6. Обробка результатів вимірювань.

6.1. Для обох приладів розрахувати реальну статичну характеристику перетворення (пряму та зворотну) в указаному діапазоні з урахуванням їхніх початкових показів Х, тобто, усунути адитивну складову результатів вимірювання, вирахувавши різницю між плинним показом приладу по діапазону Хта початковими показами Х. Різницю (Х- Х) записувати у ті ж самі комірки таблиць, де знаходяться результати окремих вимірювань▼ або ▲ , але в нижній частині прямокутників.

6.2. Використовуючи реальну характеристику перетворення приладів

(значення в нижній частині прямокутників) і дійсні значення X, розрахувати та занести в таблиці 1 та 2 похибки обох приладів по результатам проведених вимірювань.

6.3. Побудувати статичні характеристики перетворення рівнемірів «ПТЕ-4» та КРТ-С і графіки залежності їхньої відносної та приведеної похибок по діапазону вимірювань.

6.4. Зробити висновки по роботі.

Контрольні запитання

1.Які існують методи вимірювання густини і у чому їхня відмінність?

2.У чому полягає принцип роботи п’єзометричних рівнемірів?

3. У чому полягає принцип дії рівнеміра КРТ-С?

4.У чому суть методики повірки рівнемірів ?

Лабораторна робота № 12 - в - fм магніто-індукційний витратомір sitrans fm mag 6000

1. Мета роботи

1.1. Вивчити: загальну теорію магніто-індукційного методу вимірювання витрати, магніто-індукційний витратомір фірми «Siemens» та водомір.

1.2. Провести повірку індукційного витратоміра та водоміра.

2. Завдання на виконання роботи

2. 1. Познайомитись з лабораторним стендом.

2.2. Вивчити загальну теорію магніто-індукційного методу вимірювання витрати та структурну схему його реалізації.

2.3. Вивчити будову, склад, призначення та структурну схему витратоміра Sitrans FM MAG 6000, будову та принцип дії швидкісних лічильників води.

2.4. Зняти реальну статичну характеристику перетворення витратоміра Sitrans FM MAG 6000.

2.5. По статичним характеристикам перетворення визначити абсолютну, відносну та приведену похибки витратоміра.

2.6. Побудувати графіки: а) реальних статичних характеристик перетворення; б) залежності відносних та приведених похибок по отриманому діапазону вимірювання.

3. Загальні теоретичні відомості

3.1. Загальна теорія магніто-індукційного методу вимірювання витрати

Принцип дії всіх магніто-індукційних витратомірів грунтується на явищі,

яке описується законом електромагнітної індукції Фарадея. Суть явища електромагнітної індукції і закону Фарадея полягає в тому, що під час переміщення будь-якого провідника у магнітному полі на його кінцях виникає індукована електрорушійна сила U, яка пропорційна довжині L провідника, швидкості переміщення V, магнітній індукції B та синусу кута α між магнітною

індукцією та напрямком швидкості:

U=B*V*L*sinα (1)

В індукційних витратомірах рухомим провідником є електропровідна рідина,

витрати якої вимірюють. На рис.1а. приведена узагальнена схема індукційного первинного вимірювального перетворювача витрати, де зображено електромагніт, який збуджується змінним струмом І (напругою збудження U) і який на ділянці між полюсами створює рівномірне однорідне магнітне поле з індукцією В. Розміщення обмоток збудження електромагніту показано і на рис.1,б та рис.1,в. В полі магніту розміщена немагнітна труба, по якій протікає вимірювана по витратам рідина з швидкістю V. Магнітна індукція В пронизує рідину вертикально відносно напрямку її потоку (sinα = sin90=1), і в рідині, як у рухомому провіднику, наводиться (індукується) електрорушійна сила U.

UU U

а) б) в)

Рис.1 Узагальнена принципова схема будь якого магніто-індукційного сенсора

Значення цієї електрорушійної сили знімається з двох точкових електродів, що розміщуються на протилежних кінцях внутрішнього діаметру немагнітної труби і зсунуті по відношенню до обмоток збудження на 90(рис. 1,б та рис.1,в). Електроди контактують з вимірюваною за витратами рідиною, але ізольовані від труби, яка виготовляється, як правило, із нержавіючої сталі.

В загальному, індукована в рідині ЕРС матиме вигляд:

U= B*V*d , (2)

де В – магнітна індукція, тл; V- швидкість потоку, м/с; d – довжина рідинного провідника, що відповідає довжині провідника L по залежності (1) і дорівнює діаметру трубопроводу, м.

Витрати рідини у трубопроводі дорівнюють добутку площі перетину

трубопроводу на швидкість потоку V:

F = S* V . (3)

У результаті спільного розв'язання рівнянь (2) та (3) отримуємо:

F = S* =* = k* U, (4)

де k — коефіцієнт пропорційності (постійна сенсора), який залежний від

конструкції приладу.

Таким чином, витрата рідини у трубопроводі, вимірювана за допомогою індукційного витратоміра, буде пропорційна ЕРС U. Сигнал первинного перетворювача індукційного витратоміра містить, крім корисної складової, що визначається формулою (4) і є мірою витрати, трансформаторну ЕРС, що наводиться електромагнітним полем перетворювача в рухомому рідинному провіднику. Трансформаторна ЕРС зсунута по фазі відносно корисного сигналу на 90° і компенсується за допомогою ланцюга, що складається із спеціального подільника напруги.