Изучение работы датчика расхода ДРС

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУК РТ

АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ

Кафедра автоматизации и информационных технологий

Курсовая работа по дисциплине «УЦА»

на тему: «Изучение работы датчика расхода ДРС»

Альметьевск 2006

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение прибора

Технические характеристики датчика ДРС

Устройство и работа датчика ДРС

Описание электрическая принципиальная схема датчика ДРС

Определение коэффициента преобразования преобразователя расхода

Использование датчика расхода ДРС

Описание счетчика серии К561ИЕ16

Описание триггера серии К561ТМ2

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики и вычислительной техники. Причем тенденция развития такова, что доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается. Это является результатом развития интегральной технологии, внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешевых, высококачественных, не требующих специальной настройки и наладки микроэлектронных функциональных узлов различного назначения. Они представляют собой полупроводниковые пластины малой толщины, на которой на площадях в доли несколько квадратных миллиметров выполнены десятки тысяч электрически соединенных между собой в соответствии с требуемыми схемами элементов электроники (полевых и биполярных транзисторов, резисторов, конденсаторов и др.). Причем эти элементы, как правило, получают одновременно (по групповой технологии) в едином технологическом цикле, который почти полностью автоматизирован. Поэтому стоимость интегральных схем при массовом производстве мало зависит от количества в них элементов и разброс параметров от образца к образцу сравнительно невелик.

На основе больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем созданы и выпускают микропроцессоры и микропроцессорные комплекты, представляющие собой вычислительную машину или ее основные узлы, изготовленные в одном корпусе или в нескольких малогабаритных корпусах. Функции, выполняемые интегральными схемами микропроцессоров, могут быть заданы подачей на их входы внешних электрических сигналов, осуществляемой по определенной программе. Тем самым данные микросхемы позволяют реализовать большое количество разнообразных операций по обработке цифровых сигналов без каких-либо изменений в технологии их изготовления.

Использование базовых матричных кристаллов и программируемых логических матриц является другим способом расширения функциональных возможностей интегральных схем. В массовом количестве изготовляются единые матрицы не скомутированных (не соединенных между собой) элементов. Электрические связи между ними выполняют индивидуально на этапе формирования разводки, исходя из требований заказчика. На основе базовой или программируемой логической матрицы одного типа можно создать сотни разнообразных функциональных узлов различного назначения. Причем различие между базовыми матричными кристаллами и логическими программируемыми матрицами заключается в том, что в последних соединения можно не только создавать, но и разрушать.

В связи с широким выбором интегральных схем, параметры которых известны из технических условий, изменились задачи, стоящие перед разработчиками электронной аппаратуры. Если раньше значительная часть времени уходила на расчеты режимов отдельных каскадов, определение их параметров, решение вопросов термостабилизации и т. п., то в настоящее время главное внимание уделяется вопросам выбора схем соединений и взаимного согласования микросхем.

Типовые микро узлы позволяют собрать нужный электронный блок без детального расчета отдельных каскадов. Разработчик электронной аппаратуры, определив, какие преобразования должен претерпеть электрический сигнал, подбирает необходимые интегральные микросхемы, разрабатывает схему их соединений и вводит обратные связи требуемого вида.

Промышленность выпускает почти все электронные функциональные узлы, необходимые для создания устройств измерительной и вычислительной техники, а также систем автоматики: интегральные электронные усилители электрических сигналов; коммутаторы; логические элементы; перемножители электрических напряжений; триггеры; счетчики импульсов; регистры; сумматоры и т. д., некоторые из которых входят в состав датчика расхода ДРС.

трубопровод датчик счетчик преобразование

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение прибора

Счетчик воды вихревой ультразвуковой СВУ предназначен для измерения объема воды, закачиваемой в нагнетательные скважины систем поддержания пластового давления на нефтяных месторождениях. Счетчик эксплуатируется на кустах нагнетательных скважин, кустовых насосных станциях КНС и на отдельных скважинах.

Счетчик СВУ состоит из датчика расхода счетчика ДРС и блока БПИ.

Датчик расхода ДРС (далее - датчик расхода), предназначен для линейного преобразования объемного расхода жидкости, протекающей на трубопроводе, в последовательность электрических импульсов, с нормированной ценой импульса 10^-4 или 10^-3 м³ в зависимости от типоразмера датчика расхода. Датчик расхода может эксплуатироваться в составе счетчика жидкости СЖУ, а также в составе других изделий, систем и измерительных комплексов, обеспечивающих прием и обработку частотных или число импульсных сигналов с частотой в диапазоне 0,2-200Гц.

