06.03.2019

Texnik yordam. Vorteks oqim o'lchagichlari: ishlash printsipi, qo'llanilishi



Oqim o'lchagichning o'lchamini tanlash xususiyatlari

Ko'pgina hollarda, o'lchanadigan oqim tezligi Q min (minimal oqim) dan Q max (maksimal oqim) gacha bo'lgan juda keng diapazonda o'zgaradi. Maksimalning minimal oqim tezligiga nisbati o'lchovning dinamik diapazoni deb ataladi. Shuni esda tutish kerakki, minimal va maksimal oqim tezligi, bu holda, o'lchashda oqim o'lchagich e'lon qilingan aniqlikni ta'minlaydigan qiymatlardir.

Oqim o'lchagich o'lchamini tanlash eng qiyin vazifadir. Uning o'lchov qismining nominal diametri (DN) va quvur liniyasining diametri o'lchangan muhitning oqim tezligini aniqlaydi, uning tezligi ma'lum chegaralarda bo'lishi kerak.

Shunday qilib, abraziv suyuqliklar, pulpa, ruda loylari va boshqalarni iste'mol qilishni o'lchashda. elektromagnit oqim o'lchagichlari, muhitning harakat tezligini 2 m / s dan oshmasligini ta'minlash kerak. Cho'kindilar (chiqindi suv) hosil bo'lishiga moyil bo'lgan muhitlarning oqim tezligini o'lchashda, aksincha, loy konlarini yanada samarali yuvish uchun vosita harakati tezligini oshirish tavsiya etiladi. Toza abraziv bo'lmagan suyuqliklarning oqim tezligini elektromagnit oqim o'lchagichlar bilan o'lchash uchun 2,5 ... 3 m / s oqim tezligini ta'minlash tavsiya etiladi.

Suyuq oqim tezligini o'lchashda oqim tezligi 10 m / s dan oshmasligi kerak. Gazlar va bug'larning oqimini o'lchashda oqim tezligi, ko'p hollarda, 80 m / s dan oshmasligi kerak.

Quvurning diametriga va muhitning turli tezligidagi oqim o'lchagichning o'lchov qismiga qarab suyuqlik oqimi tezligining taxminiy qiymatlari 1-jadvalda keltirilgan.

1-jadval.

DU Iste'moli m 3 / soat
[mm] [dyuym] Iste'mol
v=0,3 m/s da
Zavod sozlamalari
v~2,5 m/s tezlikda
Iste'mol
V=10 m/s da
2 1/12" 0,0034 0,0283 0,1131
4 5/32" 0,0136 0,1131 0,4524
8 5/16" 0,0543 0,4524 1,810
15 1/2" 0,1909 1,590 6,362
25 1" 0,5301 4,418 17,67
32 1 1/4" 0,8686 7,238 28,95
40 250 10" 53,01 441,8
50 2" 2,121 17,67 70,69
66 2 1/2" 3,584 29,87 119,5
80 3" 5,429 45,24 181,0
100 4" 8,482 70,69 282,7
125 5" 13,25 110,5 441,8
150 6" 19,09 159,0 636,2
200 8" 33,93 282,7 1131
1767 1 1/2" 1,357 11,31 45,24

Oqimni o'lchash diapazoni o'lchanayotgan muhitning harorati va bosimiga ham ta'sir qiladi. 2-jadvalda, misol tariqasida, 20 ° C haroratda havo oqimining o'lchov diapazonlari va vorteks oqim o'lchagichning turli xil ortiqcha bosimi ko'rsatilgan.


2-jadval.

Quvur diametri Bosim (bar); Zichlik (kg / m 3)
0 bar
1,205 kg / m 3
3,4 bar
5,248 kg/m3
6,9 bar
9,409 kg/m3
11 bar
14,28 kg / m 3
13,8 bar
17,61 kg / m 3
20,7 bar
25,82 kg / m 3
27,6 bar
34,02 kg / m 3
34,5 bar 4
2,22 kg / m 3
69 bar
83,24 kg / m 3
50 mm 0,4829…9,748 1,288…4245 1,902…76,11 2,512…115,5 2,889…142,5 3,927…208,8 4,482…275,2 5,177…341,6 8,141…673,4
75 mm 1,064…21,48 2,838…93,52 4,190…167,7 5,535…254,6 6,365…313,9 8,215…460,1 9,895…606,3 11,41…752,5 17,94…1484
100 mm 1,832…36,98 4,888..161,0 7,215…288,7 99,531…438,3 10,96…540,5 14,15…792,3 17,00…1044 19,64…1296 30,89…2555
150 mm 4,157…83,93 11,09…365,5 16,37…655,3 21,63…994,8 24,88…1227 32,10…1798 38,59…2369 44,57…2941 70,09…5798
200 mm 7,199…145,3 19,21…632,8 28,35…1135 37,46…1723 43,07…2124 55,59…3113 66,82…4103 77,18…5092 121,4…10039
250 mm 11,35…229,1 30,27…997,5 44,69…1789 57,04…2715 67,90…3348 87,62…4908 105,3…6367 121,7…8027 191,3…15824
300 mm 16,11…325,2 42,97…1416 63,44…2539 83,81…3854 96,38…4752 124,4…6966 149,5…9180 172,7…11393 271,6…22462
350 mm 19,47…393,0 51,95….1712 76,68…3069 101,3…4659 116,5…5745 150,3…8420 180,7…11096 208,7…13772 328,3…27151
400 mm 25,43…513,4 67,85…2235 100,2…4008 132,3…6085 152,2…7503 196,4…10998 236,0…14493 272,6…17988 428,7…35462
450 mm 32,19…649,8 85,88…2830 126,8…5073 167,5…7702 192,6…9497 248,5…13921 298,8…18345 345,1…22768 542,7…44887
500 mm 40,00…807,4 106,7…3516 157,5…6304 208,1…9571 239,3…11801 308,8…17298 371,3…22795 428,8…28292 674,3…55776
550 mm 51,04…1030 136,2…4486 201,0…8044 265,5…12212 305,4…15058 394,1…22072 476,7…29086 547,1…36100 860,5…71170
600 mm 57,85…1168 154,3…5085 227,8…9118 301,0…13842 346,1…17068 446,7…25019 537,032969 620,2…40919 975,3…80671

Berilgan oqim o'lchagich o'lchami uchun minimal va maksimal oqim tezligini aniqroq aniqlash ishlab chiqaruvchi tomonidan ishlab chiqilgan maxsus dasturiy ta'minot yordamida amalga oshiriladi. Hisoblash muhitning harorati va bosimining minimal va maksimal qiymatlari, uning zichligi, yopishqoqligi va oqim tezligi va hajm oqimiga ta'sir qiluvchi boshqa xususiyatlarning ta'sirini hisobga oladi.


Gidravlik qarshilikning ta'siri

Bundan tashqari, oqim o'lchagich o'lchangan muhitning harakatiga ma'lum bir qarshilik ko'rsatishi va qo'shimcha gidravlik qarshilik kiritishi mumkinligini hisobga olish kerak. Vorteks oqim o'lchagichi qurilmaning o'lchash qismida juda katta hajmdagi to'kish tanasi mavjudligi sababli eng yuqori gidravlik qarshilikka ega. Coriolis oqim o'lchagichi, shuningdek, dizayndagi burmalar va quvurlar mavjudligi sababli bosimning yo'qolishiga olib keladigan gidravlik qarshilikdan aziyat chekadi.

Elektromagnit va ultratovushli oqim o'lchagichlar eng kam gidravlik qarshilikka ega, chunki ular o'lchash qismiga chiqadigan burmalar va qismlarga ega emas. Ular to'liq zerikarli. Ba'zi bosimning yo'qolishi hisoblagich korpusining qoplamasi (masalan, rezina astar) yoki noto'g'ri o'rnatilishi (hisoblagich korpusiga chiqadigan muhrlar) tufayli yuzaga kelishi mumkin.

3-jadvalda oqim o'lchagichlar uchun oqim diapazoni va maksimal oqim tezligi ko'rsatilgan. boshqacha printsip harakatlar.

3-jadval

Usul Dinamik diapazon Maksimal oqim tezligi
Elektromagnit 100:1 10 m/s (suyuqlik)
Vorteks 25:1 10 m/s (suyuqlik), 80 m/s (bug ', gaz)
Ultrasonik (o'lik sensorlar) 100:1 10 m/s (suyuqlik)
Ultrasonik (kontakt datchiklari) 100:1 12 m/s (suyuqlik), 40 m/s (bug ', gaz)
Koriolis 100:1 10 m/s (suyuqlik), 300 m/s (bug ', gaz)


Metrologik xususiyatlar va ularning tanlovga ta'siri

Hozirgi vaqtda 500: 1 va hatto 1000: 1 dinamik diapazoni e'lon qilingan elektromagnit oqim o'lchagichlar mavjud. Ushbu katta o'lchov dinamik diapazonlariga metr ishlab chiqarishdan chiqarilganda ko'p nuqtali kalibrlashni qo'llash orqali erishiladi. Afsuski, keyingi foydalanish jarayonida metrologik xususiyatlar yomonlashadi va haqiqiy dinamik diapazon sezilarli darajada torayadi.

Oqim o'lchagichlarning metrologik xususiyatlari, agar ular energiya resurslarini tijorat hisobi uchun ishlatilsa, birinchi o'ringa chiqadi. Shuni esda tutish kerakki, tijorat hisobini yuritish uchun ishlatilishi rejalashtirilgan barcha qurilmalar tegishli testlardan o'tgandan so'ng o'lchov vositalarining davlat reestriga kiritilishi kerak, ularning natijalari ishlab chiqaruvchi tomonidan e'lon qilingan metrologik xususiyatlarni tasdiqlaydi. Bu xatolarni baholashda rahbarlik qilishi kerak bo'lgan o'lchov vositasi turining joriy tavsifi. Chunki, masalan, ba'zi hollarda ishlab chiqaruvchi tomonidan e'lon qilingan past o'lchov xatosi butun diapazonda emas, balki faqat uning tor qismida ta'minlanishi mumkin. Va, afsuski, ishlab chiqaruvchilar bu haqiqatni har doim ham o'zlarining texnik hujjatlari va reklama materiallarida aks ettirmaydilar.

Oqim o'lchagichlarni keyingi metrologik texnik xizmat ko'rsatish (tekshirish) xarajatlarini kamaytirish uchun, boshqa narsalar teng bo'lsa, maksimal kalibrlash oralig'iga ega qurilmalarni tanlash tavsiya etiladi. Hozirgi vaqtda ko'pgina oqim o'lchagichlar 4 yil yoki undan ko'proq kalibrlash oralig'iga ega. Qurilma brendini tanlayotganda, uzoq muddatli o'lchov aniqligi belgilovchi xususiyat bo'lgan taqdirda, ayniqsa, bu taklif kam ma'lum bo'lgan ishlab chiqaruvchidan bo'lsa, kalibrlash oralig'ining maksimal qiymatidan keyin ta'qib qilmaslik kerak. Nominal diametri 250 mm (DN 250) dan ortiq bo'lgan oqim o'lchagichlar uchun o'lchash qismini demontaj qilmasdan tekshirish protsedurasining mavjudligi, simulyatsiya deb ataladigan, to'kilmasligini tekshirish, ko'pincha o'lchash moslamasini tanlash foydasiga hal qiluvchi omil bo'ladi. muayyan ishlab chiqaruvchi va turi. Nominal diametri 250 mm dan ortiq bo'lgan oqim o'lchagichlarni quyish usuli bilan sinovdan o'tkazish hozirgi vaqtda Rossiyada oqim o'lchagichlarni tekshirish uchun sertifikatlangan quyish moslamalari yo'qligi sababli qiyin vazifadir. katta diametri. Ammo shuni esda tutish kerakki, to'kilmasligini tekshirish usuli asosiy o'lchov xatosiga 1 ... 1,5% qo'shimcha xato qo'shadi, bu har doim ham qabul qilinishi mumkin emas.

4-jadvalda turli xil o'lchash usullari bilan, ehtimol, hozirgi kunga qadar eng yaxshi aniqlik bilan oqim o'lchagichlarning metrologik xususiyatlari ko'rsatilgan. Agar etkazib beruvchi tomonidan sizga taqdim etilgan yechim yanada yuqori aniqlik ko'rsatkichlariga ega bo'lsa, unda siz ushbu uskunaning e'lon qilingan metrologik xususiyatlarini tekshirish masalasiga ehtiyotkorlik bilan yondashishingiz kerak.

4-jadval

Hajmi va massa oqimini o'lchashning aniqligiga nafaqat o'lchash usuli, ishlab chiqarishda ishlatiladigan materiallarning sifati, qo'llaniladigan sxematik echimlar va dasturiy ta'minotni hisoblash algoritmlari, balki to'g'ri o'rnatish va konfiguratsiya, o'z vaqtida va to'liqligi ham ta'sir qiladi. Xizmat. Bu masalalar oqim o'lchagichni tanlash bo'yicha qo'llanmaning yakuniy, uchinchi qismi bo'ladi, chunki o'rnatish va keyingi texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari, shuningdek, iloji boricha. texnik xususiyatlar Hisoblagichlarni tanlash jarayonida arizalar ham ko'rib chiqilishi kerak.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar - bu akustik tebranishlar suyuqlik yoki gaz oqimidan o'tganda yuzaga keladigan oqimga bog'liq ta'sirni o'lchashga asoslangan qurilmalar. Amalda ishlatiladigan deyarli barcha akustik oqim o'lchagichlari ultratovush chastotasi diapazonida ishlaydi va shuning uchun ultratovush deb ataladi.

Ultrasonik oqim o'lchagich - bu to'g'ridan-to'g'ri maqsadi oqim tezligi o'lchanadigan moddaning harakati paytida yuzaga keladigan akustik effektlarni o'lchash bo'lgan qurilma. Ultrasonik oqim o'lchagichni sotib olish to'g'risida qaror, agar siz bosimli quvur orqali uzatiladigan suyuqlikning hajmini yoki oqimini o'lchashni istasangiz, idealdir. Agar sovuq yoki issiq suv iste'moli, turli xil neft mahsulotlari, gaz yoki chiqindilarni etkazib berish hajmi kabi ko'rsatkichlarni qat'iy nazorat qilish va hisobga olish kerak bo'lsa, eng yaxshi variant ultratovushli oqim o'lchagichlarga buyurtma berish bo'ladi, bu sizga tez va oson nazorat qilishda yordam beradi. bu parametrlar.

Ko'pgina zamonaviy korxonalarning rahbariyati, oqim o'lchagichning narxi muhim bo'lmagan ko'rsatkich ekanligiga rozi gaplashamiz miqyosdagi iqtisodlar haqida. Zamonaviy ultratovushli oqim o'lchagich - bu oddiy va ishonchli ishlaydigan, shuningdek, yuqori aniqlikdagi qurilma, bu uni arzon narxda ajoyib echimga aylantiradi.

Harakatlanuvchi muhit tomonidan akustik tebranishlar harakati asosida ular oqim o'lchagichlarga va keyinchalik paydo bo'lgan Doppler effektiga asoslangan oqim o'lchagichlarga bo'linadi. Asosiy taqsimot oqim bo'ylab va unga qarshi akustik tebranishlarning o'tish vaqtidagi farqni o'lchash asosida oqim o'lchagichlar tomonidan qabul qilindi. Akustik tebranishlar oqimga perpendikulyar yo'naltirilgan va bu tebranishlarning asl yo'nalishdan og'ish darajasi o'lchanadigan ultratovushli oqim o'lchagichlar kamroq tarqalgan. Doppler asosidagi ultratovushli oqim o'lchagichlar asosan mahalliy tezlikni o'lchash uchun mo'ljallangan, ammo ular oqim o'lchashda ham qo'llaniladi. Ularning o'lchash sxemalari oddiyroq.

Ko'rsatilgan uch turdagi ultratovushli oqim o'lchagichlar bilan bir qatorda akustik tebranishlarning tovush chastotasi diapazonida ishlaydigan uzun to'lqinli o'lchagichlar deb ataladigan akustik oqim o'lchagichlari mavjud.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar odatda volumetrik oqimni o'lchash uchun ishlatiladi, chunki akustik tebranishlar suyuqlik yoki gaz oqimidan o'tganda yuzaga keladigan ta'sir ikkinchisining tezligi bilan bog'liq. Ammo o'lchangan moddaning zichligiga javob beradigan akustik transduserni qo'shish orqali massa oqimini o'lchash ham amalga oshirilishi mumkin. Ultrasonik oqim o'lchagichlarning berilgan xatosi 0,1 dan 2,5% gacha keng diapazonda yotadi, lekin o'rtacha 0,5-1% ga baholanishi mumkin. Ko'pincha ultratovushli oqim o'lchagichlar gazning emas, balki suyuqlikning oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi, chunki ikkinchisining past akustik qarshiligi va undagi kuchli tovush tebranishlarini olish qiyinligi. Ultrasonik oqim o'lchagichlari 10 mm va undan ortiq diametrli quvurlar uchun javob beradi.

Mavjud ultratovushli oqim o'lchagichlar birlamchi transduserlarning dizayni va ishlatiladigan o'lchash sxemalari jihatidan juda xilma-xildir. Sof suyuqliklarning oqim tezligini o'lchashda odatda akustik tebranishlarning yuqori chastotalari (0,1-10 MGts) qo'llaniladi. Ifloslangan moddalarni o'lchashda akustik tebranishlarning tarqalishi va yutilishining oldini olish uchun tebranish chastotalarini bir necha o'n kilogertsgacha sezilarli darajada kamaytirish kerak. To'lqin uzunligi qattiq zarrachalar yoki havo pufakchalari diametridan kattaroq bo'lishi kerak. Past chastotalar ultratovushli gaz oqimi o'lchagichlarida qo'llaniladi.

Akustik tebranishlarning emitentlari va qabul qiluvchilari.

