же загрязненных веществ частоты колебаний приходится существенно снижать вплоть до нескольких десятков килогерц во избежание рассеяния и поглощения акусти­ческих колебаний. Необходимо, чтобы длина волны была на порядок больше диаметра твердых частиц или воздушных пузырей. Низкие частоты применяют также при измерении расхода газов.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Зависимость скорости ультразвука в воде от температуры
при атмосферном давлении.

 

t o C	C, м/с	t o C	C, м/с
15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5	1466.2 1468.0 1469.7 1471.4 1473.1 1474.7 1476.4 1478.0 1479.6 1481.1 1482.7 1484.2 1485.7 1487.1 1488.6 1490.0 1491.4 1492.8 1494.2 1495.6 1496.9 1498.3 1499.6 1500.9 1502.2 1503.4	28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 30.5 31.0 31.5 32.0 32.5 33.0 33.5 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 37.5 38.0 38.5 39.0 39.5 40.0	1504.7 1505.9 1507.1 1508.2 1509.4 1510.5 1511.7 1512.8 1513.9 1515.0 1516.0 1517.1 1518.1 1519.1 1520.1 1521.1 1522.1 1523.0 1523.9 1524.8 1525.7 1526.6 1527.5 1528.3 1528.9

Александров А.А., Трахтенгерц М.С. Теплофизические свойства воды при атмосферном давлении. М.: Издательство стандартов, 1977, 100с.(Государственная служба стандартных справочных данных. Сер.: Монографии).

 

ИЗУЧЕНИЕ И НАСТРОЙКА

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ.

Методические указания к лабораторным занятиям по курсу «Технические измерения и приборы» для студентов специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств»

 

 

Астрахань, 2005

Составители:

Косик Е.Д.– старший преподаватель кафедры «Автоматизация технологических процессов»

Павлова Т.С. – ассистент кафедры «Автоматизация технологических процессов»

 

Рецензент: Прохватилова Л.И.– к.т.н., доцент кафедры «Автоматизация технологических процессов»

 

Изучение принципа действия, устройства, правил установки и настройки ультразвуковых расходомеров для студентов специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств; Сост.: Косик Е.Д., Павлова Т.С.. Астрахань, 2005.-с.

 

 

Методические указания утверждены на заседании методического Совета специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств»

«______»______________2005г, протокол №______.

1. Цель работы:

1.1. Изучить принципы действия ультразвуковых расходомеров.

1.2. Изучить устройство расходомера УРСВ-010.

1.3. Ознакомиться с правилами установки излучателей и приемников.

1.4. Подготовить прибор к работе и включить его.

2. Индивидуальное задание

2.1. Домашнее задание.

2.1.1.Изучить принцип действия ультразвуковых расходомеров.

2.1.2. Ознакомиться с правилами установки ультразвуковых расходомеров.

2.2. Лабораторное задание.

2.2.1. Изучить устройство расходомера УРСВ-010.

2.2.2. Подготовить расходомер УРСВ-010 к работе и включить его.

 

Теоретические сведения.

 

Общая характеристика ультразвуковых расходомеров.

Акустическими называются расходомеры, основанные на измерении зависящего от расхода того или другого эффекта, возникающего при проходе акустических колебаний через поток жидкости или газа. Почти все применяемые на практике акустические расходомеры работают в ультразвуковом диапазоне частот и поэтому называются ультразвуковыми.

Они разделяются на расходомеры, основанные на перемеще­нии акустических колебаний движущейся средой, и расходомеры, основанные на эффекте Допплера. Главное распространение получили приборы, основанные на измерении разности времен прохождения акустических колебаний по потоку и против него. Значительно реже встречаются приборы, в которых акустические колебания направляются перпендикулярно к по­току и измеряется степень отклонения этих колебаний от перво­начального направления. Приборы, основанные на явлении Доп­плера, предназначены в основном для измерения местной скорости, но они находят также применение и для измерения расхода. Измерительные схемы у них более простые.

Наряду с тремя указанными разновидностями ультразвуковых расходомеров имеются акустические расходомеры, получившие название длинноволновых, работающие в звуковом диапазоне частот акустических колебаний.

Ультразвуковые расходомеры обычно служат для измерения объемного расхода, потому что эффекты, возникающие при про­хождении акустических колебаний через поток жидкости или газа, связаны со скоростью последнего. Но путем добавления акусти­ческого преобразователя, реагирующего на плотность измеряе­мого вещества, можно осуществить и измерение массового рас­хода. Приведенная погрешность ультразвуковых расходомеров лежит в широких пределах от 0, 1 до 2, 5 %, но в среднем может быть оценена цифрами (0, 5-1) %. Значительно чаще рассматривае­мые расходомеры применяют для измерения расхода жидкости, а не газа, вследствие малого акустического сопротивления последнего и трудности получения в нем интенсивных звуковых колебаний. Ультразвуковые расходомеры пригодны для труб любого диаметра, начиная от 10 мм и более.

Существующие расходомеры очень разнообразны как по уст­ройству первичных преобразователей, так и по применяемым измерительным схемам. При измерении расхода чистых жидко­стей обычно применяют высокие частоты (0, 1—10) МГц акустиче­ских колебаний. При измерении же загрязненных веществ частоты колебаний приходится существенно снижать вплоть до нескольких десятков килогерц во избежание рассеяния и поглощения акусти­ческих колебаний. Необходимо, чтобы длина волны была на порядок больше диаметра твердых частиц или воздушных пузырей. Низкие частоты применяют также при измерении расхода газов.

 

12345Следующая ⇒

Поделиться: