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.
- 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.
- 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.
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).