Область применения - промышленные предприятия, объекты коммунально-бытового назначения. датчики ДРС могут устанавливаться в насосных блоках, КНС, блоках водораспределительных гребенок и на отдельных скважинах.

Блок БПИ обеспечивает:

- дистанционное электрическое питание подключаемых датчиков ДРС;

- масштабирование и формирование выходных сигналов датчиков ДРС;

- накопление информации объемах протекающей жидкости;

- передачу информации об объеме протекающей жидкости с выходов каналов масштабирования;

- выборочную индикацию расхода по каждому контролируемому водоводу.

Блок БПИ устанавливается в закрытых нерегулярно отапливаемых помещениях, пунктах контроля и управления, блока местной автоматики, щитовых помещениях и др.

Рассмотрим устройство и работу счетчика СВУ, которые поясняются блок-схемой.

Счетчик состоит из датчика ДРС и блока БПИ, соединенных четырехжильным кабелем. Датчик ДРС преобразует объем измеряемой среды, проходящей через него, в пропорциональное число электрических импульсов с ценой одного импульса 10^-3 м³. выходной числоимпульсный сигнал датчика ДРС поступает в блок БПИ, выполняющий функции масштабирования, интегрирования и суммирования импульсной последовательности. Выходные сигналы блока БПИ также числоимпульсные. Нужно отметить, что к одному блоку БПИ может быть подключено от одного до четырех датчиков ДРС. Кроме того, блок БПИ осуществляет также:

- передачу измерительной информации с выхода каналов масштабирования, выдачу в аппаратуру телемеханики служебных сигналов кода скважин, необходимых для реализации приема информации;

- индикацию расхода по датчику ДРС с помощью стрелочного индикатора;

- индикацию результатов измерения объема на цифровых отсчетных устройствах;

- выработку напряжения 24 В постоянного тока для дистанционного питания датчика ДРС.

Блок БПИ и датчик ДРС являются конструктивно и функционально законченными составными частями счетчика и обеспечивают взаимозаменяемость без подстроек, дополнительной градуировки и поверки.

Составные части датчика ДРС (преобразователи ПР и ПНП) также являются функционально и конструктивно законченными составными частями датчика ДРС и обеспечивают взаимозаменяемость без дополнительной подстройки и поверки.

Технические характеристики датчика ДРС

Измеряемая среда - вода, нефть, нефтепродукты, сжиженные газы или другие жидкости, неагрессивные к стали марки 12X18H10T и 20X13 ГОСТ 5632-72, с параметрами:

- концентрация солей, г/дм³, не более…… ….20,0

- концентрация твердых частиц, г/дм³, не более… ……1,0

- максимальный поперечный размер твердых частиц, мм…....3,0

- избыточное давление, МПа……………..от (P_n+0,3) Максимальное значение нижнего предела избыточного давления (из расчета на кавитационный запас при максимальном расходе, P_n - давление насыщенного пара измеряемой среды при рабочей температуре). до 20,0(25,0) Верхний предел избыточного давления 25,0 МПа в соответствии с заказом.

- температура, °С……………………………………. .…от 0 до 150

- вязкость, м²/с, не более ……………………………… .12,0·10^-6

- диаметр условного прохода трубопровода, мм … … ..100

- условное давление, МПа ……………………………………….20

- наименьший расход, м³/ч, Q Нормируется при вязкости измеряемой среды до 1,0·10^-6 м²/с_min ……………………………….0,8

- диапазон эксплуатационных расходов, м³/ч:

Q По специальному заказу условное давление может быть увеличено до 20 МПА _э..min ……………………………………………………………...1

Q _э..mах ………………………………………………………………..25

- цена выходного импульса, м³ …………………………………1·10^-3

Примечание. При работе на средах с вязкостью от 1,0·10^-6 до 12,0· 10^-6 м²/с, нижний предел эксплуатационных расходов должен определяться по формуле:

Q_э..min=1,1·н·S·10⁹, м³/ч,

где н- вязкость измеряемой среды, м²/с;

S- площадь сечения проточной части датчика расхода, м².

Устройство и работа датчика ДРС

Датчик расхода состоит из преобразователя расхода ПР и преобразователя нормирующего передающего ПНП.

Набегающий поток образует за телом обтекания вихревую дорожку, состоящую из двух цепочек вихрей, образующихся на верхней и нижней кромках тела обтекания и перемещающихся вместе с потоком.

