Главная  /  Каталог  /  Ультразвуковой расходомер-счетчик US-800  /  Принцип действия и устройство

Принцип действия и устройство расходомера US-800

Принцип действия и устройство US-800

Счетчики расхода US-800 относятся к время-импульсным ультразвуковым расходомерам, принцип измерения расхода которых основан на измерении разности времен прохождения импульсов ультразвукового колебания по направлению движения потока жидкости и против него. Возбуждение импульсов производится пьезоэлектрическими преобразователями (датчиками ПЭП), устанавливаемыми на измерительном участке трубопровода , в котором производится измерение расхода жидкости.

В зависимости от установки датчиков ПЭП относительно сечения потока, скорость последнего измеряется по двум или одному лучам ультразвуковых колебаний.

ПЭПы работают попеременно в режиме приемник-излучатель и обеспечивают излучение в жидкость и прием из нее ультразвуковых импульсов под углом к оси трубопровода. Движение жидкости вызывает изменение времени полного распространения ультразвуковых сигналов по потоку и против него.

Что такое УПР

Участок трубопровода с ПЭП, установленными на его диаметрально противоположных сторонах, образует УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА (УПР).

В однолучевом УПР устанавливаются одна пара ПЭП, которая размещается на оси проходящей через диаметр поперечного сечения УПР. Двухлучевой ультразвуковой преобразователь расхода УПР содержит две пары ПЭП, которые размещены на осях параллельных друг другу и проходящих через равные хорды поперечного сечения.

УПР, изготовленный в заводских условиях представляет собой отрезок трубы из нержавеющей (или кислотостойкой) стали, к торцам которой приварены два фланца по ГОСТ 12815-80 (для Ду от 32 мм). Для Ду 15-25 мм - резьбовое соединение).
В средней зоне трубы приварены держатели.
Держатели служат для установки ПЭП. ПЭП устанавливаются с паронитовыми прокладками и фиксируются в держателях гайками.

УПР в зависимости от диаметров условного прохода выпускаются в двадцати двух исполнениях на различные диаметры трубопровода.
По заказу могут быть изготовлены УПР других значений в диапазоне до 1400 мм (для труб диаметрами от 250 до 2000 мм могут быть поставлены комплекты держателей ПЭП для монтажа непосредственно на трубопровод или для изготовления УПР по месту эксплуатации).

Более подробнее о УПР

Что такое Электронный блок

Устройство, содержащее электронные узлы формирования и преобразования ультразвуковых импульсов, измерения расхода жидкости, объема и вывода информации на основе измеренных времен распространения ультразвуковых импульсов, образует вторичный преобразователь - ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК (ЭБ).

Конструктив вторичного преобразователя ЭБ (электронный блок) представляет собой приборный корпус из пластика для настенного монтажа.

В нижней части корпуса расположены разъемы для подключения питания, датчиков расхода ПЭП при помощи высокочастотных кабелей и входов других приборов и устройств, принимающих аналоговые, частотные или цифровые сигналы ЭБ.

Лицевая панель ЭБ защищена прозрачной крышкой, крепящейся четырьмя винтами к корпусу через уплотнение.

Более подробно о ЭБ

На лицевой панели ЭБ расположены:

• функциональная клавиатура из четырех кнопок
• девятиразрядный цифровой индикатор;
• два единичных светодиодных индикатора «НОРМА»,«ОТКАЗ».

Размещение функциональных узлов ЭБ внутри корпуса выполнено по платно-модульному принципу.

Соединение между платами, являющимися функционально законченными узлами ЭБ, осуществляется через кросс-плату.

На кросс-плату при помощи разъемных соединений устанавливаются:

• аналоговые платы;
• микропроцессорная плата;

Функциональная схема US800 приведена на рисунке ниже.

Аналоговая плата обеспечивает:

• гальваническую развязку ПЭП от измерительной части канала измерения;
• посылку мощных импульсов через кабельную линию с волновым сопротивлением 50 Ом на ПЭП;
• прием (усиление и детектирование) слабых сигналов от ПЭП;
• логическое согласование временных процессов посылки и приема импульсов;
• автоматическую регулировку коэффициента усиления приемника в зависимости от уровня сигнала, поступающего на его вход;
• увеличение разрешения для точного измерения времен распространения ультразвуковых импульсов.

Микропроцессорная плата:

• управляет процессом попеременного зондирования потока жидкости ультразвуковыми импульсами;
• вычисляет значения измеряемых параметров;
• обеспечивает ввод программируемых параметров с кла- виатуры и вывод информации на индикатор;
• формирует выходные аналоговые сигналы пропорцио- нальные расходам в каждом канале измерения;
• обеспечивает связь по сети RS485;
• проводит периодическую самодиагностику.

Кросс - плата обеспечивает:

• необходимые напряжения питания;
• формирование выходных частотно/импульсных сигналов.

Итак, коротко о главном:

"Ультразвуковой метод измерения расхода воды универсален для любых диаметров трубопровода, и наиболее используем для измерения в трубопроводах среднего и большого диаметра, где широко распространенные механический, электромагнитный, вихревой методы измерения жидкости уступают вследствие резкого удорожания."

Наряду этими разновидностями ультразвуковых расходомеров имеются акустические расходомеры, получившие название длинноволновых, работающих в звуковом диапазоне частот акустических колебаний.