Oqimga akustik tebranishlarni kiritish va ularni oqim chiqishida qabul qilish uchun tebranish emitentlari va qabul qiluvchilar talab qilinadi - ultratovushli oqim o'lchagichlarning birlamchi transduserlarining asosiy elementlari. Ba'zi kristallar (pyezoelektr elementlar) siqilib, ma'lum yo'nalishlarda cho'zilganda, ularning sirtlarida elektr zaryadlari hosil bo'ladi va aksincha, agar bu sirtlarga elektr potentsiallari farqi qo'llanilsa, pyezoelektr elementi cho'ziladi yoki qisqaradi, buning sababi shundaki. sirtlarning ko'proq kuchlanish - teskari piezoelektrik ta'sirga ega bo'ladi. Ikkinchisi o'zgaruvchan elektr kuchlanishni bir xil chastotadagi akustik (mexanik) tebranishlarga aylantiradigan emitentlarning ishlashiga asoslangan. To'g'ridan-to'g'ri piezoelektrik effekt akustik tebranishlarni o'zgaruvchan elektr kuchlanishiga aylantiradigan qabul qiluvchilar tomonidan qo'llaniladi.

Pyezoelektrik effekt asosan tabiiy kvartsda topilgan. Ammo hozir deyarli hamma joyda ultratovushli oqim o'lchagichlarda akustik tebranishlarning emitentlari va qabul qiluvchilari sifatida faqat piezokeramik materiallar qo'llaniladi, asosan bariy titanat va qo'rg'oshin titanat tsirkonat - katta piezomodul va yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan sirkonat va titanat, qo'rg'oshinning qattiq eritmasi. , kvartsdan bir necha yuz marta katta. Emitentlar va qabul qiluvchilarning sirtini maxsus ishlov berishdan so'ng, ular metall qatlam bilan qoplangan (ko'p hollarda kumushlash orqali). Ushbu qatlamga ulash simlari lehimlanadi.

Kuchli akustik tebranishlarni olish uchun piezoelektr elementning rezonans chastotasida ishlash kerak. Sof suyuqliklar bilan yuqori rezonansli chastotalarda ishlash tavsiya etiladi va shuning uchun nozik piezokeramik plitalardan foydalanish kerak. Mexanik aralashmalar yoki gaz pufakchalarini o'z ichiga olgan moddalar uchun, kichik chastota kerak bo'lganda, ingichka piezokeramik plastinkaning har ikki tomoniga yopishtiriladigan qalin piezokeramik yoki qalin metall plitalardan foydalanish kerak. Emitentlar va qabul qiluvchilar ko'p hollarda diametri 10-20 mm, ba'zan kamroq bo'lgan yumaloq disklar shaklida ishlab chiqariladi.

Oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan tebranishlar bilan ultratovushli oqim o'lchagichlarning ishlash printsipi va navlari.

Ko'pgina hollarda, chiqaradigan va qabul qiluvchi piezoelektrik elementlarning tekisliklari quvur o'qiga biron bir burchak ostida joylashgan. Oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan ultratovushning o'tishi kerakli masofani bosib o'tish tezligining qiymati va uning o'tishiga sarflangan vaqt bilan tavsiflanadi.

Shunday qilib, vaqt farqi tezlik bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Vaqtning juda kichik qiymatini o'lchashning bir necha usullari mavjud: oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan akustik tebranishlarning faza siljishlaridagi farqni o'lchaydigan faza (fazali oqim o'lchagichlari); oqimga yuqori va quyi oqimga qisqa impulslarning o'tish vaqtlari orasidagi farqni bevosita o'lchashga asoslangan vaqt-puls usuli (vaqt-impulsli oqim o'lchagichlar); chastota usuli, bunda qisqa impulslarning takrorlanish chastotalari yoki oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan akustik tebranishlar paketlari o'rtasidagi farq o'lchanadi (chastotaviy oqim o'lchagichlar). Oxirgi usul va uning navlari keng tarqaldi.

Akustik kanallar soniga ko'ra, ultratovushli oqim o'lchagichlar bir nurli yoki bitta kanalli, ikki nurli yoki ikki kanalli va ko'p nurli yoki ko'p kanalli bo'linadi. Birinchisi faqat ikkita piezoelektrik elementga ega, ularning har biri o'z navbatida nurlanish va qabul qilish funktsiyalarini bajaradi. Ularning muhim afzalligi akustik kanallarning fazoviy assimetriyasining yo'qligi bo'lib, bu ularning geometrik o'lchamlaridagi farqga, shuningdek ulardagi harorat va oqim kontsentratsiyasining farqiga bog'liq. Ikkinchisida ikkita emitent va ikkita qabul qiluvchi mavjud bo'lib, ular bir-biriga parallel yoki kesishgan ikkita mustaqil akustik kanalni tashkil qiladi. Ko'p kanalli deformatsiyalangan oqimlarning oqim tezligini o'lchash yoki yuqori aniqlikka erishish zarur bo'lganda, xususan, ultratovushli oqim o'lchagich namuna sifatida.

Tezlik profilining ta'siri.

Tezlik profili ultratovushli oqim o'lchagichlarning ko'rsatkichlariga va ularning xatosiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Keling, bir nuqtada akustik tebranishlarning burchakli kiritilishi bilan eng keng tarqalgan oqim o'lchagichlar uchun ushbu effektni ko'rib chiqaylik. Bunday holda, ultratovush nuri diametr bo'yicha o'rtacha tezlikka javob beradi, bu har doim quvur liniyasining tasavvurlar maydoni bo'yicha o'rtacha o'rtacha tezlikdan kattaroq bo'ladi. Agar akustik tebranishlar diametrik tekislikda emas, balki har qanday akkorddan o'tadigan tekislikda yuborilsa. Darhaqiqat, akkord diametrdan uzoqlashganda, akkord bo'yicha o'rtacha tezlik kamayadi va diametr va akkord o'rtasidagi ma'lum masofada (0,5-0,54) D / 2 ga teng, turbulent zonadagi tezlik bo'ladi. o'rtachaga teng bo'ladi. Chord probing, ayniqsa, bir nechta akkordlar bo'ylab bajarilsa, oqim o'lchovining aniqligini yaxshilaydi, biroq ayni paytda ultratovushli oqim o'lchagichning dizayni yanada murakkablashadi. Bir nechta akkordlar bo'ylab tekshirish, birinchi navbatda, mos yozuvlar qurilmalarida, shuningdek, deformatsiyalangan oqimlarni o'lchashda, ayniqsa katta diametrli quvurlarda foydalidir, bu erda etarli uzunlikni ta'minlash qiyin. to'g'ri qism. Bu xatoning 0,1% gacha kamayishini ta'minlaydi, ammo bu erda laminar rejimda xatolik 3,5% gacha ko'tariladi. To'rtta (1-rasm, b, c) yoki beshta akkord bo'ylab ovoz chiqarganda katta aniqlik olinadi. To'rt akkordning joylashuvi uchun bir nechta variant mavjud. Ulardan birida ikkita parallel akkord gorizontal diametrdan 0,5D/2 masofada, ikkita parallel akkord esa vertikal diametrdan bir xil masofada joylashgan (1-rasm, b). Bu erda barcha akkordlarning uzunligi tengdir, bu o'lchov natijalarini qayta ishlashni osonlashtiradi. Boshqa variantda (1-rasm, v) to'rtta akkordning hammasi parallel bo'lib, ulardan ikkitasi 0,309D/2 masofada, qolgan ikkitasi esa diametridan 0,809D>/2 masofada joylashgan.

Shakl 1. Ultrasonik oqim o'lchagichda akustik tovush uchun akkordlarni joylashtirish sxemalari.

Beshta akkord bo'ylab zondlash mumkin turli xil variantlar. Beshta parallel akkord bo'ylab zondlash, ularning joylashuvi Gauss kvadraturasi formulasiga muvofiq tanlanadi.

Shakl 2. Uchta fazoviy akkord bo'ylab akustik tovushli ultratovushli oqim o'lchagich.

Tekshiruv quvur markazidan 0,5D/2 masofada joylashgan va bir tekislikda emas, balki kosmosda joylashgan beshta akkord bo'ylab ketma-ket amalga oshirilishi mumkin (2-rasm). 1 va 8-flanjlarda ikkita piezoelektrik element 3 va 6 va ikkita reflektor 2 va 7 o'rnatilgan.Qolgan ikkita reflektor 4 va 5 quvur devorining qarama-qarshi tomonlarida joylashgan. Pyezoelektrik element 3 akustik shovqin ta'sirini kamaytirish uchun chuqurlashtirilgan. Akustik kanallar quvur o'qiga perpendikulyar bo'lgan qismga o'tadigan akkordlarning proektsiyalari teng qirrali uchburchakni hosil qiladi. Ketma-ket zondlash bilan signalni qayta ishlash sxemasi soddalashtiriladi va reverberant shovqin yo'q qilinadi, chunki ishlaydigan va aks ettirilgan signallar vaqt ichida ajratiladi. Ko'p kanalli akustik oqim o'lchagichlar yuqori aniqlikni ta'minlashi mumkin, eksperimental kalibrlashni talab qilmaydi va namunali sifatida foydalanish mumkin, ammo ular murakkab va nisbatan kam uchraydi.

Diametrli tekislikda problangan an'anaviy ultratovushli oqim o'lchagichlar uchun eksperimental kalibrlash yoki etarli aniqlik bilan tuzatish koeffitsientini aniqlash talab qilinadi. Afsuski, buni qilish unchalik oson emas.

Darhaqiqat, tebranishlar ikkita akkorddan o'tuvchi tekisliklar bilan chegaralangan tor bo'shliqda tarqaladi, ularning har biri diametrik tekislikdan har ikki yo'nalishda d/2 masofaga ajratiladi (d - nurlantiruvchi piezoelektr elementining diametri). Bundan tashqari, trubaning kesimi bo'ylab tezliklarning farqi tufayli ultratovush nurining yo'li to'g'ridan-to'g'ri farq qiladi.

Ultrasonik oqim o'lchagichning aniqligini oshirish uchun oqim o'tkazgichning oldiga ko'krak yoki konversion konus (chalkashtiruvchi) o'rnatilishi mumkin, bu chiqish joyida juda bir xil tezlik profilini yaratadi, bunda multiplikatorni olish mumkin. birga teng. Bu, ayniqsa, tekis qismning uzunligi etarli bo'lmaganda va natijada deformatsiyalangan tezlik profilida zarur. Agar quvur liniyasida oqimni aylantiradigan qarshilik mavjud bo'lsa, u holda nozul yoki chalkashtirgich oldiga tekislagich qo'yilishi kerak.

Kichik quvur diametrlari bilan, agar oqim o'tkazgich to'rtburchaklar kanal va oqimning butun kesimida akustik tebranishlarni yaratadigan to'rtburchaklar piezoelektrik elementlar bilan amalga oshirilsa, gidrodinamik xatolikni bartaraf etish mumkin.

Ultrasonik oqim o'lchagichlarning konvertorlari.

Ultrasonik oqim o'lchagichning o'tkazgichi ikki yoki to'rtta piezoelektrik element o'rnatilgan quvur segmentidan iborat. Kamdan-kam istisnolardan tashqari, yo'nalishli nurlanishni beruvchi disklardan foydalaniladi.

Agar piezoelektrik elementlar quvur tashqarisida o'rnatilgan bo'lsa, u holda nur uning devorlarida sinadi, lekin piezoelektrik elementlar ichki o'rnatilgan bo'lsa ham, ba'zida burchak cho'ntaklarining ichki bo'shlig'ini metalldan yasalgan ovoz kanallari bilan to'ldirish maqsadga muvofiq deb hisoblanadi. organik shisha, unda nur ham sinadi. Driftni faqat nurning sinishi bo'lgan transduserlarda hisobga olish kerak va oqim tezligining ta'sirini e'tiborsiz qoldirish mumkin.

Odatda, piezoelektrik elementlarning diametri 5-20 mm oralig'ida olinadi. va ularning qalinligi chastotaga bog'liq. Chastota va vaqt impulsli oqim o'lchagichlarda 5-10 MGts, ba'zan esa 20 MGts yuqori chastota tanlanadi, chunki o'sish o'lchov aniqligini yaxshilaydi. Fazali oqim o'lchagichlarda chastota maksimal oqim tezligida faza o'lchagich bilan o'lchanadigan eng katta o'zgarishlar farqini olish uchun tanlanadi. Odatda, 50 kHz dan 2 MGts gacha bo'lgan chastota ishlatiladi. Bu suyuqliklarga tegishli. Gaz muhitida, ayniqsa, yuqori chastotalarda, gazlarda kuchli akustik tebranishlarni yaratish qiyinligi sababli chastotani yuzlab va o'nlab kilogertsgacha kamaytirish kerak.

Kichik quvur diametrlari uchun ba'zan disk emas, balki halqali emitentlar va qabul qiluvchilar ishlatiladi.

Shaklda. 3 ultratovushli oqim o'lchagichlarning transduserlarining asosiy sxemalarini ko'rsatadi. Birinchi ikkita sxemada (3-rasm, a, b) halqali piezoelektrik o'zgartirgichlar qo'llaniladi, ular yo'naltirilgan emas, balki sferik nurlanish hosil qiladi. Ushbu sxemalarning birinchisi (a) bitta kanalli bo'lib, unda ikkita pyezoelektrik elementning har biri o'z navbatida akustik tebranishlarni chiqaradi va qabul qiladi. Ikkinchi sxema (b) ikki kanalli, o'rta piezoelektrik element chiqaradi va ikkita ekstremal qabul qiladi.

Shakl 3. Ultrasonik oqim o'lchagichlarning o'tkazgichlarining sxemalari.

Sferik nurlanish o'tkazgichlari o'lchov qismining etarli uzunligini olish uchun faqat juda kichik diametrli quvurlarda qo'llaniladi, agar yo'nalishli nurlanish burchakli kiritilgan bo'lsa, kichik diametrlar uchun juda kichik bo'lar edi. Agar radiatsiya trubaning o'qi bo'ylab yo'naltirilsa (3-rasm, c, d), agar quvur devoridan to'lqinning ko'p marta aks etishi bo'lsa (3-rasm, g) bo'lsa, kattaroq uzunlikni diskli transduserlar bilan ham olish mumkin. , agar reflektorlar ishlatilsa (3-rasm, e ) yoki maxsus to'lqin o'tkazgichlar (3-rasm, f). Ikkinchisi, ayniqsa, piezoelektrik transduserni agressiv muhitdan himoya qilish zarur bo'lganda mos keladi. Shaklga muvofiq sxema. 3, d - ikki kanalli, qolganlari - bitta kanalli. Yo'nalishli akustik tebranishlarning burchakli kiritilishi bilan sxemalar ko'proq qo'llaniladi. Shaklda. 3, zh-k bitta kanalni ko'rsatadi va rasmda. 3, l, m - ikki kanalli sxemalar. Ko'pgina hollarda (3-rasm. g-i, l, m) quvur liniyalari maxsus depressiyalar - cho'ntaklar bilan jihozlangan, ularning chuqurliklarida piezoelektrik elementlar joylashtirilgan. Cho'ntaklarning bo'shliqlari erkin bo'lishi mumkin (3-rasm, g, h, l, l) yoki metall yoki organik shishadan tayyorlangan akustik o'tkazgich bilan to'ldirilgan (3-rasm, i). Ba'zi hollarda (3-rasm, j) piezoelektrik elementlar quvur liniyasidan tashqarida joylashgan. Ular akustik tebranishlarni metall, ba'zan esa suyuq, quvur devorining akustik trubkasi va undan keyin o'lchangan moddaga o'tkazadilar. Shakldagi diagrammalarga muvofiq konvertorlar. 3, va, k tovush nurining sinishi bilan ishlaydi. Ko'p aks ettiruvchi konvertorning maxsus sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 3, f. Yo'lni oshirish uchun tovush nurlari zigzag shaklida harakat qiladi, kanalning qarama-qarshi devorlaridan aks etadi. Bunday transduser kichik kvadrat va dumaloq kanallarda ishlaganda o'rganildi.

Erkin cho'ntaklari bo'lgan transduserlar tiqilib qolmaslik uchun faqat toza va agressiv bo'lmagan vositalar uchun ishlatiladi. Biroq, ba'zi kompaniyalar tozalash uchun suv ta'minotini ta'minlaydi. Ularning boshqa kamchiliklari - bu vorteks hosil bo'lish ehtimoli va tezlik profiliga ta'siri.

Refraktor transduserlari (3-rasm, i, j) bu kamchiliklardan xoli. Bundan tashqari, ular aks sado xatosini kamaytirishga yordam beradi, chunki ular aks ettirilgan tebranishlarni qabul qiluvchi elementga etib borishini oldini oladi. Ammo harorat, bosim va o'lchangan moddaning tarkibi o'zgarishi bilan, sinishi burchagi va ovoz kanali materialida tovush tezligi o'zgaradi.

Gaz benzin iste'moli konvertori uchun piezoelektrik element yig'ilishining oddiy dizayni misoli shaklda ko'rsatilgan. 4.

Rasm 4. Oqim o'lchagichning o'zgartirgichi.

To'r 2 ga mahkamlangan trubka 3 ichidan o'tkazgichlar 4 o'tadi, ulardan biri diskning pyezoelektr elementi 7 markaziga, ikkinchisi esa plyonkadan yasalgan kontaktlar 6 yordamida uning chetlariga ulanadi. Bularning barchasi epoksi birikma 5 bilan to'ldirilgan va floroplastik qobiq bilan himoyalangan 1. Ko'p yillik zavod faoliyati ushbu birlikning ishonchliligini tasdiqladi.

Quvurdan tashqarida joylashgan suyuq tovush chizig'iga ega bo'lgan transduser majmuasining dizayni yanada murakkabroq. Bunday o'zgartirgich diametri 150 mm bo'lgan quvurlar uchun mo'ljallangan va 0,6 MPa bosimda 20-200 m3 / soat oralig'ida suyuqlik oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi; u kichik quvurlar uchun oqim o'lchagichlarda qo'llaniladi.

Shakl 5. Kichik diametrli quvurlar uchun halqali piezoelektrik elementlarga ega transduser.

Izolyatsiya qiluvchi gilzaning ichida diametri 20 mm bo'lgan diskli piezoelektr element mavjud. U plexiglass membranasiga bosiladi. Bundan tashqari, akustik tebranishlar kompressor moyi va quvur liniyasi devori orqali o'lchangan moddaga uzatiladi. Yog 'tanadan hosil bo'lgan bo'shliqqa to'ldiriladi va platforma quvur liniyasi devorida sayqallanadi.

