Кориолис массалық шығын өлшегіш
Планеталардың шығыс бағытына айналуына байланысты жер бетінде қозғалатын барлық денелер жағына қарай ауытқуға беталысы бар екенін бірінші француз инженері Кориолис байқады. Солтүстік жарты шарда ауытқу қозғалыс бағытына қатысты оң жаққа; оңтүстікке – сол жаққа қарай орындалады. Бұл ауытқу тікелей мухит төгілуіне, сондай-ақ, бүкіл планетадағы ауа-райына əсер етеді.
Алғашқы кориолисті массалық шығын өлшегіштер 1970-ші жылдары құрастырылды. Бұл шығын өлшегіштер сұйықтықтың айналмалы қозғалысын жасанды түрде орнатып, массалық шығынды өлшеп, нəтижелік айналмалы моментті тіркейді.
Қазіргі уақытта автоматтандыру саласындағы əлемдік тенденцияларға сəйкес болатын мұнайды есепке алудың автоматтандырылған тораптарының жаңа буындары қолданылуда.Тауар-коммерциялық есеп айырысу үшін қолданыстағы нормативтік құжаттарға сəйкес қабылдау-тапсыру
операциялары масса бірлігімен жүзеге асырылады.Коммерциялық мұнайды есепке алу тораптарында бұрында шығынды өлшеудің көлемдік принципін пайдаланған, массалық шығынды өлшеу əдісі жанама болып табылады, бұл қосымша өлшеу құралдарын пайдалануға əкеледі, соның салдарынан қосымша қателіктер туындайды.
Көлемдік-массалық əдісті қолданған кезде өнімнің көлемі (V) мен тығыздығын () бірдей жағдайларда өлшейді, содан кейін өнімнің салмағын анықтайды:
M=V·p (3.9)
Динамикалық режимде өнімді есепке алу оны дайындау жəне айдау процесінде жүргізіледі, бұл есепке алу жүйесін дамытудағы перспективалы бағыт болып табылады.
Кориолис массалық шығын өлшегіштің құрылымы мен əрекет принципі.
Кориолис массалық шығын өлшегіштің əрекет принципі: түтіктер тербелмелі қозғалыстарды жасаған кезде жүйеде қосымша инерция күші – Кориолис күші пайда болады. Осы күштің əсерінен түтіктер иіле бастайды, олардың иілуін датчиктер белгілейді.
Массалық шығындарды анықтау үшін теңдеудің түрі келесі:
М = 𝑆𝑘𝑡 ∙ 𝐴𝑐 ∙ !
, (3.10)
𝐴 𝑒 ƒ 7
мұндағы М − массалық шығын;
А С – Кориолис күш əсерінен трубкалардың тербелістер амплитудасы;
А е – еріксізтербелістерамплитудасы,
𝐴𝑐 – фаза,
𝐴 𝑒
𝑆 𝑘𝑡 –20 !С болғанда аспап тұрақтысы;
𝑓 𝑉 – еріксіз тербелістер жиілігі.
Кориолисті массалық шығын өлшегіш келесі бөліктерден тұрады (3.11
сурет)):
шығын өлшеу түтігі;
қозу катушка жəне магнит;
өлшеукатушкалары (электромагниттікжылдамдықдетекторлары);
терморезистор;
технологиялыққосылыс (фланец);
түрлендіргіш;
корпус.
Сурет- Кориолистішығынөлшегіштіңжалпытүрі
Өлшенетін массаның сенсоры арқылы өту кезінде Кориолис эффектісінің нəтижесінде жылдамдықтың электрмагниттік детекторлары фазалық ығысты өлшейді (сурет 3.12). Сигналдар арасындағы уақыт айырмашылығы ΔT микросекундамен өлшенеді жəне М массалық шығынға тікелей пропорционалды:
М=f(ΔT). (3.11)
ΔT неғұрлым көп болса, соғұрлым массалық шығын көп.
Шығын болмаған кезде детекторлардағы синустік сигналдар бір фазада болады (3.11 сурет).
Детекторлар бұл сигналды аналогты сигналына немесе жиілік- импульстік шығыс сигналына түрлендіреді.
Түтік иілген немесе тік болуы мүмкін. Тігінен орнатылған кезде кейбір конструкциялар өздігінен толтырылуы мүмкін. Шығын өлшегіш екі параллель түтікшелерден тұратын кезде, кірістегі ағын екі ағынға бөлінеді жəне шығыста бір-біріне қосылады.
Cурет – Электромагниттікдетекторлардыңсигналдары
Бір түтікшені (немесе тізбектеп жалғаған екі түтікшені) пайдаланған кезде шығын өлшегіштегі ағын бөлінбейді.
Əр жағдайда, жетек түтіктердің вибрциялауына əкеледі. Электрмагниттік жетек бір түтікшемен жалғанған катушкадан жəне басқа түтікшемен жалғанған магниттен тұрады (3.12 сурет). Катушкаға айнымалы ток беріледі, ол магнитті мезгіл-мезгіл не тартылуына, не итерілуіне əкеледі.
сурет – Кориолистішығынөлшегіштіңқұрылысы Құбырдың тербелмелі учаскесі бар кориолисті шығын өлшегіш сенсор
мен сигналдың электронды түрлендіргішінен (датчиктен) тұрады. Сенсордың ұштары қозғалыссыз бекітілген бір немесе екі өлшеу түтіктері (əдетте: U- тəрізді) болады (3.12 сурет). Сенсор ортасында орналасқан электромагнит əсерінен түтікше өзінің резонанстық жиілігімен тербеліс жасайды (амплитудасы шамамен 1мм, жиілігі секундына 80 цикл). Осының арқасында түтікшеде ағатын сұйықтық қозғалыстың тік құраушысына ие болады. Циклдің бірінші жартысы кезінде түтікшенің жоғары қарай қозғалысында, түтікшенің бірінші жартысы арқылы өтетін сұйықтық жоғары қозғалысқа
қарсы тұрады жəне түтікшеге жоғарыдан төменге қысым көрсетеді.Түтіктің екінші (шығыс) жартысында қозғалатын сұйықтық түтікке төменнен жоғарыға қарай қысым көрсете отырып, қозғалыстың тік құрамдас бөлігінің азаюына кедергі жасайды.Осылайша, жүйеде қосымша инерция күші – Кориолис күші пайда болады жəне осы күштің əсерінен түтіктер иіле бастайды (бұрылады). Олардың иілуі датчиктермен (жылдамдық детекторларымен) тіркеледі.
Бұрыштық жылдамдық бағыты өзгергенде, бұл күштер бағытын өзгертеді жəне тармақ қарама-қарсы жаққа жылжиды. Бұл ығысу шамасы құбыр арқылы сұйықтықтың массалық шығынына пропорционалды. Ығысулар жылдамдықтың электромагниттік детекторлары көмегімен тіркеледі. Олардың шығу сигналы импульс болып табылады, оның ұзақтығы сұйықтықтар үшін де, газдар үшін де пропорционалды, шығын өлшеуді жоғары дəлдікпен береді (сұйықтықтар үшін 0,1% жəне газ үшін 0,5%).
Кориолисті шығын өлшегіштер температура мен қысымның өзгеруіне сезімтал емес.
Достарыңызбен бөлісу: |
