2. Конструкция первичного преобразователя расхода.

В трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество, устанавливается неподвижное устройство (диафрагма, сопло, труба Вентури и др.). Конструкция последнего из них наиболее приближена к форме струи, поэтому безвозвратные потери у нее будут наименьшие.

Однако, наибольшее распространение вследствие простоты конструкции и монтажа получили диафрагмы. Они могут быть камерные и бескамерные. Камерная диафрагма (рис.3 ) состоит из двух полукамер, между которыми зажата, собственно, диафрагма. Камерная диафрагма представляет собой тонкий диск, имеющий круглое отверстие, центр которого совпадает с центром сечения трубопровода.

Отбор статических давлений при измерениях расхода диафрагмами можно осуществить двумя способами:

1. при помощи кольцевых камер (рис.4.a)

2. через отдельные отверстия, равномерно расположенные по периметру трубопровода (рис.4.б )

При небольших перепадах давления отбор давлений в сужающем устройстве рекомендуется производить с помощью кольцевых полукамер, каждая из которых соединяется с внутренней полостью трубопровода кольцевой щелью. Кольцевые камеры дают возможность измерять средние давления до и после сужающего устройства.

Местные возмущения потока оказывают меньшее влияние на показания прибора.

3. Устройство и работа универсального расходомерного стенда .

Учебный гидравлический стенд предназначен для обучения студентов в облaсти контроля и регулирования различных технологических параметров, связанных с изменением технологического процесса.

Стенд ( Рис. 7 ) представляет собой гидравлическую установку, имитирующую технологические процессы, связанные с регулированием расхода, давления, температуры и уровня различных жидкостных сред.

Вода из резервуара подаётся в трубу , где находится камерная диафрагма при помощи насоса . Создаваемый перепад на диафрагме измеряет датчик разности давлений , а давление в трубопроводе измеряет датчик избыточного давления .

Расход регулируется частотой вращения насоса , а также управляемым клапаном, находящимся на обводном трубопроводе (байпасе) .

Из нагнетающего патрубка насоса вода также подаётся на нагреватель , где измеряется температура измеряемой среды при помощи термометра сопротивления .

Для измерения уровня предусматривается вертикальная ёмкость , в которую нагнетается та же вода от насоса, если открыть перекрывающий вентиль и дополнительный для точной установки уровня. Уровень измеряется датчиком уровня и поддерживается регулирующим клапаном с электрическим, исполнительным механизмом и зависит от положения вентилей емкости 4 и 5.

Сигналы, поступающие от датчиков давления, уровня, расхода и температуры поступают на вычислитель СТДи персональный компьютер, которые обрабатывает полученную информацию.

Для автоматического регулирования различных термодинамических процессов предусматриваются регуляторы типа «Минитерм» , являющимися в свою очередь задатчиками сигналов, которые подаются на исполнительные механизмы приборов находящихся на гидравлической установке.

Блок питания включается тумблером 3.

При работе насоса по законам гидравлики все параметры (расход, давление, уровень, перепад давления и сопротивление линии на всех участках) взаимосвязаны и равновесие системы устанавливается с учетом всех характеристик ( рис.8). Насос включается тумблером 1. .

Установка для измерения расхода (рис. 9 ) состоит из

• сужающего устройства (диафрагмы) 1,

• импульсных линий (линий связи) 2,

• датчика разности давлений (дифференциального манометра) 3

• датчика давления (манометра

На рис. 10 изображена диаграмма потери давления в трубопроводе при установке сужающего устройства (диафрагмы).

Р1 – потеря давления в трубопроводе на диафрагме.

Р2 – потеря давления в трубопроводе после диафрагмы.

Рис. 11

Блок-схема стенда представлена на рис.11.

Вычислительное устройство стенда ( СТД) позволяет обрабатывать все выходные электрические сигналы установленных датчиков (4 – 20 мА), а для вывода на экран информации о расходе необходимо на вычислителе нажать на«СБРОС»(два раза), затем нажать кнопку< K >и кнопку расхода«Q».См. рис.12.

На работающем стенде на СТД (Рис.11) аналогично выводятся текущие параметры расхода FT1, температуры TR1, давлений PT1 (расход по перепаду) и PT2(уровень по давлению). При выводе параметров давлений РТ1 и РТ2 (в таблице 1. это - ^P,P1 и Р2 , параметрыK132^P и K239P ) после предварительных команд <СБРОС> ,<K> нажать сначала <Р > ( высветится К132^P– перепад давления). Затем нажать цифру<2> ( высветится второй параметр давления К239Р – показатель уровня).

7 8 9 ВВОД

Т РТ РQ

4 5 6 ВЫВОД

G

1 2 3 2СБРОС

NWНС

0 

Е П ПП К

Рис. 12. Внешний вид клавиатуры СТД.

(На панели обозначены только используемые в работе кнопки)

Перечень и наименование клавиш приведены в таблице.

№	Обозна- чение	Режим работы клавиатуры
		Основной	Дополнительный
1	7 / Т	Цифра 7	Температура
2	8 / P	Цифра 8	Давление перед диафрагмой
3	9 / Q	Цифра 9	Объемный расход ( ^P )
4	ВВОД	В в о д д а н н ы х и к о м а н д
5	4 / G	Цифра 4	Массовый расход (т/час)
6	5 / M	Цифра 5	Масса
7	6 / Gг	Цифра 6	Массовый расход по потребителю
8	ВЫВОД	В ы в о д д а н н ы х
9	1 / N	Цифра 1	Тепловая мощность
10	2 / W	Цифра 2	Тепловая энергия
11	3 / НС	Цифра 3	Нештатные ситуации
12	СБРОС	С б р о с ( о ч и с т к а ) Ж К И
13	0 / Е	Цифра 0	Разделитель мантиссы и показателя степени
14	 / П	Разделитель целой и	Признак ввода/вывода параметров узла учета
		дробной части значений
15	- / ПП	Знак минус	Перерывы питания
16	/ К	Переключатель режима работы клавиатуры

_________________________________________________________________________________

Назначение клавиш.

Цифровые клавиши с обозначением "0", "1", "2","3", "4", "5", "6", "7", "8", "9" предназначены длянабора кода и значения параметра, а также кода команд.

На передней панели стенда установлены два регулятора типа Минитерм 400.

* Регулятор расхода * (слева) нагружен на управляемый перепускной регулирующий клапан. В зависимости поставленной задачи он используется в ручном или автоматическом режиме. В ручном режиме устанавливается положение клапана, влияющего на расход (значение Y%).

* Регулятор температуры * (справа) фиксирует текущее значение температуры в объекте и так же работает как в ручном, так и автоматическом режиме. Все предварительные настройки автоматических регуляторов происходят на уровне наладчика и требуют дополнительных знаний и навыков. Просто нажимать на клавиши регуляторов не следует.

На передней панели регулятора - четыре кнопкиуправления:

1. A / М- режим автоматический и ручной (нажать 3-5 сек. левую верхнюю кнопку, пока не сработает индикации признака ручного управления над этой кнопкойhn .)

2. /\ и \/- режим изменения измеряемого параметра ( расхода).

Верхняя правая - увеличить. Правая нижняя – уменьшить.

В нижней строке установленное значение параметра высветится в процентах. При этом # Y 100.0 % # - клапан полностью открыт ( G-min). Y=0.00 - Gmax. - клапан полностьюзакрыт.

Управление расходом осуществляется перепуском части нагнетаемой жидкости через байпас с клапаном обратно в емкость, минуя измерительную линию стенда.