Fazali ultratovushli oqim o'lchagichlar ultratovushli oqim o'lchagichlar deb ataladi, ular ultratovushli tebranishlarning fazaviy siljishlarining piezoelementlarni qabul qilishda, bu tebranishlarning harakatlanuvchi suyuqlik yoki gaz oqimi bo'ylab bir xil masofani bosib o'tish vaqtlari farqiga bog'liqligi va unga qarshi. Darhaqiqat, ikkala tebranishning davri va chastotasiga ega bo'lgan boshlang'ich fazalari aynan bir xil bo'lishi sharti bilan.

Bir va ikki kanalli fazali oqim o'lchagichlarning ko'plab sxemalari taklif qilingan va amalga oshirilgan. Bir kanalli oqim o'lchagichlarda ajoyib xilma-xillik piezoelektrik elementlarni nurlanishdan qabul qilishgacha o'tkazish uchun turli sxemalar, xususan, qisqa ultratovushli paketlarni bir vaqtning o'zida yuborish va bir vaqtning o'zida piezoelektrik elementlarni nurlanishdan qabul qilishgacha o'tkazish sxemalari. Xuddi shunday sxema 150 mm diametrli, Q = 180 m / soat, tebranish chastotasi 1 MGts bo'lgan quvurda benzindagi polietilen suspenziyasining oqim tezligini o'lchash uchun mo'ljallangan bitta kanalli oqim o'lchagichda qo'llaniladi. Nurning burchagi 22 °. Berilgan xatolik ±2% ni tashkil qiladi. Piezoelektrik elementlar quvur tashqarisida joylashgan (3-rasmga qarang, j). Oqim o'lchagichning elektron sxemasi kommutatsiya moslamasini o'z ichiga oladi; asosiy osilator; piezoelektrik elementlarga oziqlanadigan amplituda modulyatsiyalangan tebranishlarning ikkita generatori; cheklovchi kuchaytirgich, quvvat kuchaytirgich, teskari dvigatel, faza almashtirgich va faza ajratgichdan iborat bo'lgan fazani sozlash moslamasi; o'lchov fazasi o'lchagich va sinxronizatsiya fazasi o'lchagich, ularning har biri katod izdoshi, selektor kuchaytirgichlari, faza detektori va avtomatik daromadni boshqarish sxemasidan iborat.

Neft va neft mahsulotlarini nazorat qilish uchun mo'ljallangan oqim o'lchagichda piezoelektrik elementlar asosiy osilator modulyatorlarini boshqaruvchi multivibrator yordamida radiatsiyadan qabul qilishga o'tkaziladi. Maxsus generator past chastotali sinusoidal kuchlanish hosil qiladi, undan tetik qurilmasida to'rtburchaklar pulslar hosil bo'ladi. Ushbu impulslarning orqa tomoni multivibratorni yoqish uchun ishlatiladi.

Oqim o'lchagich pallasida 500 mks uchun 2,1 MGts chastotali ultratovushli tebranishlar 180 ° fazali siljish bilan bir-biriga qarab tarqaladi, shundan so'ng multivibrator piezoelektrik elementlarni chiqarish rejimidan qabul qilish rejimiga o'tkazadi. Boshqa xorijiy oqim o'lchagichda kommutatsiya ikki shakldagi signallarni yaratadigan maxsus generator tomonidan amalga oshiriladi. Signallardan biri pyezoelektrik elementlarning tebranishlarini qo'zg'atuvchi generatorni yoqadi, ikkinchi signal esa piezoelektrik elementlarni qabul qilish uchun almashtiradi. Qabul qilingan tebranishlar kuchaytirilgandan keyin impulslarga aylanadi to'rtburchaklar shakli. Fazali siljish detektoridan o'tgandan so'ng, chiqish pulsining kengligi ushbu siljish bilan mutanosib bo'ladi. Rektifikatsiyadan keyin chiqishda biz oqimga mutanosib shahar kuchlanishiga egamiz. Tebranish chastotasi 4,2 MGts, piezoelektrik elementlarning o'tish chastotasi 4,35 kHz. Piezoelektrik elementlarning moyillik burchagi 300. Quvurning diametri 100 mm.

Piezoelektrik elementlarni radiatsiyadan qabul qilishgacha o'tkazish uchun ko'pgina sxemalarning murakkabligi tufayli, o'tishni talab qilmaydigan fazali bir kanalli oqim o'lchagichlar yaratilgan. Bunday oqim o'lchagichlarda ikkala piezoelektrik element doimiy ravishda ikki xil, lekin juda yaqin chastotali ultratovushli tebranishlarni chiqaradi, masalan, 6 MGts va 6,01 MGts.

Shakl 6. Fazali ultratovushli oqim o'lchagichning sxemasi.

Ko'proq oddiy elektron sxemalar ikki kanalli fazali oqim o'lchagichlarga ega. Shaklda. 6-rasmda D 100 va 200 mm ga teng bo'lgan va Qmax 30 ga teng bo'lgan quvurlardagi suyuqliklar oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan diagramma ko'rsatilgan; ellik; 100; 200 va 300 m3 / soat. Chastotasi 1 MGts, maksimal fazalar farqi (2-2,1) rad. Oqim o'lchagich xatosi +2,5%. Mos keladigan transformatorlar yordamida generator G I1 va I2 pyezoelektrik elementlarga ulangan. Ikkinchisi chiqaradigan ultratovush tebranishlari suyuqlik to'lqin o'tkazgichlari 1, membranalar 3, quvur liniyasi devorlariga germetik tarzda o'rnatilgan 4, o'lchangan suyuqlik 2 orqali o'tadi, so'ngra membranalar 5 va suyuqlik to'lqin o'tkazgichlari 6 orqali P1 qabul qiluvchi piezoelementlarga kiradi va P2. Chiqishdagi ikkinchisi FV faza regulyatorining bir qismi sifatida faza-metrik sxemaga ulangan; AGC1 va AGC2 avtomatik boshqaruv bloklari tomonidan boshqariladigan ikkita bir xil kuchaytirgich U1 va U2; faza detektori PD va o'lchash moslamasi (potentsiometr) RP. PV fazali tekshirgich faza detektorining boshlang'ich nuqtasini va nol tuzatishni sozlash uchun mo'ljallangan. Oqim o'lchagichning kamaytirilgan xatosi ± 2,5% ni tashkil qiladi.

Ilgari fazali oqim o'lchagichlar eng keng tarqalgan ultratovushli oqim o'lchagichlar bo'lgan, ammo hozirda boshqa oqim o'lchagichlar asosan qo'llaniladi, ular yordamida yuqori o'lchov aniqligini olish mumkin.

Chastotani ultratovushli oqim o'lchagichlari.

Chastotali ultratovushli oqim o'lchagichlar ultratovushli oqim o'lchagichlar deb ataladi, ular qisqa impulslar yoki ultratovush tebranish paketlarining takrorlanish chastotalaridagi farqning bu tebranishlarning harakatlanuvchi suyuqlik yoki gaz oqimi bo'ylab bir xil masofani bosib o'tish vaqtlari farqiga bog'liqligiga asoslanadi. unga qarshi.

Ultrasonik tebranishlar paketlarining chastota farqlari yoki suyuqlik yoki gaz orqali o'tadigan qisqa impulslar o'lchanishiga qarab, oqim o'lchagichlar chastotali portlash yoki chastotali impuls deb ataladi. Ikki akustik kanalli ikkinchisining sxematik diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 7. Generator G yuqori chastotali tebranishlarni (10 MGts) hosil qiladi, ular Ml va M2 modulyatorlaridan o'tib, I1 va I2 pyezoelektrik elementlarga o'tadi. P1 va P2 pyezoelektrik elementlari tomonidan yaratilgan birinchi elektr tebranishlari U1 va U2 kuchaytirgichlari va D1 va D2 detektorlari orqali M1 va M2 modulyatorlariga etib borishi bilanoq, tetik rejimida ishlaydigan ikkinchisi o'tishni to'sib qo'yadi. generator G dan I1 va I2 pyezoelektrik elementlarga tebranishlarning. Modulyatorlar oxirgi tebranish ularga yetib borganida qayta ochiladi. Cm aralashtirish bosqichiga ulangan asbob chastotalar farqini o'lchaydi.

Shakl 7. Chastotali portlashli ikki kanalli oqim o'lchagich.

Chastotali impulsli oqim o'lchagichlarda generator uzluksiz tebranishlarni hosil qilmaydi, balki qisqa impulslarni hosil qiladi. Ikkinchisi oqim tezligi bo'ylab va unga qarshi ultratovush o'tish vaqtiga teng oraliqda nurlanadigan piezoelektrik elementlarga keladi. Ular chastotali oqim o'lchagichlarga qaraganda ikki baravar yuqori chastotalarga ega.

Chastotani oqim o'lchagichlardagi ahamiyatsiz chastota farqi aniq o'lchashni qiyinlashtiradigan muhim kamchilikdir.

Shuning uchun, ko'p hollarda bitta kanalli sxema bo'yicha qurilgan chastotali oqim o'lchagichlarda amalga oshirilgan chastotalar farqini oshirishning bir necha usullari taklif qilingan. Bu usullar chastotalardan harmonikalarni ajratib olish va farq chastotasini o'lchash, shuningdek, o'lchash moslamasiga kirishdan oldin farqni k marta ko'paytirishni o'z ichiga oladi. Differensial chastotani ko'paytirish usullari boshqacha bo'lishi mumkin.

Shakl 8. Bir kanalli chastotali oqim o'lchagichning sxemasi.

Shaklda. 8-rasmda ikkita boshqariladigan generatorning chastotalar farqi o'lchanadigan diagramma ko'rsatilgan, ularning davrlari chastotani avtomatik boshqarish yordamida ultratovush tebranishlarining oqim tezligi yo'nalishi bo'yicha va unga qarshi tarqalish vaqtidan kamroq marta o'rnatiladi. Yagona kanalli oqim konvertorida 1 va 2-piezoelektrik elementlar mavjud bo'lib, ularga impulslar navbat bilan qabul qilinadi: birinchisiga T1 takrorlanish davri bilan 4-generatordan, ikkinchisiga esa T2 takrorlanish davri bilan 8-generatordan. Quvurdagi akustik impulslarning t1 oqim bo'ylab va unga qarshi t2 o'tish vaqti mos ravishda T1 va T2 davrlaridan k marta ko'p. Shuning uchun oqimda bir vaqtning o'zida k impulslar bo'ladi. Oqim bo'ylab akustik impulslarni jo'natishda kalit 5 bir vaqtning o'zida pyezoelektr element 1ni generatorga 4 va pyezoelektr element 2 bilan qabul qiluvchi signallarning kuchaytirgichiga 6. Impulslar qaytarib yuborilganda generator 8 ga ulanadi. pyezoelektrik element 2 va kuchaytirgich 6 pyezoelektrik elementga 1. Kuchaytirgich 6 chiqishidan impulslar vaqtni ajratuvchi 10 ning kirishiga keladi, u bir vaqtning o'zida generator 4 yoki 8 dan kalit 9 orqali impulslarni oladi, diskriminatorda mos yozuvlar kuchlanishini yaratadi. Kuchaytirgich 6 dan impulslar generatorlarning impulslari bilan bir vaqtda kelsa, diskriminatorning chiqishidagi kuchlanish nolga teng. Aks holda, diskriminatorning chiqishida kuchlanish paydo bo'ladi, uning qutbliligi kuchaytirgich 6 dan mos yozuvlar impulslarining olib kelishi yoki orqada qolishiga bog'liq.Bu kuchlanish 11-kalit orqali kuchaytirgichlar orqali 3 yoki 7 reversiv motorlarga beriladi, bu esa quvvatni o'zgartiradi. 4 va 8 generatorlarining impuls chastotasi diskriminatorning chiqishidagi kuchlanish nolga teng bo'lgunga qadar. 4 va 8 generatorlari tomonidan ishlab chiqarilgan impulslar orasidagi chastota farqi chastota o'lchagich bilan o'lchanadi 12. Muhokama qilinganiga o'xshash oqim o'lchagichlar ba'zan vaqt chastotasi o'lchagichlari deb ataladi.

Farq chastotasini ko'paytirishning yana bir usuli - ikkita yuqori chastotali generatorning chastotalar farqini o'lchash, ulardan birining tebranish davri oqim yo'nalishi bo'yicha akustik tebranishlarning o'tish vaqtiga proportsional, ikkinchisi esa oqim yo'nalishi bo'yicha proportsionaldir. oqimga qarshi akustik tebranishlarning o'tish vaqti. Bo'luvchidan o'tgandan so'ng, vaqt bo'yicha ajratilgan har 6 ms ga ikkita impuls yuboriladi. Birinchi impuls oqim bo'ylab (yoki unga qarshi) o'tadi va kuchaytirilgandan so'ng, taqqoslash sxemasiga kiradi, bu erda ikkinchi impuls ham akustik yo'ldan o'tmasdan oziqlanadi. Agar bu ikki impuls bir vaqtning o'zida kelmasa, u holda bitta generatorning chastotasini tartibga soluvchi qurilma ikkala impuls bir vaqtning o'zida taqqoslash pallasiga kelguncha yoqiladi. Va bu impulslarning davri teng bo'lganda bo'ladi. Oqimni o'lchash xatosi ± 1% dan oshmaydi.

Ko'rib chiqilayotgan bir kanalli chastotali impulsli oqim o'lchagichlarda oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan impulslarning muqobil almashinuvi mavjud. Buning uchun yuqori va quyi oqimdagi impulslarning avtosirkulyatsiya chastotalarini aniq o'lchash va saqlash, keyinchalik farqni o'lchash kerak. Bundan tashqari, oqimning gidrodinamik xususiyatlarining o'zgarishi tufayli yuqoriga va oqimga bir vaqtning o'zida bo'lmagan tovush chiqarish xato berishi mumkin.

Ushbu kamchiliklar bir kanalli oqim o'lchagichlardan mahrum bo'lib, ularda ultratovush signallari oqim bo'ylab va unga qarshi bir vaqtning o'zida avtosirkulyatsiya qilinadi, ular butunlay inersiyasizdir.

Bu oqim bo'ylab va unga qarshi ultratovush signallarining avtosirkulyatsiya chastotalarini saqlash usullariga xos bo'lgan katta xatolarni istisno qiladi, keyin avtosirkulyatsiya chastotalaridagi farq signalini olish, chastotani sozlash asosida farq chastotasi signalini olish. generatorlarning chastotalari, teskari impulslar soni bo'yicha va boshqalar. Bundan tashqari, oqim o'lchagichlar quvurdagi moddaning akustik xiralashishi (gaz fazasining paydo bo'lishi) tufayli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan noto'g'ri ishlashida avtomatik ravishda ishlashni ta'minlaydi. , suyuqlikning to'liq yoki qisman yo'qolishi), oqim o'lchagichlari oqim yo'nalishini ko'rsatadi va oqimning har ikki yo'nalishidagi oqimni o'lchaydi. Oqim o'lchagich uzoq muddatli zavod ishida o'zining yaxshi ishlashini ko'rsatdi, oqim o'lchagichning kamaytirilgan xatosi ± 0,5% dan oshmaydi. Oqim o'lchagich samolyot dvigatellarida yoqilg'i sarfini dinamik o'lchash uchun, shuningdek, yuk mashinalarida yoqilg'ini o'lchash uchun mo'ljallangan. Sinov natijalari shuni ko'rsatdiki, oqim o'lchagich bilan o'lchovlar o'tkazgichning o'qi va o'qining o'qi tekisligida transduser oldidan bir nominal diametr masofada 90 ° burchak ostida oqimning keskin burilishi bilan o'zgarmaydi. piezoelektrik elementlar, ya'ni tekis quvur qismlarining uzunligi umuman talab qilinmaydi. Transduserdagi oqimning o'tish hududi oqim o'lchagichning kalibrlash xarakteristikasining dastlabki qismida edi. Dastlabki bo'limda xarakteristikada keskin burilish yoki tanaffus yo'q edi, kalibrlash xarakteristikasining dastlabki qismi bir xil edi. Qurilma o'lchovlarning juda yuqori konvergentsiyasiga ega. Ikki yoki uchta ketma-ket o'lchov natijalarining barcha to'rtta raqami o'lchov oralig'ining turli nuqtalarida barqaror oqim bilan takrorlandi.

Vaqt pulsli ultratovushli oqim o'lchagichlar.

Vaqt impulsli ultratovushli oqim o'lchagichlari chaqiriladi, ularda qisqa impulslarning oqim yo'nalishi bo'yicha va unga qarshi yo'l uzunligi bo'ylab harakatlanish vaqtlaridagi farq o'lchanadi.

Vaqt pulsli oqim o'lchagichlari ko'p hollarda bir kanalli bo'lib, 0,1-0,2 mks davomiylikdagi juda qisqa impulslarda ishlaydi, bir-biriga navbatma-navbat yoki bir vaqtning o'zida, masalan, 0,5 kHz chastota bilan yuboriladi.

Shakl 9. Bir kanalli vaqt-pulsli oqim o'lchagichning sxemasi.

Shaklda. 9-rasmda bitta pulsli oqim o'lchagichning soddalashtirilgan diagrammasi ko'rsatilgan. Generator G amplitudasi 700 V, davomiyligi 0,2 ms va takrorlanish tezligi 800 Gts bo'lgan impulslarni hosil qiladi, ular 400 Gts chastotada ishlaydigan V1 va V2 vibratorlari yordamida P1 va P2 piezoelektrik elementlariga o'z navbatida beriladi. . Ikkinchisi suyuqlikka tez parchalanadigan ultratovush impulslarini yuboradi va B1 va B2 vibratorlari ZU1 yoki ZU2 zaryadlovchilarini yoqadi. Generator G dan bir vaqtning o'zida P1 pyezoelektr elementiga impuls va ZU2 triggeriga impuls beriladi. uni faol o'tkazuvchanlik holatiga o'rnatish. Bu o'lchangan moddadan ultratovush o'tish vaqtida arra tish kuchlanishini hosil qiluvchi C2 qurilmasini yoqadi. Ushbu kuchlanishning maksimal qiymati vaqtga mutanosibdir. Ultrasonik impuls P2 pyezoelektrik elementiga kelganda, C2 qurilmasi o'chiriladi. Xuddi shu tarzda, ultratovush impulsining yuqori oqimiga P2 dan P1 ga o'tishi paytida C1 qurilmasi vaqtga mutanosib kuchlanish hosil qiladi. Kuchlanish farqi DUT tomonidan o'lchanadi. Bu tsikl sekundiga 400 marta takrorlanadi. Umumiy oqim o'lchash xatosi ± 0,5% ni tashkil qiladi.

