5. Висновки Контрольні запитання.

1. Які прилади для вимірювання рівня Ви знаєте?

2. Будова та принцип дії гідростатичного рівнеміра?

3. Будова та принцип дії ультразвукового рівнеміра?

4. Будова та принцип дії сигналізаторів рівня?

5. Які особливості мають при використанні ультразвукові рівнеміри?

6. Зробіть порівняльну характеристику гідростатичного рівнеміра та сигналізатора рівня?

7. Зробіть порівняльну характеристику ультразвукового та гідростатичного рівнемірів?

8. Зробіть порівняльну характеристику ультразвукового рівнеміра та сигналізатора рівня?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

Вивчення методів і приладів для вимірювання витрати

(лічильник СХВК-1,5, витратомір постійного перепаду тиску (ротаметр) типу SITRANS F VA та магніто-індукційний витратомір SITRANS FM MAG 6000).

1. Мета роботи

1.1. Вивчити принцип дії та будову лічильника СХВК-1,5 (водоміра), витратоміра постійного перепаду тиску (ротаметра) типу SITRANS F VA та магніто-індукційного витратоміра SITRANS FM MAG 6000.

1.2. Вивчити методику повірки магніто-індукційного витратоміра SITRANS FM MAG 6000.

1.3. Провести повірку індукційного витратоміра, водоміра та ротаметра .

2. Завдання на виконання роботи

2. 1. Ознайомитись з лабораторним стендом.

2.2. Вивчити загальну методику вимірювання витрати рідин та газів за методом постійного перепаду тиску, теорію магніто-індукційного методу вимірювання витрати. (Конспект лекцій, с.14-18).

2.3. Вивчити принцип дії та будову ротаметра типу SITRANS F VA Trogflux та витратоміра SITRANS FM MAG 6000.

2.4. Зняти реальну статичну характеристику перетворення витратоміра SITRANS FM, по отриманій характеристиці визначити абсолютну, відносну та приведену похибки витратоміра.

3. Загальні відомості про методи вимірювання витрати

3.1. Теорія магніто-індукційного методу вимірювання витрати

Принцип дії всіх магніто-індукційних витратомірів грунтується на явищі електромагнітної індукції Фарадея. Суть явища електромагнітної індукції і закону Фарадея полягає у виникненні на кінцях будь-якого провідника під час його переміщення у магнітному полі індукованої електрорушійної сили U_m, яка є пропорційною довжині L провідника, швидкості переміщення V, магнітній індукції B та синусу кута α між магнітною індукцією та напрямком швидкості:

(1)

Рис.1.а. Узагальнена принципова схема магніто- індукційного первинного вимірювального перетворювача витрати

Рис.1.б. Загальний вигляд обмоток збудження електромагніту

На рис.1.а. зображено електромагніт, який збуджується змінним струмом І (напругою збудження U_збудж) і який на ділянці між полюсами створює рівномірне однорідне магнітне поле з індукцією В. Розміщення обмоток збудження електромагніту показано на рис.1.б та рис.2. В полі магніту розміщена немагнітна труба, по якій протікає вимірювана за витратою рідина з швидкістю V. В індукційних витратомірах рухомим провідником є електропровідна рідина, витрату якої вимірюють. Магнітна індукція В пронизує рідину вертикально відносно напрямку її потоку, і в рідині як у рухомому провіднику наводиться (індукується) електрорушійна сила U_m.

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^о (рис. 1.б та рис. 2).

Електроди контактують з вимірюваною за витратою рідиною, але ізольовані від труби, яка виготовляється, як правило, із нержавіючої сталі.

В загальному, індукована в рідині ЕРС матиме вигляд:

, (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.

Рис.2. Розміщення обмоток збудження електромагніту

Витрати рідини у трубопроводі дорівнюють добутку площі перетину трубопроводу на швидкість потоку V:

(3)

Таким чином, витрата рідини у трубопроводі, вимірювана за допомогою індукційного витратоміра, буде пропорційна ЕРС U_m. Сигнал первинного перетворювача індукційного витратоміра містить, крім корисної складової, що визначається формулою (1) і є мірою витрати, ще і трансформаторну ЕРС, що наводиться електромагнітним полем перетворювача в рухомому рідинному провіднику. Трансформаторна ЕРС зсунута за фазою відносно корисного сигналу на 90° і компенсується за допомогою ланцюга, що складається із спеціального подільника напруги.