К.ф.-м.н. Кравченко Ю.С., проф. Осадчук В.С., студ. Яремішена Н.А.

Вінницький національний технічний університет, Україна

Електронний пристрій для контролю витрат рідини в трубопроводі

Дуже велике економічне значення у багатьох галузях промисловості має вимір кількості рідини, що транспортується по трубопроводах. Значення цих вимірів найближчими роками зростає ще більше [1].

Основні витратоміри класифікують:

- за принципом реєстрації: змінного перепаду тиску, швидкісні, обємні, масові;

- за принципом дії: гідрогазодинамічні, електромагнітні, теплові, ультразвукові, оптичні [2].

Було запропоновано [3] спосіб для вимірювання витрат рідини в трубопроводі, який включає в себе тепловий витратомір із зовнішнім нагрівачем (рис.1).

Рисунок 1 – Електронний пристрій для контролю витрат

рідини в трубопроводі

Спосіб здійснюється наступним чином. Рідина в трубопроводі 1 попередньо нагрівається спеціальним нагрівачем 4, вимірюється значення температури Т₁ першим термоперетворювачем 2, а значення температури Т₂ – другим термоперетворювачем 3, тобто вимірюється різниця температур рідини у виглядні аналового сигналу, що виділяється на опорі 7 і ця різниця температур є пропорційною величині витрат даної рідини в трубопроводі. Аналоговий сигнал подається на вхід частотного перетворювача 8, де перетворюється в частотний інформаційний сигнал, який реєструється на виході даної схеми.

Для передачі даних необхідний частотний перетворювач, тому основною нашою задачею було визначитися із структурою частотного перетворювача і перевірити його здатність нормально працювати.

На рис. 2 наведена електрична схема частотного перетворювача.

Рисунок 2 – Електрична схема частотного перетворювача

Для визначення вольт-амперної характеристики частотного перетворювача використаємо спрощену еквівалентну схему нашого частотного перетворювача по постійному струму (рис. 3).

Рисунок 3 – Еквівалентна схема частотного перетворювача по постійному струму

Вольт-амперна характеристика, як залежність струму від прикладеної напруги, наведена на рис.4.

Рисунок 4 – Вольт-амперна характеристика частотного перетворювача

В діапазоні напруги 3÷5В є ділянка від’ємного опору, яка дає можливість розробляти сам перетворювач, визначати робочу точку в межах спадання ВАХ.

Запропонована нами схема є високоефективна, наприклад, в далеко віддаленій місцевості, при чому характеристики початкової схеми залишаються незмінними, також покращена завадостійкості при підключені частотного перетворювача.

Література

1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ/П.П.Кремлевский, - М.: Машиностроение, 2009. – 502 с.

2. Хансуваров К.И. Расходомеры веществ/К.И. Хансуваров, - М.: Энергия, 1972. – 526 с.

3. Пат. 71949 Україна, МПК G01F1/66. Спосіб вимірювання витрат рідини в трубопроводі / Ю. С Кравченко, В. С. Осадчук, Н. А. Яремішена. - №03215; Заявл. 19.03.2012; Опубл. 25.07.2012.