Bitta maishiy pulsli oqim o'lchagichda dinamik xususiyatlarni yaxshilash va assimetriyadan xatolik ehtimolini yo'q qilish uchun bir vaqtning o'zida bir-biriga qarab harakatlanadigan ultratovush tebranishlarini qo'zg'atuvchi ikkala piezoelektrik elementga qisqa impulslar qo'llaniladi. Qarama-qarshi piezoelektrik elementlarga etib borganidan so'ng, ikkinchisida elektr impulslari hosil bo'ladi, ular generatordan keladigan impulslar bilan birgalikda kuchaytirgichlar va shakllantiruvchilardan o'tadi, shundan so'ng ular vaqtga mutanosib kuchlanish hosil qiluvchi qurilmaga kiradi.

Ovoz tezligi va o'lchangan moddaning zichligi uchun tuzatish bilan ultratovushli oqim o'lchagichlar.

Yuqorida muhokama qilingan ultratovushli oqim o'lchagichlar volumetrik oqimni o'lchash uchun ishlatiladi. Ommaviy oqimni o'lchash uchun o'lchangan moddaga akustik tebranishlarni yuboradigan rezonans chastotada qo'zg'atilgan alohida qo'shimcha piezoelektrik elementga ega bo'lish kerak. Undan chiqarilgan kuchlanish moddaning o'ziga xos akustik qarshiligiga mutanosib bo'ladi, agar ikkinchisi generatorning qarshiligidan ancha past bo'lsa. Ushbu piezoelektrik element tomonidan ishlab chiqarilgan elektr signalini tovush oqimiga mutanosib signal bilan ko'paytirib, biz massa oqimiga mutanosib chiqish signalini olamiz. Oqimga perpendikulyar akustik tebranishli oqim o'lchagichda ishlatiladigan shunga o'xshash qurilma quyida rasmda ko'rsatilgan. o'n uch.

Faza va vaqt pulsli oqim o'lchagichlarda o'lchangan moddada ultratovush c tezligining o'zgarishidagi xatoni bartaraf etish uchun maxsus tuzatish sxemalari qo'llaniladi. Shu maqsadda quvur liniyasi diametrining qarama-qarshi uchlarida qo'shimcha juft piezoelektrik elementlar o'rnatiladi. Ularning orasidagi akustik tebranishlarning o'tish vaqti tezlikka teskari proportsionaldir. Tegishli tuzatuvchi o'lchov signali tezlikka proportsionaldir. U kvadrat bo'lib, asosiy oqim o'lchagich signali unga bo'linadi. Shubhasiz, natijada olingan signal tezlikka mutanosib bo'ladi va ultratovush tezligiga bog'liq bo'lmaydi. 10-rasmda bunday bir kanalli fazali oqim o'lchagichning diagrammasi ko'rsatilgan. PU dasturiy qurilmasi generator G dan 1/3 MGts chastotali elektr tebranishlarini va K kaliti orqali P1 va P2 pyezoelektrik elementlarga muqobil etkazib berishni ta'minlaydi. Ushbu piezoelementlardan olingan tebranishlar K kaliti, qabul qiluvchi qurilma orqali keladi. P va chastotani 1/3 kHz gacha kamaytiradigan chastota konvertori CH2, ular orasidagi faza almashinuvining IF o'lchagichiga va chastota konvertori CH1 orqali generator G dan keladigan dastlabki tebranishlar. Qurilma Va ultratovush oqimining yuqoriga va pastga o'tishi o'rtasidagi vaqt farqiga mutanosib ravishda faza almashinuvi farqini o'lchaydi va tezlikka proportsional signal hosil qiladi.

Shakl 10. Ovoz tezligini to'g'rilash bilan fazali bir kanalli oqim o'lchagichning sxemasi.

PZ va P4 piezoelektrik elementlari o'zlarining GU generator-kuchaytirgichlariga ega va ular orasidagi ultratovushning o'tish vaqtiga proportsional va shuning uchun tovush tezligiga mutanosib signal ishlab chiqaradi. IQ qurilmasida signal signalning kvadratiga bo'linadi va tezlikka mutanosib signal IP o'lchash moslamasiga kiradi. Uning nisbiy xatosi 1% ni tashkil qiladi.

Vaqt pulsli oqim o'lchagichlar uchun ultratovush tezligining ta'sirini qoplash sxemalari mavjud.

Chastotani oqim o'lchagichlarining o'qishlari tovush tezligining qiymatiga bog'liq emas va shuning uchun bu erda ultratovush tezligini tuzatish talab qilinmaydi. Ammo chastotali oqim o'lchagich massa oqimini o'lchaydigan bo'lsa, u holda rezonans chastotada ishlaydigan piezoelektrik element kerak bo'ladi. Uning yordami bilan moddaning qarshiligiga mutanosib ravishda signal hosil bo'ladi, undan tezlikni ko'paytiruvchisi chiqarib tashlanishi kerak. Buning uchun oqim bo'ylab va unga qarshi impulslarni takrorlash chastotalarini yoki akustik tebranishlar paketlarini qo'shish bloki chastotalar yig'indisi tezlikka proportsional ekanligini hisobga olgan holda sxemaga kiritiladi. Bunday chastotali oqim o'lchagichning diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. o'n bir.

Shakl 11. Chastota-paketli massa oqimi o'lchagichning sxemasi.

Harakatga perpendikulyar tebranishli ultratovushli oqim o'lchagichlar.

Ushbu ultratovushli oqim o'lchagichlari ilgari ko'rib chiqilganlardan sezilarli darajada farq qiladi, chunki oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan akustik tebranishlar mavjud emas. Buning o'rniga, ultratovush nuri oqimga perpendikulyar yo'naltiriladi va tezlik va o'lchanadigan moddaga qarab nurning perpendikulyar yo'nalishdan og'ish darajasi o'lchanadi. Faqat bitta piezoelektrik element akustik tebranishlarni chiqaradi. Bu tebranishlar bir yoki ikkita piezoelektrik element tomonidan qabul qilinadi.

Shakl 12. Quvur o'qiga perpendikulyar nurlanishli oqim o'lchagichning sxemasi: a) - bitta qabul qiluvchi piezoelektr element bilan, b) - ikkita qabul qiluvchi piezoelement bilan;
(1- generator; 2 - chiqaradigan pyezoelektr element; 3, 5 - qabul qiluvchi pyezoelementlar; 4 - kuchaytirgich)

Bitta qabul qiluvchi element bilan (12-rasm, a) unga kiradigan akustik energiya miqdori ortib borayotgan tezlik bilan kamayadi va kuchaytirgichning chiqish signali tushadi. Bitta qog'ozda = 15 m / s tezlikda signal nolga teng bo'lishi ko'rsatilgan (piezoelektrik elementlarning diametri 20 mm, chastotasi 10 MGts). Emitent 2 ga nisbatan nosimmetrik joylashgan ikkita qabul qiluvchi piezoelektrik elementlar 3 va 5 (12-rasm, b) bilan differensial kuchaytirgichning chiqish signali 4 tezlikni oshirish bilan ortadi. Tezlik = 0 bo'lsa, bu erda chiqish signali bir-biriga kiritilgan 3 va 5. piezoelektrik elementlarga beriladigan akustik energiyaning tengligi tufayli nolga teng. Ko'rib chiqilayotgan oqim o'lchagichlar dizayni oddiy. Piezoelektrik elementlarning differentsial kiritilishi bilan sxema yaxshiroq. Bu bitta qabul qiluvchi piezoelektr elementi bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'qishlarning barqarorligini yaxshilaydi. tasodifiy sabablar ta'sirida yutilish koeffitsientining o'zgarishi. Biroq, oqimni o'lchashning aniqligi usulning o'zi past sezgirligi bilan cheklangan.

13-rasm - Ko'p aks ettiruvchi oqim o'lchagich sxemasi.

Shu munosabat bilan quvur devorlaridan akustik tebranishlarni ko'p aks ettiruvchi oqim o'lchagichlar taklif etiladi. Tebranishlar quvur o'qiga perpendikulyar yo'naltirilmaydi, lekin u bilan kichik burchak hosil qiladi (13-rasm). Ultrasonik nurning = 0 tezlikdagi yo'li qattiq chiziq sifatida ko'rsatilgan. Bunday holda, ikkala qabul qiluvchi piezoelektrik elementlar bir xil miqdordagi akustik energiya oladi va UD differensial kuchaytirgichining chiqishida signal yo'q. Tezlik v paydo bo'lganda nurning yo'li kesilgan chiziq bilan ko'rsatilgan. Tezlik qanchalik yuqori bo'lsa, chap qabul qiluvchi piezoelektrik element o'ngga nisbatan ko'proq energiya oladi va UD kuchaytirgichining chiqishida signal qanchalik katta bo'ladi. Generator G dan signallar emitent 3 ga va kalit K ga keladi. Rezonans chastotada qo'zg'atilgan yordamchi piezoelektr elementi o'lchanadigan moddaning akustik qarshiligiga proportsional signal beradi. O'chirish va shaharni to'g'rilash detektori orqali bu signal VU hisoblash qurilmasiga kiradi. Bu erda u UD kuchaytirgichdan detektor D orqali keladigan tezlikka mutanosib bo'lgan asosiy signalga ko'paytiriladi. Natijada tezlikka, ya'ni massa oqimiga proportsional bo'lgan signal MP qurilmasi bilan o'lchanadi. . Bunday oqim o'lchagichning sezgirligi ancha yuqori, ammo uning ko'rsatkichlari quvurning aks ettiruvchi yuzalarining holatiga (korroziya va ifloslanish) bog'liq.

Maxsus maqsadlar uchun ultratovushli oqim o'lchagichlar.

Ultrasonik usul nafaqat quvurlarda harakatlanadigan suyuqliklar va gazlarning oqim tezligini o'lchash uchun, balki ochiq kanallar va daryolarda, kon ishlarida va meteorologik qurilmalarda ushbu moddalarning tezligi va oqim tezligini o'lchash uchun ham qo'llaniladi. Bundan tashqari, quvur liniyasidan tashqarida o'rnatish uchun mo'ljallangan portativ oqim o'lchagichlarning ishlanmalari mavjud.

Shakl 14. Portativ ultratovushli oqim o'tkazgich.

Shaxtalarda havo oqimini o'lchash. Shaxtaning bir devoriga o'rnatilgan ikkita piezoelektrik element qarama-qarshi yo'nalishda past chastotali (16-17 kHz) to'g'ridan-to'g'ri akustik nurlanish bilan ishlaydi. Qabul qiluvchi piezoelektrik elementlar boshqa devorda magnitostriktiv tipdagi emitentlardan katta (5-6 m) masofada joylashgan.

Meteorologik qurilmalarda havo tezligini o'lchash. Havo tezligini o'lchashning akustik usullari meteorologik amaliyotga tobora ko'proq kiritilmoqda. Meteorologik qurilmalarda foydalanish uchun transduserlarning maxsus konstruktsiyalari ishlab chiqilmoqda. Ulardan birida pyezokeramik radial qutblangan halqa simmetriya o'qiga perpendikulyar tekislikda yo'nalishsiz nurlanish hosil qiladi.

Akustik tebranishlarning siljishiga asoslangan oqim o'lchagichlarning xatolari.

Tezlik profilini noto'g'ri hisobga olish. Bu xato akustik tebranishlar yo'li bo'ylab o'rtacha tezlikni o'lchanadigan moddaning o'rtacha oqim tezligining tengsizligidan kelib chiqadi. Bu tengsizlik tuzatish omili bilan hisobga olinadi, uning aniq qiymatini aniqlash qiyin. Laminar rejimdan turbulent rejimga o'tish mintaqasida tuzatish koeffitsientining o'zgarishi yanada muhimroqdir. Shuning uchun, agar qurilmani kalibrlash paytida u qabul qilingan bo'lsa doimiy qiymat oqim tezligining o'rtacha yoki boshqa qiymatiga mos keladigan tuzatish omili, keyin boshqa oqim tezligida qo'shimcha o'lchov xatosi paydo bo'ladi. Deformatsiyalangan oqimlar bilan tuzatish omilining haqiqiy qiymatini aniqlash ayniqsa qiyin. Bunday holda, oqim transduserlaridan foydalanish kerak, ularda akustik tebranishlar to'rtta akkord bo'ylab yo'naltiriladi (1-rasmga qarang) yoki tezlik diagrammasini to'g'rilaydigan nozul yoki chalkashtirgich o'rnatilishi kerak.

Ultratovush tezligini o'zgartirish. Suyuqliklar va gazlardagi ultratovushning tezligi c ikkinchisining zichligiga bog'liq bo'lib, u harorat, bosim va alohida komponentlarning tarkibi yoki tarkibi (kontsentratsiyasi) bilan o'zgaradi. Suyuqliklar uchun tezlik amalda faqat harorat va tarkibga bog'liq. Tezlikning o'zgarishi fazali va vaqt pulsli oqim o'lchagichlar uchun juda muhimdir. Ular uchun c ning o'zgarishidan oqim tezligini o'lchashda xatolik osongina 2-4% yoki undan ko'proqqa yetishi mumkin, chunki tezlik 1% ga o'zgarganda xatolik 2% ga oshadi. Quvur o'qiga perpendikulyar nurlanishli oqim o'lchagichlar uchun xato ikki baravar kam. Chastotani oqim o'lchagichlari bilan tezlik qiymatini o'zgartirish o'lchov natijalariga juda kam ta'sir qiladi.

Tegishli tuzatish sxemalarini qo'llash yoki massa oqimini o'lchashga o'tish orqali tezlikni o'zgartirishning fazali va vaqt-pulsli oqim o'lchagichlarning, shuningdek, quvur o'qiga perpendikulyar nurlanishli oqim o'lchagichlarning ko'rsatkichlariga ta'sirini bartaraf etish mumkin.
Birinchi holda, quvur o'qiga perpendikulyar bo'lgan qo'shimcha akustik kanal kiritiladi. Fazali oqim o'lchagichlar uchun mos keladigan sxema rasmda keltirilgan. 10. Ommaviy oqimni o'lchashda moddaning qarshiligiga mutanosib bo'lgan muhitning akustik qarshiligini o'lchash uchun qo'shimcha piezoelektrik element kiritiladi (11 va 13-rasmlarga qarang).

Sinishi bo'lgan o'zgartirgichlarda evdukt materialini va uning joylashishi a burchagini tanlash orqali c ning ta'sirini qisman qoplash mumkin.Kompensatsiya sinishi ko'rsatkichini o'lchashning harorat ta'sirining faza va vaqtdagi vaqt farqiga ta'siri tufayli yuzaga keladi. -impulsli oqim o'lchagichlar tezlikni o'zgartirish vaqtiga bevosita ta'sir qilishiga qarama-qarshidir. Ammo haroratning sezilarli o'zgarishi bilan bu usul harorat koeffitsientlarining beqarorligi tufayli samarasizdir. Quvurdan tashqarida piezoelektrik elementlarni o'rnatishda va suyuq tovush liniyalaridan foydalanishda bu usul biroz kattaroq imkoniyatlarga ega.

Elektron-akustik kanallarning assimetriyasi. Ikki nurli oqim o'lchagichlarda akustik kanallarning ba'zi assimetriyasi muqarrar, bu oqim yo'nalishi bo'yicha va unga qarshi harakat vaqtlari farqini o'lchashda sezilarli xatolikka olib kelishi mumkin. Vaqt xatosi - bu kanallarning geometrik o'lchamlaridagi farq tufayli, ulardagi o'lchangan moddaning zichligi farqi tufayli yuzaga kelgan vaqt xatosining yig'indisi.

Geometrik assimetriya xatolar nol oqimda qoplanishi mumkin. Ammo agar bu kompensatsiya amalga oshirilgan tezliklar chetga chiqsa, xatolik kamroq darajada bo'lsa ham, yana paydo bo'ladi. Xatoni kamaytirish uchun ikkala akustik kanal ham bir-biriga iloji boricha yaqinroq joylashtiriladi. Shu nuqtai nazardan, kanallari parallel ravishda joylashtirilgan sxemalar (3-rasm, k-ga qarang) kesishuvchi akustik kanallarga ega bo'lgan sxemalardan yaxshiroqdir (3-rasmga qarang, l). Eng katta xatolik uchta piezoelektrik elementli kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin (3-rasmga qarang, b). Kichik quvur diametrlari va past chastotali va shuning uchun yomon yo'naltirilgan nurlanish bilan, burchak tipidagi konvertorni ishlatish qiyin bo'lganda, har ikkala kanalda ham teng haroratni saqlash uchun maxsus choralar ko'rish kerak. Shunday qilib, qattiq zarrachalar va namlikni o'z ichiga olgan ko'mir smolasining kichik oqim tezligini o'lchashda akustik tebranishlar chastotasi 0,1 MGts ga teng qabul qilindi va oqim o'zgartirgichi shaklda ko'rsatilgan sxema bo'yicha amalga oshirildi. 194, g.Bir-biridan uzoqda joylashgan kanallardagi haroratni tenglashtirish uchun ular issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplangan massiv metall blokda burg'ulashadi.

Doppler ultratovushli oqim o'lchagichlari.

Doppler oqim o'lchagichlari akustik tebranishlar oqimning notekisligi bilan aks ettirilganda paydo bo'ladigan Doppler chastotasi farqini oqimga bog'liq o'lchashga asoslangan. Chastota farqi akustik tebranishlarni aks ettiruvchi zarracha tezligiga va bu tebranishlarning tarqalish tezligiga bog'liq.

Chiqaruvchi va qabul qiluvchi piezoelektrik elementlarning simmetrik joylashuvi bilan (15-rasm) tezlikka yoki bir xil bo'lgan quvur o'qiga nisbatan, moyillik burchaklari bir-biriga teng.

