Ультразвуковые расходомеры
Действие ультразвуковых расходомеров основано на влиянии скорости среды на характеристики распространяющейся в ней акустической волны. Разделяются на 1) основанные на перемещении в среде акустической волны и 2) на эффекте Доплера. Наибольшее распространение получили расходомеры, измеряющие разность времен прохождения волны по потоку (от излучателя И1 к приемнику П1) и против него (от излучателя И2 к приемнику П2).
Статическая характеристика такого расходомера имеет вид:
где с – скорость звука в измеряемой среде.
Преимущества время-импульсных расходомеров:
−высокая точность,
−возможность измерения расхода как жидкостей, так и газов,
−широкий диапазон измерений (1:500),
−низкая стоимость, малые габариты и масса при больших диаметрах трубопроводов (400 – 1500 мм.).
−возможность измерения расхода без врезки в трубопровод.
Недостатки:
−зависимость показаний от профиля скорости потока и скорости звука,
−зависимость показаний от наличия в потоке частиц.
Для уменьшения влияния профиля потока применяют преобразователи, у которых волна распространяется поперек трубы по хорде на расстоянии 0,5R от ее центра или вдоль оси трубопровода. Существует большое разнообразие конструкций преобразователей расхода.
Доплеровские расходомеры лучше работают при наличии в потоке частиц.
Синтез параметров регулятора на примере расчета П-регулятора.
Регуляторы – устройства, вырабатывающие управляющие воздействия
при отклонении регулируемого параметра от заданного значения. Регуляторы
классифицируются по назначению, виду используемой энергии, характеристике действия (закону регулирования) и т.п.
По назначению регуляторы подразделяются на специализированные (например, регуляторы уровня, давления, температуры и т.д.) и универсальные с нормированными входными и выходными сигналами и пригодные для управления различными параметрами.
По виду используемой энергии регуляторы подразделяются на электрические, пневматические, гидравлические или не использующие дополнительной энергии (регуляторы прямого действия). Регуляторы прямого действия используют энергию самого объекта управления (регулируемой среды). Как правило это регуляторы, реализующие простейшие законы регулирования, например – П-регуляторы давления.
Выходная величина пропорционального (П) регулятора изменяется пропорционально рассогласованию в пределах зоны регулирования, т.е.:
где d – предел пропорциональности – величина входного сигнала, данная в процентах, под действием которой выходной сигнал изменяется от 0 до 100%. Часто в расчетах используют величину kр=1/d, которая называется
коэффициентом передачи (усиления) регулятора.
Вне предела пропорциональности выходной сигнал равен 0 или 100%.
Предел пропорциональности является настроечным параметром П-регулятора.
Преимуществами П–регуляторов являются: высокое быстродействие, возможность применения совместно с объектами, не обладающими самовыравниванием. Недостаток – наличие статической ошибки. Статическая ошибка тем больше, чем больше предел пропорциональности.
Расчет П-регулятора
