Корреляционные расходомеры — АСУ ТП: сообщество инженеров

Корреляционные расходомеры

Коротко о статье

Статья описывает корреляционный метод измерения расхода, основанный на времени прохождения неоднородностей потока между двумя точками трубопровода. Приведены формулы для расхода и принцип работы расходомера ДРК-4 с ультразвуковыми преобразователями и корреляционной обработкой сигналов.

Главное
  • Расход определяется через время задержки θ, при котором взаимная корреляция сигналов с двух детекторов максимальна.
  • Скорость неоднородностей измеряется по диаметру трубопровода и связана со средней скоростью через коэффициент ζ.
  • Формула расхода: Q = L S / (ζ θ), где L — расстояние между сечениями, S — площадь сечения.
  • В расходомере ДРК-4 используются две пары ультразвуковых акустических преобразователей АП1–АП4 и генераторы ультразвуковой частоты ГУЧ.
  • Сигналы с преобразователей модулируются неоднородностями потока и поступают на фазовые детекторы ФД1 и ФД2, затем на корреляционный дискриминатор КД.
  • Класс точности расходомера: 1,5 при скорости 0,5...5 м/с и 2 при скорости 5...10 м/с.
Термины и технологии
  • корреляционный метод измерения расхода
  • турбулентные неоднородности
  • корреляционный дискриминатор
  • ДРК-4
  • класс точности

Кому полезно: Инженеры АСУ ТП, занимающиеся измерением расхода жидкостей.

Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.

Корреляционный метод измерения расхода основан на определении времени θ прохождения случайными неоднородностями потока некоторого расстояния между двумя точками трубопровода, где эти неоднородности детектируются. В виде случайных неоднородностей потока можно выделить турбулентные неоднородности (ультразвуком):

θ = L / V

где L – расстояние между сечениями; V – скорость перемещения неоднородностей. Так как скорость V измеряется не по всему сечению трубопровода,а лишь по его диаметру, то

V = ζV

где ζ – коэффициент расхода; V – средняя скорость потока (V = Q / S), и

Q = LS / ζθ.

Здесь θ определяется как время задержки τ, при котором взаимокор-реляционность фазовых сигналов Х1, Х2 с двух детекторов достигает максимума, т.е. если

то Q = τ при RX1,X2(τ)→max в конце интервала T.

Структурная схема корреляционного расходомера ДРК-4

Принцип действия ДРК-4 основан на корреляционной дискретизации времени прохождения случайными флюктуациями расстояния между двумя парами ультразвуковых акустических преобразователей АП1 – АП4, которые излучают ультразвуковые колебания при воздействии на них генераторов ультразвуковой частоты ГУЧ. Эти колебания, проходя через жидкость, порождают вторичные электрические колебания на АП1 и АП2. Из-за взаимодействия вторичных ультразвуковых лучей с неоднородностью потока электрические колебания на АП оказываются модулированными. Эти колебания поступают на фазовые

детекторы ФД1 и ФД2 и далее на корреляционный дискриминатор КД. Класс точности данного расходомера составляет 1,5 (при V = 0,5…5 м/с) и 2 (при V = 5…10 м/с).

🔗 Корреляционные расходомеры

Оставьте комментарий

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.

Прокрутить вверх