15-rasm. Doppler oqim o'zgartirgichining sxemasi (1,2 - chiqaradigan va qabul qiluvchi pyezoelektrik element)

Shunday qilib, o'lchangan chastota farqi reflektor zarrachaning tezligini o'lchash uchun xizmat qilishi mumkin, ya'ni mahalliy oqim tezligini o'lchash uchun. Bu Doppler ultratovushli oqim o'lchagichlarini boshqa mahalliy tezlikka asoslangan oqim o'lchagichlarga yaqinlashtiradi. Ularni qo'llash uchun tezlik va reflektorning zarralari va oqimning o'rtacha tezligi o'rtasidagi munosabatni bilish kerak. Bir maqolada oqimning diametrik kesimidagi bir qator nuqtalarda Doppler usuli yordamida tezliklarni o'lchash, ya'ni tezlik profilini olish imkoniyati ko'rib chiqiladi. Buning uchun emitent oqimga davomiyligi 0,1-1 mks va chastotasi 15-23 kHz bo'lgan akustik impulslarni yuboradi. Qabul qilgich impuls yuborilgandan keyin kechikish vaqtidan keyin bir lahza ochiladi. Kechikish vaqtini o'lchash orqali oqim kesmasining turli nuqtalarida joylashgan zarrachalarning tezligi haqida ma'lumot olish mumkin.

Kichik quvur diametrlari (50-100 mm dan kam) bilan Doppler oqim o'lchagichlari mavjud bo'lib, ularda chiqaradigan va qabul qiluvchi piezoelektrik elementlarning uzunligi quvurning ichki diametriga teng. Ular bir emas, balki quvur qismining diametrik tekisligida joylashgan bir nechta mahalliy zarracha tezligiga javob beradi. Bunday qurilmaning namunasi rasmda ko'rsatilgan. 16. Bariy titanatli piezoelektrik elementlar, uzunligi 20 mm, kengligi 6-5 mm, radiatsiya chastotasi 5 MGts, Doppler chastotasining o'zgarishi taxminan 15 kHz. O'lchangan modda - zarrachalar diametri 0,1 mm dan oshmaydigan bentonitning 1% suspenziyasi. O'tish zonasida o'qishlarning noaniqligini bartaraf qilish uchun o'rta qismdagi piezoelektrik elementlar ekranlangan. Shu sababli laminar zonada tezlik nisbati keskin ortib, amalda turbulent zonadagidek bo'lib qoldi va kalibrlash to'g'ri chiziqning qiyaligi ikkala zonada bir xil bo'ldi. Piezoelektrik elementlar o'rnatilgan nisbatan katta cho'ntaklarda vortekslarning shakllanishiga yo'l qo'ymaslik uchun ulardagi bo'sh joy suv bilan bir xil akustik qarshilikka ega bo'lgan polistirol folga bilan to'ldiriladi.

Endi, ko'p hollarda, Doppler oqim o'lchagichlardagi piezoelektrik elementlar quvur tashqarisiga joylashtiriladi. Bu, ayniqsa, ifloslangan va abraziv moddalarni o'lchashda zarurdir, ammo bu holda qo'shimcha xatolar, xususan, quvur devoridagi nurning sinishi tufayli hisobga olinishi kerak.

Shakl 16. Kichik diametrli ishdagi doppler oqim o'lchagichning sxemasi (1,2 - pyezoelektrik elementlarni chiqaradigan va qabul qiluvchi; 3 - 5 MGts chastotali osilator; 4 - rektifikator filtr; 5 - kuchaytirgich; 6 - Doppler chastotasini o'zgartirish o'lchagichi )

Boshqa ultratovushli oqim o'lchagichlar bilan solishtirganda, Doppler qurilmalari eng past aniqlikka ega, chunki chiqish signali boshlang'ich chastotaning bir zarracha - reflektor tomonidan emas, balki bir nechta zarrachalar tomonidan siljishi natijasida yuzaga keladigan chastotalarning butun spektrini ifodalaydi. turli tezliklar. Shuning uchun oqimni o'lchashning nisbiy xatosi odatda 2-3% dan kam emas.

Doppler ultratovushli oqim o'lchagichlari tobora keng tarqalmoqda. Ular, asosan, atrofdagi moddadan zichligi bilan farq qiluvchi zarrachalarni o'z ichiga olgan shlamlar, suspenziyalar va emulsiyalarni o'z ichiga olgan turli shlamlarning oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi. Ammo turli xil suyuqliklarda mavjud bo'lgan tabiiy bir xillik (shu jumladan gaz pufakchalari) ham Doppler effektining namoyon bo'lishi uchun etarli. Ular yo'q bo'lganda, oqim konvertorining oldidagi masofada 0,25-0,5 mm teshiklari bo'lgan quvur orqali oqimga havo yoki gazni puflash tavsiya etiladi. Puflangan gazning oqim tezligi o'lchangan moddaning oqim tezligining 0,005 0,1% ni tashkil qiladi.

Akustik uzoq to'lqinli oqim o'lchagichlar (past chastotali).

Oldin ko'rib chiqilgan barcha ultratovushli oqim o'lchagichlardan farqli o'laroq, uzoq to'lqinli akustik oqim o'lchagichlar past (tovushli) chastotada ishlaydi. Bunday oqim o'lchagichning prototipi oqim konvertorining sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 17.

Shakl 17. Past chastotali akustik oqim o'lchagich.

Akustik tebranishlar manbai 1-karnay o'rnatilgan kirish qismi diametri 50 mm bo'lgan guruch quvur. Bu qism tebranishlar va boshqa shovqinlarning o‘tishiga yo‘l qo‘ymaydigan mufta 2 yordamida quvur 3 bilan 305 mm masofada ikkita mikrofon 4 o‘rnatilgan quvur 3 ga ulanadi.Ularni mahkamlash. g'ovakli kauchukdan tayyorlangan qistirmalari 5 bilan jihozlangan. Mikrofonlarning qabul qiluvchi diafragmalari trubaning ichki devorlari bilan bir xilda joylashgan. Manba 1 tomonidan yaratilgan akustik tebranishlar quvur liniyasining diametridan bir necha baravar ko'p bo'lgan to'lqin uzunligiga ega, bu yuqori chastotali shovqinlarni bartaraf etish uchun qulaydir. Bu to'lqin quvurning har ikki uchidan ham aks etadi, buning natijasida ikkinchisida ikkita to'lqin bir-biriga qarab harakatlanadi. Ushbu ikki to'lqin quvur liniyasida doimiy to'lqin hosil qiladi. Ikkinchisining tugunlardagi amplitudasi nolga teng emas, chunki bir-biriga qarab harakatlanadigan to'lqinlarning amplitudalari bir-biriga teng emas. Shunday qilib, agar ovoz manbai 1 mikrofonlar oldiga o'rnatilgan bo'lsa, u holda oqimga qarab harakatlanadigan to'lqin 1-manba hosil qilgan to'lqin va trubaning old uchidan aks ettirilgan to'lqinning qo'shilishidan hosil bo'ladi, qaytib to'lqin esa faqat to'lqindan aks etadi. chiqish oxiri va u va mikrofonlar o'rtasidagi mahalliy qarshiliklar. Tik turgan to'lqin tugunlari yaqinida mikrofonlardan qochish kerak. Oqim tezligi = 0 bo'lsa, ikkala mikrofonning sinusoidal signallarining fazalari bir xil bo'ladi. Tezlikning paydo bo'lishi bilan faza almashinuvi sodir bo'ladi, bu esa tezlikni oshirish bilan ortadi. Mikrofonlar orasidagi masofa L to'lqin uzunligiga yoki uning yarmiga teng bo'lishi uchun tanlangan.

Topilmalar.

Ko'rib chiqilgan to'rt turdagi akustik oqim o'lchagichlardan ultratovush tebranishlari oqim bo'ylab va unga qarshi yo'naltirilgan qurilmalar eng ko'p foydalanilgan. Drift ultratovushli oqim o'lchagichlari kamdan-kam qo'llaniladi. Ular birinchisiga qaraganda ancha kam sezgir. Doppler asboblari asosan mahalliy oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi. Uzoq to'lqinli akustik oqim o'lchagichlari yaqinda paydo bo'ldi va ularni qo'llashda hali etarli tajriba yo'q.

Ultrasonik tebranishlarning oqim bo'ylab va unga qarshi o'tish vaqtidagi farqni o'lchashning uchta usulidan eng keng tarqalgan bitta kanalli oqim konvertori bilan chastota-puls usulini oldi. U eng yuqori o'lchov aniqligini ta'minlashi mumkin va berilgan o'lchov xatosi (0,5-1)% gacha kamayishi mumkin. Bundan ham kichikroq, ±(0,1 0,2)% gacha xatolarga ega qurilmalar yaratildi, bu esa bunday qurilmalardan namunali foydalanish imkonini beradi. Ikki kanalli oqim o'lchagichlarni o'lchash sxemalari oddiyroq, ammo ularning aniqligi pastroq. Fazali oqim o'lchagichlari 0,02% gacha past tezlikni o'lchash zarur bo'lganda, shuningdek ifloslangan muhitni o'lchashda chastota o'lchagichlarga nisbatan afzalliklarga ega.

Deformatsiyalangan tezlik maydoni bilan quvur liniyasining tekis qismining uzunligi etarli emasligi sababli katta qo'shimcha xatolik yuzaga kelishi mumkin. Xatoni bartaraf qilish uchun profilni tekislaydigan nozul yoki chalkashtirgichni yoki akustik tebranishlar diametral tekislikda emas, balki bir nechta akkordlar bo'ylab yo'naltirilgan oqim o'tkazgichdan foydalanish kerak.

Ultrasonik oqim o'lchagichlarni qo'llashning asosiy sohasi turli xil suyuqliklar oqimini o'lchashdir. Ular, ayniqsa, o'tkazuvchan bo'lmagan va agressiv suyuqliklar, shuningdek, neft mahsulotlari oqimini o'lchash uchun javob beradi.

Malumot ma'lumotlari:

Fazali ultratovushli oqim o'lchagichlar

Parametr Ma'nosi Eslatma
min maks
1 Aniqlik klassi 0,02 2,5
2 6 t/soat 300 t/soat
3 Sezuvchanlik, l/min
4 O'lchangan oqim, l / min 180
5 150
6 O'rtacha bosim
7 O'rtacha harorat
8 Atrof-muhit harorati 100
9
10 Portlashdan himoyalangan versiya
11
12
13 Yopishqoqlik o'lchovlari. atrof-muhit, cSt
14
15 MTBF, soat
16 Xizmat muddati, yillar
17 Suv bolg'asining ruxsat etilganligi
18 Narxi, $/mm DN

Ultrasonik oqim o'lchagichlar

Parametr Ma'nosi Eslatma
min maks
1 Aniqlik klassi 0,1 2
2 Qmax/Qmin oqim oralig'ini o'lchash
3 Sezuvchanlik, l/min
4 O'lchangan oqim, l / min
5 Nominal diametri (DN), mm 100
6 O'rtacha bosim
7 O'rtacha harorat
8 Atrof-muhit harorati
9 Mumkin rev. agressiv muhit
10 Portlashdan himoyalangan versiya
11 Oqim o'lchagichga to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
12 Oqim o'lchagichdan keyingi to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
13 Yopishqoqlik o'lchovlari. atrof-muhit, cSt
14 Filtrlash muhitining nozikligiga qo'yiladigan talablar o'lchov, mikron
15 MTBF, soat
16 Xizmat muddati, yillar
17 Suv bolg'asining ruxsat etilganligi
18 Narxi, $/mm DN

Vaqt pulsli ultratovushli oqim o'lchagichlar

Parametr Ma'nosi Eslatma
min maks
1 Aniqlik klassi 0,2
2 Qmax/Qmin oqim oralig'ini o'lchash
3 Sezuvchanlik, l/min
4 O'lchangan oqim, l / min
5 Nominal diametri (DN), mm
6 O'rtacha bosim
7 O'rtacha harorat
8 Atrof-muhit harorati
9 Mumkin rev. agressiv muhit
10 Portlashdan himoyalangan versiya
11 Oqim o'lchagichga to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
12 Oqim o'lchagichdan keyingi to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
13 Yopishqoqlik o'lchovlari. atrof-muhit, cSt
14 Filtrlash muhitining nozikligiga qo'yiladigan talablar o'lchov, mikron
15 MTBF, soat
16 Xizmat muddati, yillar
17 Suv bolg'asining ruxsat etilganligi
18 Narxi, $/mm DN

Ovoz tezligi va o'lchangan moddaning zichligi uchun tuzatish bilan ultratovushli oqim o'lchagichlar

Parametr Ma'nosi Eslatma
min maks
1 Aniqlik klassi 0,2 1
2 Qmax/Qmin oqim oralig'ini o'lchash
3 Sezuvchanlik, l/min
4 O'lchangan oqim, l / min 1200
5 Nominal diametri (DN), mm
6 O'rtacha bosim
7 O'rtacha harorat 10
8 Atrof-muhit harorati
9 Mumkin rev. agressiv muhit
10 Portlashdan himoyalangan versiya
11 Oqim o'lchagichga to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
12 Oqim o'lchagichdan keyingi to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
13 Yopishqoqlik o'lchovlari. atrof-muhit, cSt
14 Filtrlash muhitining nozikligiga qo'yiladigan talablar o'lchov, mikron
15 MTBF, soat
16 Xizmat muddati, yillar
17 Suv bolg'asining ruxsat etilganligi
18 Narxi, $/mm DN

Doppler ultratovushli oqim o'lchagichlari

Parametr Ma'nosi Eslatma
min maks
1 Aniqlik klassi 2 3
2 Qmax/Qmin oqim oralig'ini o'lchash
3 Sezuvchanlik, l/min
4 O'lchangan oqim, l / min
5 Nominal diametri (DN), mm 10
6 O'rtacha bosim
7 O'rtacha harorat
8 Atrof-muhit harorati
9 Mumkin rev. agressiv muhit
10 Portlashdan himoyalangan versiya
11 Oqim o'lchagichga to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
12 Oqim o'lchagichdan keyingi to'g'ri uchastkaning uzunligi, d
13 Yopishqoqlik o'lchovlari. atrof-muhit, cSt
14 Filtrlash muhitining nozikligiga qo'yiladigan talablar o'lchov, mikron
15 MTBF, soat
16 Xizmat muddati, yillar
17 Suv bolg'asining ruxsat etilganligi
18 Narxi, $/mm DN

Ishlatilgan kitoblar:

Kremlevskiy P.P. Oqim o'lchagichlar va moddalar miqdori hisoblagichlari: Ma'lumotnoma: Kitob. 2 / General ostida ed. E. A. Shornikova. - 5-nashr, qayta ko'rib chiqilgan. va qo'shimcha - Sankt-Peterburg: Politexnika, 2004. - 412 p.

Oqim o'lchagichlarning tarixi 1797 yilga borib taqaladi, italiyalik olim Jovanni Battista Venturi gidravlika sohasidagi ishni nashr etdi: qisqa silindrsimon va divergent nozullar orqali suv oqimi bo'yicha tadqiqot. 1887 yilda amerikalik olim C. Herschel Venturi nomidagi suv hisoblagichini taklif qildi. Venturi trubkasi havo va suv oqimidagi tezlikni o'lchash va samolyot giroskoplarida vakuum yaratish uchun ma'lum. 1962 yilda muhandis Geynrix Kübler magnit kalitni ixtiro qildi, bu suyuqlik va quyma materiallar darajasini o'lchash uchun asboblarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish imkonini berdi. Undan keyin float magnit kalitlari, telemetrik darajadagi datchiklar va aylanib o'tish darajasi ko'rsatkichlari ishlab chiqildi.

Oqim o'lchagichning ultratovushli modifikatsiyasi Xarkov Milliy radioelektronika universitetining "Radiotexnika asoslari" kafedrasi o'qituvchisi Yuriy Aleksandrovich Koval tomonidan ixtiro qilingan. Turbinli oqim o'lchagich uchun patent 1970 yilda SSSR issiqlik va elektr asboblari ilmiy-tadqiqot instituti xodimlariga berilgan.

Westmedgroup mahsulotlari intensiv terapiya asboblarining butun assortimentini qamrab oladi, xususan, o'lchash uskunalarini ishlab chiqaruvchi taniqli Flowmeter.

Oqim o'lchagichlari massa yoki hajm oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan texnik qurilmalardir.

Juda ko'p .. lar bor turli belgilar, qaysi oqim o'lchagichlarni tasniflash mumkin (masalan, aniqlik, o'lchov diapazonlari, chiqish signalining turi va boshqalar). Biroq, eng keng tarqalgan bo'lib, o'lchov printsiplari bo'yicha tasniflash, o'sha jismoniy hodisalarga ko'ra, uning yordamida o'lchangan qiymat oqim o'lchagichning (sensor) birlamchi konvertorining chiqish signaliga aylantiriladi.

  • O'zgaruvchan differentsial bosim oqim o'lchagichlari (toraytiruvchi qurilmalar bilan; gidravlik qarshilik bilan; markazdan qochma; bosim qurilmalari bilan; jet), tezlik boshini bosimning pasayishiga aylantiradi.
  • Oqim atrofidagi oqim o'lchagichlar (doimiy differensial oqim o'lchagichlar - rotametrlar, float, piston, gidrodinamik), tezlik boshini oqimli tananing harakatiga aylantiradi.
  • Oqim tezligini oqim tezligini oqimli elementning (turbina pichoqlari yoki shar) aylanish tezligiga aylantiradigan takometrik oqim o'lchagichlar (eksenel yoki tangensial turbinali turbina; shar).
  • Magnit maydonda harakatlanadigan Supero'tkazuvchilar suyuqlik tezligini EMF ga aylantiradigan elektromagnit oqim o'lchagichlar.
  • Harakatlanuvchi muhit tomonidan tovush tebranishlarini kiritish ta'siriga asoslangan ultratovushli oqim o'lchagichlar.
  • Chiziqli yoki burchakli tezlanish bilan harakatlanuvchi suyuqlik massasining inertial ta'siriga asoslangan inertial oqim o'lchagichlar (turboquvvat; Coriolis; gigroskopik).
  • Issiqlik oqimi o'lchagichlari (kalorimetrik; issiq simli), isitiladigan jismdan harakatlanuvchi vosita tomonidan issiqlik uzatish ta'siriga asoslangan.
  • Harakatlanuvchi muhit (Physeau-Fresnel) tomonidan yorug'lik tortishish yoki harakatlanuvchi zarrachalar tomonidan yorug'lik tarqalishi (Doppler) ta'siriga asoslangan optik oqim o'lchagichlar.
  • Ikki qattiq oqim uchastkalari o'rtasidan o'tganda belgining tezligini yoki holatini o'lchashga asoslangan teg oqim o'lchagichlari (termik, ionlash, magnit, kontsentratsiya, turbulent belgilar bilan).