Принцип действия датчика расхода основан на регистрации каждого из вихрей путем «просвечивания» потока ультразвуковым лучом, направленным перпендикулярно оси тела обтекания от пьезоизлучателя ПИ к пьезоприемнику ПП. После взаимодействия ультразвуковых колебаний с цепочкой вихрей (вихревой дорожкой) сигнал, принятый пьезоприемником ПП, оказывается модулированным по фазе. Модулированный сигнал U_c с выхода пьезоприемника ПП поступает на формирователь сигнала Ф1, с выхода которого импульсы прямоугольной формы поступает на один из входов фазового детектора ФД. Работа ФД основана на преобразовании фазового сдвига между опорным сигналом U₀, поступающим с кварцевого генератора Г, и модулированным сигналом U_c, поступающим с выхода формирователя Ф1, в последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна разности фаз между указанными сигналами. Сигнал с выхода фазового детектора ФД поступает на двухзвенный пассивный RC-фильтр нижних частот ФНЧ, где подавляется несущая частота и другие высокочастотные составляющие сигнала.

Усиление полезного сигнала в рабочей полосе частот, соответствующей диапазону расходов датчика, производится усилителем У с частотно-зависимыми обратными связями.

Формирователь Ф2 из сигнала с выхода усилителя У формирует импульсы прямоугольной формы. Напряжение сигнала с выхода формирователя Ф2 поступает на входы блока фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ, автокоррелятора АК и узла блокировки УБ.

Блок ФАПЧ исполняет роль корреляционного фильтра входного сигнала и формирует на выходе импульсы с частотой, соответствующей основной гармонике входного сигнала. Частотный сигнал с выхода блока ФАПЧ через делитель частоты Д, с программируемым коэффициентом деления (диодами на наборном поле П!), и формирователь выходного сигнала ФС поступает на вход узла гальванической развязки УГР, выполненного на транзисторной оптопаре.

Автокоррелятор АК исполняет роль частотного дискриминатора и служит для предварительной настройки блока ФАПЧ.

Узел блокировки УБ определяет моменты, когда блок ФАПЧ находится в состоянии синхронизации с входным сигналом и выдает разрешающий сигнал на формирователь выходного сигнала ФС.

Вследствие отклонений геометрических размеров проточной части преобразователя расхода ПР и тела обтекания, коэффициент преобразования преобразователя расхода ПР k_пр различен для каждого датчика расхода, поэтому для каждого датчика расхода в соответствии со значением k_пр, определяемым при градуировке, устанавливается (распайкой диодов на наборном поле П1) условный коэффициент преобразования преобразователя ПНП.

Устройство коррекции УК позволяет выполнить корректировку характеристики датчика расхода вблизи нижней границы диапозона эксплуатационных расходов.

Питание элементов схемы осуществляется от стабилизирующего преобразователя СП, преобразующего напряжение питания +24В в напряжения постоянного тока -15В, +7,5В.

Питание пьезоизлучателя ПИ осуществляется от генератора Г.

Описание электрической принципиальной схемы датчика ДРС

Синусоидальный сигнал со вторичной обмотки трансформатора Т2 поступает на вход формирователя, выполненного на микросхеме D3. импульсы прямоугольной формы с выхода формирователя ограничиваются диодом V9 и поступают на вход «С1» счетчика с дешифратором D5.

Счетчики D5, D6, триггер D11 и схема установки начального состояния на микросхемах D8, D9 входят в состав фазового детектора. На вход 14 счетчика D6 поступает сигнал опорной частоты 1 МГц с кварцевого генератора, собранного на элементах D1.1, D1.2,D1.3. Напряжением «логическая 1» с выхода «0» счетчика D6 триггер D11.1 устанавливается в нулевое состояние. В исходное единичное состояние триггер D11.1 возвращается с приходом на вход «S» напряжения «логич. 1» с выхода «2» микросхемы D5. На выходах триггера формируются импульсы, длительность которых пропорциональна разности фаз между опорным сигналом и сигналом с формирователя на микросхеме D3, сформированным из входного синусоидального сигнала.

Схема на элементах D8.1, D8.2 (D8.3, D8.4) определяет коэффициент деления счетчиков D5(D6). Элементы D9.3, D9.4 с резистором R29 и конденсатором C14 производят установку счетчиков D5 (D6) в нулевое состояние при включении питания.

