Приборы для измерения расхода

Состав и работа преобразователя

На основе модели Сапфир 22М

Измерительная часть преобразователя – чувствительный элемент, состоящий из пластины монокристаллического сапфира с кремниевыми тензорезисторами (полупроводниковый тензорезистор). Пластина прочно соединена с металлической мембраной тензопреобразователя. Внутренняя полость заполнена кремнийорганической жидкостью, передающей внешнее воздействие от разделительной гофрированной мембраны на мембрану тензопреобразователя. Результатом является изменение сопротивления тензорезисторов. Тензорезисторы измерительного блока соединены по мостовой схеме, питание тензомоста осуществляется источником тока (генератором тока) с номинальным напряжением питания 6В (см. блок схему). Сигнал рассогласования с измерительного тензомоста, в зависимости от типа датчика до 250 мВ, поступает на вход дифференциального каскада обеспечивающего высокую термостабильность усилителя, усиливается до нормализованного уровня. В состав усилителя входят следующие блоки компенсации погрешности:

- компенсации нелинейности тензомоста

- компенсация температурной погрешности диапазона (электронной части)

- компенсация температурной погрешности нуля (электронной части)

Преобразователь напряжение-ток формирует выходной унифицированный токовый сигнал 0-5мА, 0-20мА и 4-20мА, а также содержит элементы настройки диапазона и нуля. Напряжение питания преобразователя 24В или 36В постоянного тока. При напряжении питания 24В максимальное сопротивление нагрузки не более 500 Ом.

Схема структурных соединений блоков представлена на Рис.1

Рис. 1 Структурная блок схема преобразователей типа

Сапфир 22М, Метран 22М, 50DPP, 50DPF, WIKA тип

Датчики фирмы YOKOGAWA тип представляют собой высокоточные измерительные преобразователи давления в унифицированный выходной сигнал 4-20мА, и что важно поддерживают один из сетевых протоколов HART, который позволяет создать автоматизированную систему управления и сбора информации на уровне лаборатории, цеха, предприятия. Сетевой протокол HART использует последовательный двунаправленный асинхронный способ передачи данных по двухпроводной линии связи, используя, для повышения помехозащищенности на линии, частотную модуляцию сигнала. Скорость передачи регламентирована 19,2 Кбод/сек.

Структурная схема преобразователя представлена на Рис. 2.

Рис.2 Структурная блок схема преобразователя

тип фирмы YOKOGAWA

Краткое назначение блоков схемы:

n Измерительный блок состоит из:

- измерительного преобразователя

- датчика температуры

- АЦП

n Процессорной системы на базе микроконтроллера:

- микроконтроллер

- контроллер HART

- ЦАП

Измерительный преобразователь используя либо тензоэффект либо прямой пьезоэффект, формирует линейный выходной сигнал пропорционально измеряемому давлению. Датчик температуры отслеживает температуру измерительного блока, для дальнейшей коррекции. АЦП преобразует аналоговый сигнал измерительного преобразователя и сигнала с датчика температуры в цифровой код. Далее код с АЦП читает микроконтроллер и выполняет лианеризацию измерительного преобразователя. Управление всеми узлами преобразователя осуществляет микроконтроллер. Для формирования выходного токового сигнала 4-20 мА используется ЦАП. Контроллер HART осуществляет связь с удаленным терминалом по последовательному каналу.

Приборы для измерения расхода

Приборы для измерения объемного расхода (далее – расходомеры) используемые на ОАО “Каустик” представлены следующими типами:

n Индукционный - модель ВИР с вторичным прибором КСД-3.

n Электромагнитный – модель ИР-51 с датчиком ПРИ.

n Ультразвуковой – модель Расход –7 и Акустрон.

n Расходомеры фирмы KROHNE – модель MFM 2081 и MFM 3081 используют физический эффект называемый силой Кориолиса.

Принцип действия индукционного расходомера основан на физическом эффекте – взаимной индукции, т.е. при наличии двух контуров (катушек индуктивности), расположенных рядом, переменный ток, протекающий по одному из контуров, создает переменное магнитное поле, вызывающее появление э.д.с. индукции в другом контуре. При наличии ферромагнетиков (например, сердечник из электротехнического железа) и разном количестве витков в обмотках, взаимодействие контуров друг с другом будет различным и постоянным, т.к. изменится напряженность магнитного поля и магнитный поток через сердечник (в результате получим трансформатор).