Oqim o'lchagichlar tibbiy gazlar uchun aksessuarlardir. Tibbiyot sohasida oqim o'lchagichlar o'rnatiladi: gaz taqsimlash konsoli, kriogen gazifikator, shprits nasosi, markazlashtirilgan shifoxona uskunalarining gaz taqsimlash tizimi.

Ommaviy ishlab chiqarilgan oqim o'lchagichlarning muhim qismi 1-1,5% aniqlik sinfiga (kamaytirilgan xatolik) ega. Agar o'lchovlar asosan shkalaning o'rtasida amalga oshirilishini qabul qilsak, bu o'lchovlarning nisbiy xatosi 2-3% ni tashkil qiladi. Turli beqarorlashtiruvchi omillarning ta'sirini hisobga olgan holda, haqiqiy xato yanada kattaroq bo'ladi.

Shu bilan birga, neft, gaz, kimyo sanoati, energetika va transport inshootlaridagi texnologik jarayonlarni samarali nazorat qilish, buxgalteriya operatsiyalarini amalga oshirish uchun bugungi kunda oqim o'lchovlarining yuqori aniqligi tartibi talab qilinadi. Aynan shu holat sinfi 0,1-0,3% dan kam bo'lmagan oqim o'lchagichlarni yaratish va joriy etishni talab qiladi.

Xususiyat oqimni o'lchash amaliyoti - turli xil fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan o'lchanadigan moddalarning juda keng doirasi - zichlik, yopishqoqlik, harorat, faza tarkibi va tuzilishi. Shu sababli, o'lchovlarning ushbu sohasida o'zgarmas (sezuvchan) qurilmalarni yaratish muammosi. fizik va kimyoviy xossalari o'lchangan vosita, kirish signalining informatsion bo'lmagan parametrlariga.

Konvertatsiya funktsiyasini barqarorlashtirishning yangi tamoyillarini izlash, ko'rsatkichlarni avtomatik tuzatish tizimlaridan foydalanish, tuzatishlarni kiritish - bular ushbu muammoni hal qilish uchun texnik qidiruvning asosiy yo'nalishlari.

Strukturaviy ravishda, umumiy holatda, oqim o'lchagichlar birlamchi konvertordan - o'lchash qismidan va ikkilamchi konvertordan - elektron birlikdan iborat. Birlamchi konvertorlarning dizayniga ko'ra ularni quyidagi turlarga bo'lish mumkin:

  • to'liq oqim, uning asosiy konvertori to'g'ridan-to'g'ri quvur liniyasining kesimiga o'rnatiladi;
  • suv osti, uning asosiy konvertori teshik orqali quvur liniyasiga kiritilgan. Ushbu qurilmalar, dizaynga qarab, quvur liniyasidagi bosimni yo'qotmasdan o'rnatilishi / demontaj qilinishi mumkin;
  • to'g'ridan-to'g'ri quvur liniyasining tashqi yuzasiga o'rnatilgan yuqoridagi birlamchi transduserlar bilan - faqat ultratovushli oqim o'lchagichlar.
  • To'liq oqim o'lchagichlarni quvur liniyasi bilan ulashning asosiy turi flanesli. Bunday holda, uning ikkita turi mavjud:
  • an'anaviy gardishli ulanish, oqim o'lchagichning oqim qismida quvur liniyasining birlashtiruvchi troyniklariga murvatlangan yoki o'rnatilgan kirish va chiqish troyniklari mavjud bo'lganda;
  • sendvich ulanishi, oqim o'lchagichning oqim qismi o'z troyniklariga ega bo'lmaganda, lekin quvur liniyasining birlashtiruvchi gardishlari orasiga uzun tirgaklar yordamida mahkamlanganda.

Har ikki turdagi gardish ulanishi bir xil darajada ishonchli, ammo sendvich ulanishi bajarishda ko'proq ehtiyot bo'lishni talab qiladi payvandlash ishlari va oqim o'lchagichni o'rnatish. Boshqa tomondan, sendvich aloqasi bo'lgan oqim o'lchagichlarning narxi pastroq metall iste'moli tufayli gardishli ulanishga qaraganda ancha past.

To'liq oqim o'lchagichlari o'rtacha oqim tezligini aniqlashda eng aniq hisoblanadi, chunki ular butun oqim kesimida o'lchaydilar. Shunga ko'ra, ular o'lchov qiymatining ± 0,2 ... 0,5% gacha bo'lgan kamroq o'lchov xatosiga ega. Coriolis oqim o'lchagichlari yordamida massa oqimini o'lchashning aniqligi oqim profilidan deyarli mustaqildir, bu esa o'lchangan qiymatning ± 0,1 ... 0,2% tartibidagi massa oqimini o'lchashda xatolikka erishish imkonini beradi.

Suv osti oqim o'lchagichlari oqim tezligini bir nuqtada o'lchaydi. O'rtacha oqim tezligi ularda oqim tezligini quvur liniyasi kesimida taqsimlashning mavjud nazariy va eksperimental bog'liqliklari asosida aniqlanadi. Turli xil bezovta qiluvchi ta'sirlar oqim profilining buzilishiga olib keladi, bu esa ushbu qurilmalar bilan o'lchash natijalariga ta'sir qilishi mumkin emas. Hozirgi vaqtda suv osti oqim o'lchagichlarini o'lchash xatosi o'lchovning taxminan ± 1 ... 2% ni tashkil qiladi va sezilarli darajada ularning o'rnatilishi to'g'riligiga bog'liq.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar oqim tezligini oqim qismining bir yoki bir nechta tekisliklarida, birlamchi konvertorlar soniga qarab o'lchaydi, bu ularning oqim o'lchash xatosini aniqlaydi, bu o'lchangan qiymatning ± 1 ... 3% ni tashkil qiladi. Ushbu qurilmalarning xatosi, shuningdek, asosiy transduserlarning to'g'riligi va joylashishiga bog'liq.

Tartibga ko'ra, oqim o'lchagichlar quyidagilar bo'lishi mumkin:

  • integral dizayn - ikkilamchi konvertor to'g'ridan-to'g'ri asosiy konvertorga o'rnatiladi;
  • masofaviy versiya - ikkilamchi konvertor birlamchidan bir oz masofada o'rnatiladi va unga kabel orqali ulanadi.

Ko'pgina hollarda, integral dizayndagi oqim o'lchagichlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Biroq, masofaviy versiyadagi oqim o'lchagichlari mavjudligida bir qator omillar mavjud:

  • o'lchangan muhitning yuqori harorati;
  • yuqori harorat muhit oqim o'lchagichning joylashgan joyida;
  • quvur liniyasining yuqori tebranishi;
  • oqim o'lchagichni o'rnatish joyini suv bosishi ehtimoli (bunday holatlar uchun birlamchi konvertorlar, qoida tariqasida, IP68 suv o'tkazmaydigan dizaynga ega);
  • oqim o'lchagichni o'rnatish joyiga qiyin kirish.

Ko'pgina sanoat tarmoqlarida portlovchi zonalar mavjud bo'lib, ularda yonuvchi moddalarning oqishi va bug'lanishi natijasida portlovchi gaz atmosferalari mavjud yoki paydo bo'lishi mumkin. Bunday joylarda portlashdan himoyalangan oqim o'lchagichlardan foydalanish kerak.

Oqim o'lchagichlarni portlashdan himoya qilishning ikki turi eng keng tarqalgan: o'z-o'zidan xavfsiz sxema - bu usul, agar qurilmaning elektr zanjirlarida uchqun paydo bo'lsa, uning quvvati portlovchi aralashmani yoqish uchun etarli bo'lmasligini nazarda tutadi;

olovga chidamli korpus - bu usul qurilmaning elektr davrlarini maxsus, juda bardoshli qobiqqa joylashtirishni nazarda tutadi. Bu aloqani istisno qilmaydi elektr zanjirlari portlovchi aralashma va uning yonish ehtimoli bilan, lekin korpus yuzaga keladigan portlashga bardosh berishi kafolatlanadi. ortiqcha bosim, ya'ni chirog'i olovga chidamli korpusdan chiqmaydi.

Oqimni o'lchash vazifalarini tasniflash

Funktsional maqsadga ko'ra, sanoatda oqim o'lchash muammolarini shartli ravishda ikkita asosiy qismga bo'lish mumkin:

  • Buxgalteriya vazifalari:
    • tijorat;
    • operativ (texnologik);
  • Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va boshqarish vazifalari:
    • berilgan oqim tezligini saqlash;
    • ikki yoki undan ortiq ommaviy axborot vositalarini ma'lum nisbatda aralashtirish;
    • dozalash/to'ldirish jarayonlari.

Buxgalteriya hisobi vazifalari oqim tezligini o'lchash xatosiga va oqim o'lchagichning barqarorligiga yuqori talablarni qo'yadi, chunki uning o'qishlari etkazib beruvchi va iste'molchi o'rtasidagi hisob-kitob operatsiyalari uchun asosdir. Operatsion buxgalteriya hisobi vazifalariga do'konlararo, do'kon ichidagi buxgalteriya hisobi va boshqalar kabi ilovalar kiradi.Bu vazifalarga qo'yiladigan talablardan kelib chiqib, tijorat hisobiga nisbatan kattaroq o'lchov xatosi bilan oddiyroq dizayndagi oqim o'lchagichlardan foydalanish mumkin.

Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va boshqarish vazifalari juda xilma-xildir, shuning uchun oqim o'lchagich turini tanlash ushbu jarayonning ahamiyati va talablari darajasiga bog'liq.

O'lchov shartlariga ko'ra, oqimni aniqlash vazifalari quyidagicha tasniflanishi mumkin:

  • to'liq to'ldirilgan (bosim) quvurlarda oqim o'lchovi;
  • to'liq to'ldirilgan (bosimsiz) quvurlarda, ochiq kanallarda va tovoqlarda oqim o'lchovi.

To'liq to'ldirilgan quvur liniyalarida oqim o'lchash vazifalari standart bo'lib, aksariyat oqim o'lchagichlar ushbu dastur uchun mo'ljallangan. Ikkinchi guruhning vazifalari o'ziga xosdir, chunki ular, birinchi navbatda, suyuqlik darajasini aniqlashni talab qiladi. Bundan tashqari, laganda yoki kanal turiga qarab, oqim tezligi suyuqlik oqimi tezligining darajaga nazariy jihatdan tasdiqlangan va eksperimental tasdiqlangan bog'liqliklari asosida o'lchangan daraja orqali aniqlanishi mumkin. Shu bilan birga, kanal, truba yoki to'liq to'ldirilmagan quvur liniyasidagi suyuqlik darajasini o'lchashdan tashqari, oqim tezligini ham aniqlash kerak bo'lgan ilovalar mavjud.

Suyuqlik oqimini o'lchash

Suyuqlik oqimini o'lchash uchun sanoat muhiti elektromagnit, ultratovushli, massa Coriolis debimetrlari va rotametrlaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Bundan tashqari, ba'zi hollarda optimal yechim vorteksli oqim o'lchagichlardan va o'zgaruvchan bosimli oqim o'lchagichlardan foydalanish bo'lishi mumkin.

Elektr o'tkazuvchan suyuqliklar va shlamlar oqimini o'lchash uchun asboblarni tanlashda, birinchi navbatda, elektromagnit oqim o'lchagichlardan foydalanish imkoniyatini ko'rib chiqish tavsiya etiladi.

Dizayn xususiyatlari, turli xil qoplama materiallari va elektrodlari tufayli ushbu qurilmalar keng qo'llanilishiga ega va quyidagi vositalar oqimini o'lchash uchun ishlatiladi:

  • umumiy texnik vositalar (suv va boshqalar);
  • yuqori korroziv vositalar (kislotalar, ishqorlar va boshqalar);
  • abraziv va yopishtiruvchi (yopishtiruvchi) vositalar;
  • tolasi yoki qattiq moddalari 10% dan ortiq (og'ir.) bo'lgan atala, pastalar va suspenziyalar.

Yuqori o'lchov aniqligi (o'lchov qiymatining ± 0,2…0,5%), qisqa javob vaqti (modelga qarab 0,1 s gacha), harakatlanuvchi qismlarning yo'qligi, yuqori ishonchlilik va Uzoq muddat xizmat ko'rsatish, minimal texnik xizmat ko'rsatish - bularning barchasi to'liq oqimli elektromagnit oqim o'lchagichlarni oqimni o'lchash va kichik va o'rta diametrli quvurlardagi elektr o'tkazuvchan vositalar miqdorini hisobga olish uchun optimal echimga aylantiradi.

Suv osti elektromagnit oqim o'lchagichlari ilovalarda keng qo'llaniladi operativ nazorat va yuqori o'lchov aniqligi talab qilinmaydigan texnologik jarayonlar, shuningdek, katta diametrli (> CN400) quvur liniyalarida oqim va ochiq kanallar va oqimlarda oqim tezligini o'lchashda.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar, asosan, o'tkazuvchan bo'lmagan muhitlar (neft va qayta ishlangan mahsulotlar, spirtlar, erituvchilar va boshqalar) oqimini o'lchash uchun ishlatiladi. To'liq oqim o'lchagichlar ham tijorat hisoblagichlarida, ham jarayonni boshqarishda qo'llaniladi. Ushbu qurilmalarning o'lchov xatosi, versiyaga qarab, o'lchangan qiymatning taxminan ± 0,5% ni tashkil qiladi. O'lchov printsipiga ko'ra, muhit toza bo'lishi kerak (vaqt pulsli oqim o'lchagichlar) yoki erimagan zarralar va / yoki erimagan havo (Doppler oqim o'lchagichlari) bo'lishi kerak. Ikkinchi holat uchun ommaviy axborot vositalariga misol sifatida, shlamlar, suspenziyalar, burg'ulash suyuqliklari va boshqalarni ko'rsatish mumkin.

Qisqichli datchiklari bo'lgan oqim o'lchagichlarni o'rnatish oson va, qoida tariqasida, operatsion hisobga olish va muhim bo'lmagan texnologik jarayonlarda (shkalaning ± 1 ... 3% tartibidagi xato) yoki ilovalarda qo'llaniladi. to'liq oqim o'lchagichlarni o'rnatish mumkin emas.

Coriolis ommaviy oqim o'lchagichlari o'zlarining o'lchash printsipiga ko'ra deyarli har qanday vosita oqimini o'lchashlari mumkin. Ushbu qurilmalar yuqori o'lchov aniqligi (massa oqimini o'lchashda o'lchangan qiymatning ± 0,1 ... 0,5%) va yuqori narx bilan ajralib turadi. Shuning uchun, Coriolis oqim o'lchagichlari, birinchi navbatda, saqlash vositalarida, dozalash / to'ldirish jarayonlarida yoki muhitning massa oqimini o'lchash yoki bir vaqtning o'zida bir nechta parametrlarni (ommaviy oqim, zichlik va harorat) nazorat qilish zarur bo'lgan muhim texnologik jarayonlarda foydalanish uchun tavsiya etiladi.

Massaviy oqim o'lchagichlarda quvurlarni o'lchash uchun ishlatiladigan materiallar, qoida tariqasida, zanglamas po'latdan, Hastelloy qotishmasi, shuning uchun bu qurilmalar yuqori korroziv vositalarni o'lchash uchun mos emas. Shuningdek, massaviy oqim o'lchagichlar tomonidan oqimni o'lchashning aniqligiga o'lchangan muhitda erimagan gazning mavjudligi kuchli ta'sir qiladi.

Rotametrlar past oqim tezligini o'lchash uchun ishlatiladi. Ushbu qurilmalarning aniqlik klassi, versiyaga qarab, 1,6 ... 2,5 orasida o'zgarib turadi.

O'lchov quvurlari materiallari sifatida zanglamaydigan po'lat va PTFE ishlatiladi, bu korroziyali muhitning oqim tezligini o'lchash uchun rotametrlardan foydalanishga imkon beradi.

Metall rotametrlar, shuningdek, yuqori haroratli muhit oqimini o'lchash imkonini beradi. Shuni ta'kidlash kerakki, rotametrlar yordamida mexanik aralashmalar bilan yopishtiruvchi, abraziv vositalar va vositalarning oqim tezligini o'lchash mumkin emas. Bunga qo'shimcha ravishda, ushbu turdagi oqim o'lchagichlarni o'rnatishda cheklov mavjud: ular faqat pastdan yuqoriga qarab o'lchanadigan vosita oqimining yo'nalishi bilan vertikal quvurlarga o'rnatilishi mumkin. Zamonaviy rotametrlar, ko'rsatkichlarga qo'shimcha ravishda, 4 ... 20 mA chiqish signaliga ega mikroprotsessorli elektron modul, oqim o'rni rejimida ishlash uchun totalizator va chegara kalitlari bilan jihozlanishi mumkin.

Vorteks o'lchagichlar gaz / bug' oqimini o'lchash uchun maxsus ishlab chiqilgan bo'lsa-da, ular oqimni o'lchash uchun ham ishlatilishi mumkin. suyuq muhit. Biroq, ularning tufayli dizayn xususiyatlari, texnologik jarayonlarni tezkor hisobga olish va nazorat qilish vazifalarida ushbu qurilmalarning eng ko'p tavsiya etilgan ilovalari quyidagilardir: +450 ° S gacha bo'lgan haroratli yuqori haroratli suyuqliklar oqimini o'lchash; -200 ° S gacha bo'lgan haroratda kriyojenik suyuqliklarning oqim tezligini o'lchash; yuqori, 25 MPa gacha, quvur liniyasidagi texnologik bosim; katta diametrli quvurlarda oqimni o'lchash (suv ostidagi vorteksli oqim o'lchagichlar). Bunday holda, suyuqlik toza, bir fazali, yopishqoqligi 7 cP dan oshmasligi kerak.