Сигнал с прямого выхода триггера D11 поступает через интегрирующие цепи R36, C20 и R38, C21 на вход фильтра верхних частот, собранного на микросхеме D4 и транзисторе V3. На выходе усилителя D4 образуется сигнал переменного напряжения, который подается на узел автоматической регулировки усиления (АРУ), собранном на резисторе R19 и полевом транзисторе V8. Режим узла АРУ по постоянному току задается резисторами R17, R21.

Когда на выходе D4 уровень сигнала не превышает 0,5В, то постоянное напряжение на затворе транзистора V8, задаваемого резисторами R17, R21, R20 положительно. Транзистор закрыт этим напряжением, при этом сигнал без ослабления проходит на вход формирователя D7. При увеличении сигнала на выходе D4 отрицательная полуволна сигнала проходит через диод V7 на затвор V8 разряжает конденсатор C10. при этом напряжение на затворе V8 уменьшается, в результате чего транзистор отпирается, уменьшая амплитуду сигнала на входе D7.

Работа ФВЧ происходит следующим образом. При малых значениях сигнала на выходе усилителя D4 транзистор V3 открыт; коэффициент усиления усилителя определяется отношением сопротивлений резисторов R9 и R5. при этом частота среза АЧХ усилителя в области низких частот определяется величиной сопротивления резистора R5 и емкости конденсатора C5.

При увеличении сигнала на выходе D4 увеличивается запирающее положительное напряжение на затворе транзистора V3 и, соответственно, увеличивается сопротивление канала транзистора V3. Увеличение этого сопротивления приводит к уменьшению коэффициента усиления D4.

Напряжение сигнала с делителя образованного резистором R19 и транзистором V8, подается на вход триггера Шмитта, собранного на микросхеме D7.

При превышении входным сигналом порога срабатывания на выходе D7 появляется сигнал, который, проходя через резистор R28, поступает на вход инвертора D9.1. Передним фронтом импульса с выхода инвертора триггер D10.1 устанавливается в единичное состояние, и логическая единица с прямого выхода триггера открывает ключ D9.2. Импульсы с генератора 1 МГц поступают через открытый ключ D9.2 на вход счетчика D12. При поступлении на вход счетчика числа импульсов, определяемого перемычками на наборном поле П1, на «D»-входе триггера D10.2 устанавливается «логич. 1».

С приходом очередного импульса на вход «C» триггер устанавливается в единичное состояние, и «логич. 1» с прямого выхода триггера D10.2 устанавливает триггер D10.1 и счетчик D12 в нулевое состояние. При установке триггера D10.1 в нулевое состояние «логич. 0» с прямого выхода триггера закрывает ключ на D9.2, и схема готова к приему и преобразованию следующего импульса.

Выходные импульсы с ценой одного импульса 0,001 м³ с выхода счетчика D13 поступают на базу транзистора V22 и производят модуляцию сопротивления оптронного ключа V24.

Для сдвига статической характеристики преобразователя ПР в ПНП предусмотрена схема коррекции, выполненная на счетчиках D15 и D16 и триггерах D14.1, D14.2.

Принцип работы схемы коррекции состоит в том, что из последовательности импульсов на выходе компаратора, следующих с частотой вихреобразования, через определенный постоянный промежуток времени вычитается один импульс.

Схема работает следующим образом: сигнал с прямого выхода триггера D11.1 поступает на вход микросхем D14.1, D15, которые совместно со схемой совпадения на диодах наборного поля П3 и делителем D16 образуют схему задания временного интервала.

Напряжение логической единицы с прямого выхода триггера D14.1 устанавливает в нулевое состояние счетчик D16 и триггер D14.2. Напряжение логического нуля с прямого выхода триггера D14.2 поступает через линию задержки на «D» вход триггера D10.1, и очередной импульс, приходящий с выхода инвертора D9.1 на счетный вход триггера D10.1, не изменяет его состояния. При этом происходит пропуск одного импульса. Сигнал с выхода инвертора D9.1 поступает на счетный вход также триггера D14.2 и устанавливает его в единичное состояние, так как «D» вход этого триггера подключен к напряжению логической единицы. Напряжение «логич. 1» с прямого выхода триггера D14.2 поступает на «D» вход D10.1, и с приходом следующего импульса «вихря» произойдет его переключение. Установка коэффициента коррекции K₀ производится путем распайки диодов наборного поля П3.