Gaz va bug' oqimini o'lchash

Shartli ravishda amalda siqilmaydigan muhit deb hisoblanishi mumkin bo'lgan suyuqliklardan farqli o'laroq, gazsimon muhitning hajmi sezilarli darajada harorat va bosimga bog'liq. Shuning uchun, gazlar miqdorini hisobga olgan holda, ular normal sharoitlarga (T = 0 ° C, P = 101,325 kPa abs.) yoki standart sharoitlarga (T = +20 ° C,) tushirilgan hajm va oqim tezligi bilan ishlaydi. P = 101,325 kPa abs.).

Shunday qilib, gaz va bug 'miqdorini o'lchash uchun hajmli oqim o'lchagich, bosim va harorat sensorlari, zichlik o'lchagich yoki massa oqimi o'lchagich, shuningdek hisoblash moslamasi (tuzatuvchi yoki tegishli matematik funktsiyalarga ega boshqa ikkinchi darajali qurilma) talab qilinadi. Jarayonni qo'llashda gaz oqimini nazorat qilish ko'pincha faqat hajm oqimini o'lchash bilan cheklanadi, ammo aniq nazorat qilish uchun normal sharoitlarda, ayniqsa gaz zichligidagi katta tebranishlarda oqim tezligini aniqlash kerak.

Gaz va bug 'oqimini o'lchash uchun eng ko'p qo'llaniladigan usul o'zgaruvchan bosimning pasayishi usuli (RPD) va toraytiruvchi qurilmalar an'anaviy ravishda birlamchi oqim transduserlari, birinchi navbatda standart teshik sifatida ishlatiladi. PPD oqim o'lchagichlarining asosiy afzalliklari - to'kilmasligini tekshirish, arzon narx, keng ko'lamli ilovalar va keng ish tajribasi. Biroq, bu usulning juda jiddiy kamchiliklari ham bor: bosim pasayishining oqim tezligiga kvadratik bog'liqligi, cheklovchi qurilmalarda katta bosim yo'qotishlari va quvur liniyasining to'g'ri uchastkalari uchun qattiq talablar. Natijada, hozirgi vaqtda Rossiyada ham, butun dunyoda oqim o'lchash tizimlarini boshqa o'lchov printsiplari bilan oqim o'lchagichlari bilan teshiklar bilan almashtirish tendentsiyasi aniq. Kichik va o'rta diametrli quvurlar uchun hozir mavjud keng tanlov turli usullar va oqim o'lchash asboblari, lekin diametri 300 ... 400 mm va undan yuqori bo'lgan quvurlar uchun bosimni ushlab turish usuliga amalda alternativa yo'q. Teshikli an'anaviy PPD oqim o'lchagichlarining kamchiliklaridan xalos bo'lish, usulning afzalliklarini saqlab qolgan holda, Torbar seriyasining o'rtacha bosim quvurlarini asosiy oqim konvertorlari sifatida va EJA / EJX seriyali raqamli bosim farqi sensorlaridan foydalanishga imkon beradi. differensial bosimni o'lchash vositasi sifatida (differensial bosim o'lchagichlari). Shu bilan birga, bosim yo'qotishlari o'nlab va yuzlab marta kamayadi, tekis uchastkalar o'rtacha 1,5 ... 2 marta kamayadi, oqim tezligi dinamik diapazoni 1:10 ga yetishi mumkin.

So'nggi paytlarda vorteks oqim o'lchagichlari gaz va bug' oqimini o'lchash uchun kengroq qo'llanilishini topdi. O'zgaruvchan bosimli oqim o'lchagichlar bilan solishtirganda, ular kengroq aylanish, past bosim tushishi va to'g'ridan-to'g'ri taklif qiladi

uchastkalar. Ushbu qurilmalar o'lchashda, birinchi navbatda, tijorat va muhim oqimlarni boshqarish vazifalarida eng samarali hisoblanadi. O'rnatilgan harorat sensori yoki standart oqim o'lchagichli oqim o'lchagichni harorat va bosim sensorlari bilan birgalikda ishlatish muhitning massa oqim tezligini aniqlash imkonini beradi, bu bug 'oqimini o'lchashda ayniqsa muhimdir.

Biroq, ushbu qurilmalar o'lchash printsipining o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, quyidagilar uchun ishlatilmaydi:

ko'p fazali, yopishtiruvchi vositalar va qattiq qo'shimchalar bilan muhitlar oqimini o'lchash; past oqim tezligiga ega bo'lgan ommaviy axborot vositalarining oqimini o'lchash.

Past va o'rta oqim tezligida rotametrlar gazlar oqimini o'lchash uchun keng qo'llaniladi. Ushbu qurilmalar ham yuqori haroratli, ham korroziy muhitlar bilan ishlashga mo'ljallangan va ularda keng qo'llaniladi turli versiyalar. Biroq, yuqorida aytib o'tilganidek, rotametrlar faqat pastdan yuqoriga oqim yo'nalishi bo'lgan vertikal quvur liniyalariga o'rnatiladi va yopishtiruvchi vositalar va qattiq moddalarni, shu jumladan abraziv moddalarni o'z ichiga olgan vositalarning oqim tezligini o'lchash uchun ishlatilmaydi.

Tadqiqot maqsadi- Rossiya bozorini tahlil qilish sanoat oqim o'lchagichlari.

oqim o'lchagich- quvur liniyasi qismidan o'tadigan suyuqlik yoki gazsimon moddaning oqim tezligini o'lchaydigan qurilma.

O'z-o'zidan, oqim o'lchagich (asosiy sensor, sensor) vaqt birligi uchun moddaning oqim tezligini o'lchaydi. Uchun amaliy qo'llash ko'pincha iste'molni nafaqat vaqt birligi uchun, balki ma'lum bir davr uchun ham bilish qulay. Shu maqsadda oqim o'lchagichlar ishlab chiqariladi, ular oqim o'lchagich va integratsiyadan iborat elektron sxema(yoki oqimning boshqa parametrlarini baholash uchun sxemalar to'plami). Oqim o'lchagich ko'rsatkichlarini qayta ishlash simli yoki simsiz ma'lumotlar interfeysi yordamida masofadan turib ham amalga oshirilishi mumkin.

Eng umumiy holatda ishlab chiqarilgan oqim o'lchagichlarni ajratish mumkin maishiy va sanoat. Sanoat oqim o'lchagichlari suyuqliklar, gazlar va yuqori yopishqoq muhitlar oqimi mavjud bo'lgan turli ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish uchun ishlatiladi. Maishiy oqim hisoblagichlari odatda kommunal to'lovlarni hisoblash uchun ishlatiladi va ular musluk suvi, sovutish suvi, gaz oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan.

Ushbu tadqiqot ob'ekti quyidagi turdagi sanoat oqim o'lchagichlari hisoblanadi: vorteks, massa, ultratovush, elektromagnit. oqim o'lchagichlar sanab o'tilgan turlari zamonaviy texnologik jarayonlarda eng katta taqsimotni oldi.

Rossiya iqtisodiyotining energiya samaradorligini oshirish bo'yicha federal tashabbuslar nuqtai nazaridan sanoat oqimini o'lchash mavzusi juda dolzarbdir. Ushbu bozorda turli xil oqim o'lchagichlar o'rtasida qiziqarli raqobat paydo bo'ldi: elektromagnitlar sanoat jarayonlarining "oltin" standarti va narx / sifat nisbati bo'yicha eng yaxshi echimdir. Shu bilan birga, ular faqat elektr o'tkazuvchan suyuqliklar bilan birgalikda ishlatilishi mumkin va neft va gaz oqimini o'lchash uchun ishlatilmaydi - oqimni o'lchashning asosiy vazifalaridan biri. Shu sababli, massa, ultratovush va vorteks oqim o'lchagichlari asta-sekin elektromagnit oqim o'lchagichlarni almashtirmoqda. Ushbu turlarning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega.

Rossiya oqimini o'lchash bozori juda bog'liq import qilinadigan mahsulotlar. Ko'rib chiqilayotgan xronologik davrda import ulushi doimo 50% dan oshdi va Endress+Hauser, Krohne, Yokogawa, Emerson, Siemens kabi kompaniyalar bozorda mustahkam o'rin oldi. Rossiya ishlab chiqaruvchilari, asosan, maishiy oqim o'lchagichlari segmentida kuchli pozitsiyalarga ega.

Tadqiqotning xronologik doirasi: 2008-2010; prognoz - 2011-2015 yillar

Tadqiqot geografiyasi: Rossiya Federatsiyasi.

Hisobot quyidagilardan iborat 6 qism va 17 qism.

DA birinchi qism o'rganilayotgan ob'ekt haqida umumiy ma'lumot beriladi.

Birinchi bo'limda asosiy ta'riflar keltirilgan.

Ikkinchi bo'limda o'rganish ob'ektini tashkil etuvchi va o'rganish ob'ekti bilan bog'liq bo'lmagan oqim o'lchagichlarning asosiy turlari tavsiflanadi. Bo'lim oxirida har xil turdagi oqim o'lchagichlarning tipik xususiyatlarining umumiy jadvali berilgan.

Uchinchi bo'limda oqim o'lchagichlarning ko'lami tahlil qilinadi.

To'rtinchi bo'limda jahon bozorining tavsifi berilgan: miqdoriy xarakteristikalar, tuzilma, tendentsiyalar, foydalanishning istiqbolli yo'nalishlari.

Ikkinchi qism Rossiya oqim o'lchagichlar bozorining tavsifiga bag'ishlangan.

Beshinchi-sakkizinchi bo'limlar Rossiya oqim o'lchagichlar bozorining asosiy miqdoriy tavsiflarini taqdim etadi: ko'rib chiqilayotgan davr uchun hajm, dinamika, o'nta etakchi ishlab chiqaruvchilar, ko'rib chiqilayotgan turlar bo'yicha bozor tuzilishi, mahalliy ishlab chiqarish xususiyatlari.

DA uchinchi qism oqim o'lchagichlarning tashqi savdo ma'lumotlarini o'z ichiga oladi.

To'qqizinchi bo'lim tashqi savdo tahlili metodologiyasining tavsifiga bag'ishlangan.

O'ninchi va o'n birinchi bo'limlarda mos ravishda import va eksport yetkazib berish tahlili keltirilgan. Har bir bo'lim ko'rib chiqilayotgan davr uchun miqdoriy tavsiflarni, turlari bo'yicha, mamlakat bo'yicha, ishlab chiqaruvchilar bo'yicha (shu jumladan turlar bo'yicha) etkazib berish tarkibini o'z ichiga oladi. Barcha parametrlar pul va jismoniy jihatdan berilgan.

DA to'rtinchi qism raqobat tahlili taqdim etiladi.

O'n ikkinchi bo'limda bozor yetakchilarining (10 ta etakchi xorijiy va Rossiya kompaniyalari) profillari mavjud.

O'n uchinchi bo'limda oqim o'lchagich ishlab chiqaruvchilarining assortiment tahlili keltirilgan.

DA beshinchi debimetrlarning iste'mol tahlili berilgan.

O'n to'rtinchi bo'lim sanoat bo'yicha oqim o'lchagichlarni iste'mol qilish tarkibini tavsiflaydi, mahsulotlarni sotib olishning asosiy mexanizmlarini tavsiflaydi.

O'n beshinchi bo'limda neft va gaz sanoatida oqim o'lchagichlarni qo'llash sohalari batafsil tavsiflangan: foydali qazilmalarni ishlab chiqarishni hisobga olish, qatlam bosimini saqlash tizimlari, nasos stantsiyalari.

Oltinchi qism bozor istiqbollari tendentsiyalarini tavsiflashga bag'ishlangan.

O'n oltinchi bo'limda bozor rivojlanishining siyosiy, iqtisodiy va texnologik omillari tahlili berilgan.

O'n ettinchi bo'lim 2015 yilgacha oqim o'lchagich bozori uchun miqdoriy va sifat prognozini taklif qiladi.

Hisobot oxirida xulosalar tuziladi.

Hisobotga ilova qilingan malumotlar bazasi rus va xorijiy ishlab chiqaruvchilar oqim o'lchagichlar.

Oqim o'lchagichlar bozorining marketing tadqiqotlari mazmuni
Kirish
1-QISM. UMUMIY MA'LUMOT. OQIM METROLLARI BOZORI
1. Ta'riflar. Oqim o'lchagichlarning asosiy xususiyatlari
2. Oqim o'lchagichlarning turlari
2.1. Massa (Coriolis) oqim o'lchagich
2.2. Elektromagnit oqim o'lchagichlar
2.3. Vorteks hisoblagichlari
2.4. Ultrasonik oqim o'lchagichlar
2.5. Boshqa turdagi oqim o'lchagichlar
2.6. Ilovalarning umumiy jadvali
3. Oqim o'lchagichlarni qo'llash sohalari
4. Oqim o'lchagichlarning jahon bozori
2-QISM. RUSSIYA BOZORI OQIM METER
5. Umumiy xususiyatlar Rossiya oqim o'lchagichlar bozori. Oqim o'lchagich bozori balansi
6. Rossiya oqimi o'lchagichlar bozorining bozor rahbarlari
7. Turlari bo'yicha oqim o'lchagichlarning bozor tuzilishi
8. Oqim o'lchagichlarni mahalliy ishlab chiqarish
8.1. Oqim o'lchagichlarning ichki ishlab chiqarishini tahlil qilish metodikasi
8.2. Oqim o'lchagichlarni mahalliy ishlab chiqarishning miqdoriy tavsiflari
3-QISM. OQIM METRORDA TAShQI SAVDO
9. Oqim o'lchagichlarda tashqi savdoni tahlil qilish metodikasi
10. Oqim o'lchagichlarni import qilish
10.1. 2008-2010 yillarda oqim o'lchagichlarni import qilish dinamikasi
10.2. 2008-2010 yillarda oqim o'lchagichlarning turlari bo'yicha import tuzilishi
10.3. 2008-2010 yillarda mamlakatlar bo'yicha oqim o'lchagichlarning import tarkibi
10.4. 2008-2010 yillarda ishlab chiqaruvchi bo'yicha oqim o'lchagichlarning import tuzilishi
10.5. 2009 yilda ishlab chiqaruvchilar tomonidan turlari bo'yicha oqim o'lchagichlarning import tuzilishi
10.5.1. Vorteks hisoblagichlari
10.5.2. Mass oqim o'lchagichlari
10.5.3. Ultrasonik oqim o'lchagichlar
10.5.4. Elektromagnit oqim o'lchagichlar
10.5.5. Boshqa oqim o'lchagichlar
11. Oqim o'lchagichlarni eksport qilish
11.1. 2008-2010 yillarda oqim o'lchagichlarni eksport qilish dinamikasi
11.2. 2009 yilda turlari bo'yicha oqim o'lchagichlarning eksport tarkibi
11.3. 2008-2010 yillarda mamlakatlar bo'yicha oqim o'lchagichlarning eksport tarkibi
11.4. 2008-2010 yillarda ishlab chiqaruvchi bo'yicha oqim o'lchagichlarning eksport tarkibi
4-QISM. OQIM OLISH BOZORI RAQOBAT TAHLILI
12. Oqim o'lchagichlar bozori yetakchilarining profillari
13. Oqim o'lchagichlarning assortiment tahlili
5-QISM. OQIM O'lchagichlar Iste'molini Tahlil
14. Sanoat bo'yicha sarf o'lchagichlarni iste'mol qilish tarkibi
15. Neft va gaz sanoatida iste'mol qilish xususiyatlari
15.1. Uskunalar ishlab chiqaruvchilari
15.2. Neft ishlab chiqarishni o'lchash uchun o'lchov birliklari
15.3. Rezervuar bosimiga texnik xizmat ko'rsatish stantsiyalari
15.4. Nasos uzatish stantsiyalari
6-QISM. OQIM METRLARI BOZORI TRENDLARI VA ISHLAB CHIQISH
16. Oqim o'lchagichlar bozorining tashqi omillari
16.1. Siyosiy va qonunchilik omillari
16.2. Iqtisodiy kuchlar
16.3. Texnologik omillar
17. 2015 yilgacha oqim o'lchagichlar bozorini rivojlantirish prognozi
topilmalar

Bozor tadqiqotiga kiritilgan ma'lumotlar bazasi haqida batafsil ma'lumot mavjud 38 ta oqim o'lchagich ishlab chiqaruvchilari. Ma'lumotlar bazasidagi har bir kompaniya quyidagi tafsilotlar to'plami bilan tavsiflanadi:
- Shirkat Nomi
- Mintaqa/mamlakat
- Kontaktlar
- URL
- Tashkil etilgan yili
- Kompaniya haqida
- Miqdoriy ko'rsatkichlar tadbirlar
- ishlab chiqarilgan oqim o'lchagichlarning turlari
- Vorteks oqim o'lchagichlari
- Mass oqim o'lchagichlar
- Ultrasonik oqim o'lchagichlar
- Elektromagnit oqim o'lchagichlar
- Boshqa oqim o'lchagichlar
- Boshqa mahsulotlar
- Sotish tizimi
- Xizmat
- Marketing faoliyati
- Majburiy emas

Foydalanish qulayligi uchun ma'lumotlar bazasi qobiliyatni taqdim etadi tanlang vorteks, massa, ultratovush, elektromagnit va boshqa oqim o'lchagichlar ishlab chiqaruvchilari, shuningdek, talab qilinadigan mintaqadagi kompaniyalar.

Diqqat! Ushbu sahifadan marketing tadqiqotiga buyurtma berish uchun kompaniyangiz tafsilotlarini hisob-fakturaga yuboring.