Стабилизирующий преобразователь СП выполнен на базе импульсного стабилизатора на транзисторах V14, V15, V16, V17, V21. При подключения внешнего источника питания 24 В на эмиттер транзистора V21 поступает опорное напряжение со стабилитрона V23. Напряжение на выходе стабилизатора нарастает медленно из-за наличия дросселя, представляющего собой одну из обмоток трансформатора Т. Вследствие этого потенциал базы транзистора V21? Определяемый соотношением резисторов R34, R35, ниже потенциала эмиттера, и происходит открывание транзистора V21, приводящее к открыванию транзисторных ключей V17, V16, V15. При увеличении выходного напряжения до уровня, когда потенциал базы транзистора V21 становится выше потенциала эмиттера, транзисторные ключи закрываются. Дроссель начинает отдавать запасенную энергию резисторам R34, R36 через транзистор V14 и нагрузке вторичной обмотки трансформатора T. При снижении выходного напряжения вновь открывается транзистор V21, и цикл работы стабилизатора повторяется.

Применение в схеме стабилизатора высокочастотных транзисторовV15, V16, V17, V21, высокочастотного диода, в качестве которого используется переход «коллектор-база» транзистора V14, и наличие положительной обратной связи по переменному току на конденсаторе C22 позволяет увеличить частоту переключения транзисторных ключей и снизить пульсации выходного напряжения.

Для фильтрации напряжения +12 В на выходе стабилизатора предусмотрен П- образный фильтр на элементах C18, C15, C16, L2. Величина напряжения питания определяется номиналами резисторов R34, R35.

Источник напряжения питания отрицательной полярности включает выпрямитель на диоде V13, фильтр на конденсаторах C19, C17 и стабилизатор на стабилитроне V12 и резисторе R33. Напряжение на вход источника питания подается со вторичной обмотки трансформатора Т.

Описание счетчика серии К561ИЕ16

Микросхемы представляют собой четырнадцатиразрядный двоичный счетчик - делитель. Содержат 318 интегральных элементов. Корпус типа 238.16-1, масса не более 1,5 г и 4307.16-А.

Условное графическое обозначение К561ИЕ16. Назначение выводов: 1 - выход 12 разряда; 2 - выход 13 разряда; 3 - выход 14 разряда; 4 - выход 6 разряда; 5 - выход 5 разряда; 6 - выход 7 разряда; 7 - выход 4 разряда; 8 - общий; 9 - выход 1 разряда; 10 - тактовый вход С; 11 - вход установки нуля R; 12 - выход 9 разряда; 13 - выход 8 разряда; 14 - выход 10 разряда; 15 - выход 14 разряда; 16 - напряжение питания.

Электрические параметры

Напряжение питания…………………………………………… 3…15В

Выходное напряжение низкого уровня при воздействии помехи при U_п=10В………………………………………………………… …….. 1 В

Выходное напряжение высокого уровня при воздействии помехи при U_п=10В………………………………………………………….……. 9 В

Ток потребления при U_п=15В………………………………… 20 мкА

Входной ток низкого (высокого) уровня при U_п=15В……… 0,3 мкА

Выходной ток низкого уровня при U_п=10В………………….0,35мА

Выходной ток высокого уровня при U_п=10В………………… 0,35 мА

Время задержки распространения при включении (выключения) при U_п=15В по выводам от 10 до 9…………………….…… .. 340 нс

Время задержки распространения при включении при U_п=10В по выводам от 11 до 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15 …………………….. 900 нс

Входная емкость при U_п=10В………………………………….. 5 пФ

Максимальная тактовая частота при U_п=10В…………………4 МГц

Предельно допустимые режимы эксплуатации

Напряжение питания……………………………………………3…15 В

Входное напряжение……………………………….….-0,2…(U_п+0,2) В

Максимальный ток на любой вывод…………………………….10 мА

Максимальная мощность на выход……………………………100 мВт

Максимальная рассеиваемая мощность………………….……200 мВт

Максимальная емкость нагрузки………………………………3000 пФ

Максимальное время фронта и среза тактовых импульсов……15 мкс

Минимальная длительность импульсов установки в нуль при U_п=5В…………………………………………………………..… …2500 нс

при U_п=10В…………………………………………….……….475 нс

Температура окружающей среды ………………………….-45- +85С

Описание триггера серии К561ТМ2

Микросхема представляет собой 2 D- триггера с динамическим управлением. Установка триггера по входам R и S принудительная, поэтому сигналы синхронизации С и информационного входа D не изменяют состояния триггера на выходе во время действия сигналов R и S. Содержат 128 интегральных элементов. Таблица истинности для этого триггера представлена в таблице 1. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1 г и 4306.14-А.

Назначение выводов: 1 - выход Q1; 2 - выход Q1(инверс); 3 - вход С1; 4 - вход R1; 5 - вход D1; 6 - вход S1; 7 - общий; 8 - вход S2; 9 - вход D2; 10 - вход R2; 11 - вход С2; 12 - выход Q2(инверс); 13 - выход Q2; 14 - напряжение питания.

Таблица 1 Таблица истинности

Вход	Выход
С*	D	R	S	Q	Q(инв)
x x x	0 1 x x x x	0 0 0 1 0 1	0 0 0 0 1 1	0 1 Q 0 1 z	1 0 Q(инв) 1 0 z

Примечание. С* - изменение уровня.

Электрические параметры

Напряжение питания ……………………………………….. 3…15 В

Выходное напряжение низкого уровня при воздействии помехи:

при U_п=5В …………… ………………………….… 0,8 В

при U_п=10 В ………………………………………….…… . 1 В

Выходное напряжение высокого уровня при воздействии помехи:

при U_п=5 В …………………………………….………… … 4,2 В

при U_п=10 В ………………………………….………… . 9 В

Ток потребления при при U_п=15 В ………………… …. 20 мкА

Входной ток низкого (высокого) уровня при U_п=15 В …… 0,3 мкА

Выходной ток низкого уровня:

при U_п=5 В ………………………………………….………… 0,5 мА

при U_п=10 В …………………………………….………….. 0,9 мА

Выходной ток высокого уровня:

при U_п=5 В ……………………………………….…………0,25 мА

при U_п=10 В …………………………………….………….. 0,6 мА

Время задержки распространения при включении (выключении):

при U_п=5 В ……………………………………….………. 420 нс

при U_п=10 В ………………………………….…………… 150 нс

Входная емкость при при U_п=10 В …………………….. 10 пФ

Определение коэффициента преобразования преобразователя расхода

Вследствие отклонений геометрических размеров рабочего канала преобразователя ПР и тела обтекания, обусловленных допусками на изготовление деталей, коэффициент преобразования преобразователя расхода k_пр различен для каждого датчика ДРС. Поэтому для каждого образца датчика в соответствие со значением k_пр, полученным при градуировке, устанавливается условный коэффициент преобразования ПНП, определяемый по формулам:

(1)

где - условные коэффициенты преобразования ПНП для датчиков ПНП ДРС-50 и ДРС-200 соответственно.

В схеме ПНП условный коэффициент k_y определяется суммой весовых коэффициентов по формуле:

,(2)

где

причем, A_i=1, если имеется диод в i-й позиции наборного поля П1;

и A_i=0, если диод в i-й позиции отсутствует.

Как правило, значение коэффициента k_y для любого типоразмера датчика ДРС устанавливается в пределах 0,400-0,415.

Использование датчика расхода ДРС

Определение расхода Q в м³/ч без использования вторичного преобразователя, по выходной частоте датчика расхода, производится по формуле:

Q=3600·К·f_вых, (3)

где f_вых - частота импульсной последовательности с выхода датчика расхода, Гц, измеренная с помощью частотометра, входящего в состав информационно-измерительной системы; К- цена выходного импульса, для датчика расхода ДРС-25 К=1·10^-3 м³. Расчет потери давления ДP_i(кПа) на датчике расхода производится по формуле:

ДP_i= Кд_у·(Q_i)² (4)

где Q_i - объемный расход жидкости через датчик расхода, м³/ч;

Кд_у -конструктивный коэффициент, зависящий от размеров проточной части датчика расхода, равный 7,5 ·10^-2 для датчика расхода ДРС-25.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Выполняя курсовую работу, я ознакомилась с назначением и принципом работы датчика расхода ДРС, подробно разобралась в принципиальной электрической схеме, которую выполнила в программе Splan..

ЛИТЕРАТУРА

1. А.В. Нефедов. Справочник. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. - М.: Издательское предприятие «РадиоСофт» , 2001

2. Л.Г.Тугашова, Ю.Б.Томус. Синтез схем дискретной электроники с применением компьютерных технологий. - Альметьевск, тип.АлНИ, 2003.

3. Датчик расхода ДРС-25. Руководство по эксплуатации. Инженерно-производственная фирма «Сибнефетофтаматика», 2001.

4. Счетчик воды вихревой ультразвуковой СВУ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. НПО «Сибнефтеовтаматика»,1988.

5. В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев. Электроника и микропроцессорная техника. - М.: «Высшая школа», 2004.

Размещено на Allbest.ru