Har qanday o'lchov vositasining "asosiy" metrologik xarakteristikasi uning xatosidir. O'lchov asbobining xatosi biz o'qishlar orasidagi farqni chaqiramiz bu vosita va o'lchangan jismoniy miqdorning haqiqiy qiymati. Lekin bu yerda bitta “falsafiy” noziklik bor. Haqiqiy qiymatlar bizga printsipial jihatdan noma'lum - aks holda o'lchovlar umuman kerak bo'lmaydi. Shuning uchun biz tekshirish paytida xatolikni tekshirilayotgan o'lchov vositasining ko'rsatkichlarini ma'lum bir standart bilan (yoki etalon o'lchov vositasining o'qishlari bilan) solishtirish orqali aniqlaymiz - va biz ish paytida asbobimiz undan ham yomonroq xato bilan o'lchaydi deb hisoblaymiz. metrologik laboratoriyada ko'rsatilgan. Ammo bu ham konventsiya va bu "xatolar boshqacha" ekanligi bilan bog'liq.

Agar biz, masalan, qarshilik termojuftlari to'plamining pasportiga qarasak, u erda ushbu o'lchov vositasining quyidagi metrologik xususiyatlarini topamiz:

  • o'lchangan harorat farqi diapazoni - 0 dan 180 ° S gacha;
  • harorat farqini o'lchash xatosi - ±(0,10+0,002Dt).

Bundan ko'rinib turibdiki, agar biz o'lchaydigan harorat farqi, masalan, 100 ° S bo'lsa, unda bu termal konvertorlar to'plami bilan o'lchashda biz bir yo'nalishda yoki boshqa yo'nalishda noto'g'ri bo'lishimiz mumkin, lekin 0,3 ° S dan oshmasligi kerak. Hammasi oddiy va tushunarli. Va endi biz oqim o'lchagichning pasportini ochamiz va shunga o'xshash narsani o'qiymiz:

  • oqim tezligini chiqish elektr signaliga aylantirishda ruxsat etilgan asosiy nisbiy xatolik chegarasi ± 1,0% ni tashkil qiladi.

Ko'rinib turibdiki, "nisbiy xatolik" litrda (kub metr) emas, balki foiz sifatida standartlashtirilgan. Bular. 1 m 3 / soat oqim tezligini o'lchashda, bu oqim o'lchagich soatiga 0,01 m 3 ga, 100 m 3 / soat oqim tezligini o'lchashda - allaqachon 1 m 3 / soatga noto'g'ri bo'lishga "haqli". Ammo "asosiy xato" nima? Va agar "asosiy" bo'lsa, unda "qo'shimcha" bo'lishi kerakmi?

Ha ular. Masalan, o'lchangan suyuqlikning haroratiga bog'liq bo'lgan harorat xatosi. Ajoyib ko'pchilik mahalliy ishlab chiqaruvchilar O'z hujjatlarida ular qo'shimcha xatolar haqida hech narsa yozmaydilar. Ehtimol, bu bilan ular qo'shimcha xatolar asosiyga nisbatan ahamiyatsiz ekanligiga ishora qiladilar. Ammo ba'zi qurilmalarning yo'riqnomalarida siz, masalan, bunday ma'lumotlarni topishingiz mumkin:

  • o'lchangan muhitning harorati ta'siridan qo'shimcha xatolik chegaralari - har 10 ° S uchun 0,05%.

Ko'pmi yoki ozmi? 100 ° S da - allaqachon 0,5%, ya'ni. asosiy xatoning yarmi ...

Lekin nega biz butun suhbatni boshladik? Xato haqida gapirganda, bu nima ekanligini va bu qanday xato ekanligini aniq tushunishingiz kerak. Ishlab chiqaruvchi hujjatlarda faqat asosiy nisbiy xatoning chegarasini ko'rsatib, "uning xavflarini minimallashtiradi". Axir, faqat bu xato (xatoning ushbu komponenti) normallashtirilganligi sababli, tekshirish paytida - stendda - faqat nazorat qilinadi, unga ko'ra oqim o'lchagich foydalanishga ruxsat oladi. Va aynan shu ekspluatatsiyada - podvalda - boshqa qo'shimcha xatolar paydo bo'ladi va ular muhim bo'lishi mumkin, ammo biz ular haqida hech narsa bilmaymiz va ularni nazorat qila olmaymiz. Bular. oqim o'lchagich noto'g'ri bo'lishi kerak, masalan, 1% dan ko'p bo'lmagan, lekin 1,5% va boshqa miqdorlarda noto'g'ri bo'lishi mumkin va buni tushuntirish mumkin, lekin hech qanday sanktsiyalarga olib kelishi mumkin emas. Paradoks? Balki.

Qizig'i shundaki, bizning "Issiqlik energiyasi va sovutish suvini hisobga olish qoidalari" da oqim o'lchagichlarning (suv hisoblagichlarining) metrologik xususiyatlariga qo'yiladigan talablar quyidagicha ifodalangan (5.2.4-band):

« Suv hisoblagichlari sovutish suvi massasini (hajmini) 2% dan ko'p bo'lmagan nisbiy xatolik bilan o'lchashni ta'minlashi kerak ...».

Ushbu formula savollar tug'diradi. Birinchidan, biz qanday xato haqida gapiramiz - "asosiy" yoki "umuman"? Agar mening suv hisoblagichimning hujjatlarida: "asosiy qarindoshim 2%" deb aytilgan bo'lsa, u "qoidalarga muvofiq" buxgalteriya hisobiga mos keladimi? Axir, agar asosiysi allaqachon 2% bo'lsa va qo'shimchalari bo'lsa, "jami" biz ko'proq narsani olamiz ... Ikkinchidan, Qoidalar "massa (hajm)" ni o'lchash xatosi haqida gapiradi. Ammo issiqlik o'lchashda ishlatiladigan oqim o'lchagichlarning aksariyat turlari massani o'lchamaydi - bu issiqlik kalkulyatorining funktsiyasidir. Biz "hajmli" oqim o'lchagichlarning o'qishlari bo'yicha massa kalkulyatori tomonidan "hisoblash" xatosi (bunday hisob-kitobda, agar mavjud bo'lsa, termal konvertorlar va bosim sezgichlarining o'qishlari ham ishtirok etadi) ahamiyatsiz deb taxmin qilishimiz mumkin va issiqlik o'lchagich tomonidan massa o'lchovlari xatosini suv o'lchagich (oqim o'lchagich) hajmini o'lchash xatosiga teng deb hisoblashimiz mumkin. Ammo bu, umuman olganda, unchalik qat'iy va qonuniy taxmin emas.

Oqimli kalibrlash zavodi

Oqim va hajmni o'lchash xatosini aniqlash ham noto'g'ri, chunki oqim va hajm turli xil jismoniy miqdorlardir. Yagona issiqlik o'lchagichlari haqida gap ketganda, hamma narsa aniqroq: ular uchun hajmlar va massalarning "o'lchov kanallari" ning xatolari normallashtiriladi. Ammo biz alohida oqim o'lchagichni olsak, uning pasportida "tovushni chiqish elektr signaliga aylantirishning ruxsat etilgan asosiy nisbiy xatosi chegarasi" mavjud bo'lsa, uning Buxgalteriya hisobi talablariga javob berishini tushunish oson emas. Qoidalar. Shuningdek, uni ishlab chiqaruvchi belgilagan boshqa oqim o'lchagich bilan solishtirish ham oson emas, masalan, "oqim o'lchovlarining ruxsat etilgan nisbiy xatosi chegarasi". Turli xil formulalar, lekin ular turli xil ma'nolarga egami? Rasmiy ravishda, ha.

Keyingi nuance: har qanday oqim o'lchagich metrologik jihatdan faqat o'lchangan oqim tezligining ma'lum bir diapazonida samarali bo'ladi. Bular. o'lchash mumkin emas (yoki mumkin, lekin xatolar bilan, bunda o'lchovlar endi amaliy ma'noga ega emas) juda kichik va juda katta xarajatlar. Pastki va qiymatlari yuqori chegaralar diapazon, shuningdek ular orasidagi nisbat (dinamik diapazon deb ataladigan) oqim o'lchagichning diametriga (Dn, shartli o'tish) va uning turiga bog'liq. Shunday qilib, masalan, yuqori sifatli elektromagnit oqim o'lchagich bir xil Du dan yuqori sifatli vorteksga qaraganda pastroq oqim tezligini o'lchashga qodir; elektromagnit oqim o'lchagich Du20 xuddi shu markadagi Du200 elektromagnit oqim o'lchagichga qaraganda pastroq oqim tezligini o'lchashga qodir - va hokazo. Tasvirlash uchun biz ba'zi vorteks, ultratovush va elektromagnit oqim o'tkazgichlarining diapazonlarini ko'rsatadigan jadvalni taqdim etamiz, unda "oqim va hajmni chiqish signallariga aylantirishning nisbiy xatosi" (ehtimol, asosiysi) ± 1% dan oshmaydi.

Shu bilan birga, reklamada bir xil oqim o'lchagichlar uchun ishlab chiqaruvchi katta dinamik diapazonlarni ko'rsatishi mumkin: masalan, ultratovush uchun 1:100 va boshqalar. Bu yolg'on emas: faqat "keng" diapazon pastki diapazonlarga bo'linadi: "pastda" (masalan, DN50 uchun 0,7 dan 1,4 m 3 / soatgacha) xato 3% dan oshmaydi, "yuqorida" (1,4 dan 1,4 gacha). 70 m 3 / soat) 1:100 1% dan oshmaydi, bu bizning jadvalimizda aks ettirilgan. Va, masalan, bizning vorteks uchun "reklama" diapazoni 1:32 bo'ladi, lekin uning pastki qismida (masalan, Du50 uchun 1,0 dan 2,0 m 3 / soatgacha) xatolik 1,5% darajasida normallashtiriladi. Shunday qilib, bu "1:32" ni ultratovushli oqim o'lchagichning "1:100" bilan to'g'ridan-to'g'ri solishtirish mumkin emas; faqat ushbu oqim o'lchagichlar uchun bir xil xatolik normallashtirilgan diapazonlarni solishtirish to'g'ri.

Aytgancha, biz qisman yuqorida keltirilgan Buxgalteriya hisobi qoidalarining 5.2.4-bandi quyidagicha to'liqroq ko'rinadi:

« Suv hisoblagichlari sovutish suvi massasini (hajmini) suv va kondensat oqimi oralig'ida 2% dan ko'p bo'lmagan nisbiy xatolik bilan 4 dan 100% gacha o'lchashni ta'minlashi kerak.».

"4 dan 100% gacha" - 1:25 dinamik diapazon, ya'ni. pastki chegaradagi oqim tezligi 4% yoki yuqori chegaradagi qiymatning yigirma beshdan bir qismini tashkil qiladi. Yuqoridagi jadval ultratovushli va elektromagnit oqim o'lchagichlarning ushbu ramkaga "katta chegara bilan" mos kelishini ko'rsatadi: ularning xatosi mos ravishda 1:50 va 1:100 oralig'ida 1% dan oshmaydi. Vorteks ham uchrashdi: jadvalda biz atigi 1:16 diapazonini ko'rsak-da, jadval ostidagi tushuntirishlardan bilamizki, ushbu qurilma 1:32 dinamik diapazonda 1,5% dan ko'p bo'lmagan xatolikka ega.

Shunday qilib, yuqorida aytilganlardan ma'lum bo'lishi kerakki, turli xil oqim o'lchagichlarning metrologik xususiyatlarini faqat ular, majoziy ma'noda, "umumiy maxrajga qisqartirilganda" baholash yoki taqqoslash mumkin. Bular. xatoning bir xil komponentlari va ko'rib chiqilayotgan asboblarning xatolari bir xil bo'lgan diapazonlar haqida gap ketganda.

Ko'pincha oqim o'lchagichlari bilan bog'liq suhbatlarda "aniqlik klassi" tushunchasi qo'llaniladi. Masalan, ular aytadilar: bizning oqim o'lchagichimiz 1% aniqlik sinfiga ega". Biroq, umumiy qabul qilingan ta'rifga ko'ra (qarang: "RMG 29-99. Davlatlararo standartlashtirish bo'yicha tavsiyalar. Davlat tizimi o'lchovlarning bir xilligini ta'minlash. Metrologiya. Asosiy atamalar va ta'riflar") " aniqlik klassi- bu ushbu turdagi o'lchov vositalarining umumiy tavsifi, qoida tariqasida, ruxsat etilgan asosiy va qo'shimcha xatolar chegaralari bilan ifodalangan ularning aniqlik darajasini, shuningdek aniqlikka ta'sir qiluvchi boshqa xususiyatlarni aks ettiradi.". Shuning uchun, asosiy nisbiy xato chegarasi 1% bo'lgan oqim o'lchagichni "1% aniqlik sinfi" deb atash mumkin emas, chunki bu "raqam" qo'shimcha xatolar yoki "aniqlikka ta'sir qiluvchi boshqa xususiyatlar" ni o'z ichiga olmaydi.

Oqim o'lchagichlarning "diametrlari"

Yuqorida o'lchov diapazonlari haqida gapirganda, biz oqim o'lchagichlarning "diametri" kabi xususiyatini eslatib o'tdik. Aslida, "oqim o'lchagich diametri" deyish mutlaqo to'g'ri emas, chunki "umuman" oqim o'lchagich silindr yoki to'p emas. Uning bir oz bor o'lchamlari, shundan t.z. O'rnatishning eng muhimi uzunlikdir. Va umumiy holatda, oqim qismi diametrga ega. Lekin biz odatda ba'zi bir haqiqiy diametr haqida emas, balki shartli o'tish kabi parametr haqida gapiramiz. G'arbda odatiy bo'lganidek, u Du (bizda bor) yoki DN sifatida belgilanadi. Ko'pincha yozing " Du - shuncha millimetr', lekin bu ham savodsiz. Axir, ta'rifga ko'ra, DN (DN) ulangan qismlarning xarakteristikasi sifatida quvur liniyasi tizimlari uchun qabul qilingan parametrdir. Du parametri o'lchov birligiga ega emas va taxminan ulanadigan quvur liniyasining ichki diametriga teng, mm bilan ifodalangan, standart diapazondan eng yaqin qiymatga yaxlitlangan.". Shunday qilib, DN100 trubkasi 95 va 105 mm ichki diametrga ega bo'lishi mumkin - oqim o'lchagichlari bilan bu hali ham qiyinroq.

Oqim o'lchagichning oqim qismi

Gap shundaki, turli konvertorlarning oqim qismlari turli xil konfiguratsiyalarga ega. Masalan, ba'zi oqim o'lchagichlarda siz "kirish joyida" konus shaklidagi siqilishni va "chiqish joyida" bir xil konus shaklidagi kengayishni ko'rishingiz mumkin. Va qurilmalar mavjud (xususan, elektromagnit qurilmalar), ularda oqim qismi odatda to'rtburchaklar kesimga ega. Shuning uchun, "DN100 oqim o'lchagich" bu, umuman olganda, quvur liniyasiga ulanish uchun DN100 troyniklariga ega bo'lgan oqim o'lchagichdir, lekin uning ichidagi suv uchun "o'tish" diametri taxminan 100 mm (va, albatta, 100,00 mm emas) bo'lishi shart emas. ).

Bundan tashqari, har qanday DN ning oqim o'lchagichi bir xil DN trubasiga o'rnatilganligi juda kam uchraydi. Haqiqat shundaki, issiqlik ta'minoti tizimlarida issiqlik tashuvchining xarajatlari (tezliklari), qoida tariqasida, kichikdir. Va oqim konvertorlari, yuqorida aytib o'tganimizdek, juda kichik xarajatlarni o'lchay olmaydi. Va agar, masalan, DN100 trubkasidagi oqim tezligi, aytaylik, 5 m 3 / soat dan oshmasa, to'g'ri o'lchovlarni ta'minlash uchun biz ushbu quvurni "tortirishimiz" kerak bo'ladi. Necha pul? - biz qanday oqim o'lchagichni ishlatishni rejalashtirganimizga bog'liq. Jadvalimizga diapazonlar bilan qayting: elektromagnit oqim o'lchagich bo'lsa, bu DN80 yoki 50 bo'lishi mumkin, ultratovushli bo'lsa, DN50 yoki 32 ... ammo diametrning haddan tashqari qisqarishi gidravlikaga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. tizim, ayniqsa uni qo'shimcha ravishda sozlamasangiz.

Oqim o'lchagich joylashgan joyda quvur liniyasining diametrini o'zgartirish va bu joydan keyin oldingi diametrga qaytish uchun konusning o'tishlari qo'llaniladi (chalkashtirgichlar - siqilishlar va diffuzorlar - kengaytmalar). Shu bilan birga, oqim o'lchagich o'tishdan keyin darhol o'rnatilmaydi: "tinchlanish" uchun bir xil oqim hosil bo'lishi uchun konvertordan oldin ham, undan keyin ham to'g'ri uchastkalar bo'lishi kerak, ularning D. oqim o'lchagichning D ga to'g'ri keladi. Ushbu yugurishlarning uzunligi har bir turdagi oqim o'lchagichlari uchun hujjatlarda ko'rsatilgan, ammo umumiy qoida: ular qanchalik uzoq bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi.

O'lchash moslamasidagi oqim o'lchagichlar: quvur liniyasining DN oqimi o'lchagichning DN dan katta

Shunday qilib, oqim o'lchagich o'rnatilishi kerak bo'lgan trubaning diametriga qarab emas, balki uni o'lchashi kerak bo'lgan oqim tezligi oralig'iga qarab tanlanadi. Ko'pincha, oqim o'lchagichni o'rnatish joyida manba trubkasidan DN tanlangan transduserning DN ga mos keladigan quvurga o'tishni amalga oshirish kerak va ulanish uchun gardishlardan foydalaning (yoki, misol uchun, tishli armatura) ushbu Du. Duda o'lchov birligi yo'q, oqim o'lchagichning ichki diametri faqat taxminan teng yoki umuman teng emas. Oqim konvertorlari uchun standart qiymatlar (oqim o'lchagichlar, suv hisoblagichlari) 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200 va boshqalar. Bunday holda, ixtiyoriy ravishda, ushbu seriyaning har bir Du uchun har qanday turdagi oqim o'lchagich ishlab chiqariladi.


Shu nuqtada biz oqim konvertorlari haqidagi ma'ruzamizni yana to'xtatamiz. Keyingi safar biz oqim o'lchagichlarning turlari haqida gapiramiz, keyin esa issiqlik o'lchagichlari va issiqlik o'lchagichlarini "yig'ish" ga o'tamiz.