+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Лекція
К-сть сторінок:
17
Мова:
Українська
зондуючий імпульс. Після відбивання його приймає мікрофон М і підсилює підсилювач П1. Далі він поступає на компаратор К, який формує імпульс, що запускає чекаючий мультивібратор МВ1. Мультивібратор видає один імпульс, котрий запускає чекаючий мультивібратор МВ2. Цей же імпульс після підсилення підсилювачем П2 надходить у лінію зв'язку. Мультивібратор МВ2 запускає генератор ГІ і починається другий цикл зондування. Цим забезпечується автоматична циркуляція акустичних зондуючих імпульсів. Період їх проходження залежить від рівня води. Аналогічно працює й еталонний первинний перетворювач ЕПП.
Рис 12.7. Блок-схема акустичного рівнеміра РА-1.
Вторинний перетворювач ВП виконує ділення періодів проходження імпульсів з вимірювального і еталонного первинних перетворювачів. Результат ділення відповідає вимірюваному рівневі і відображається цифровим індикатором. Основна похибка складає ±10 мм і практично не залежить від меж вимірювання.
Перевага акустичних рівнемірів – відсутність елементів, що знаходяться в безпосередньому контакті з водою. Їх застосовують для безперервного дистанційного вимірювання рівня води у водоймищах, спостережливих свердловинах і на водомірних постах гідромеліоративних систем при температурі навколишнього повітря від –10 до +50 °С. Використовують їх також як вимірювальні пристрої в цифрових системах автоматичного керування рівнем води.
Пневмометричні рівнеміри
Пневмометричні рівнеміри використовують для вимірювання рівня води при температурі навколишнього повітря від –30 до +50 °С. Максимальний діапазон вимірювання складає 30 м.
Принцип роботи рівнеміра полягає в наступному. У вимірювальну трубку ВТ через редуктор Р надходить повітря під тиском, більшим за гідростатичний тиск води на виході трубки (рис. 12.8). Тому повітря витісняє воду з трубки й у ній встановлюється тиск, рівний висоті стовпа витисненої з неї води. При цьому стиснене повітря безупинно виходить у воду. Повітря подає спеціальна компресорна установка. Робочий тиск - 1 МПа.
Рис. 12.8. Структурна схема пневмометричного рівнеміра.
Тиск у трубці ВТ вимірює сильфоний манометр М. Переміщення сильфона за допомогою проміжного перетворювача ПП перетворюється в електричну напругу, яка подається на вимірювальний прилад ВП і яка може використовуватись в системах автоматичного регулювання рівня. Градуюють шкалу приладу в метрах. Похибка залежить від діапазону вимірювання і не перевищує ±25 мм.
Електродні давачі рівня
Принцип роботи давачів заснований на електропровідності води. Досягнувши електрода Е (рис. 12.9), вода замикає електричне коло, протікання струму в якому використовується в якості первинного сигналу про рівень води. Цей сигнал підсилюється напівпровідниковим підсилювачем П і потім надходить на котушку електромагнітного реле Р, контакти якого можуть включати сигнальний пристрій або двопозиційний регулятор рівня. Замість реле
Рис. 12.9. Структурна схема електродного давача рівня
часто використовують перемикаючі схеми. У цьому випадку давач називають безконтактним. З метою безпеки напруга на електроді не повинна перевищувати 6 В.
Крім одноелектродних, випускають також і багатоелектродні давачі, наприклад, електродний регулятор-сигналізатор трьох рівнів. Він має три електроди і три реле, контакти яких використовують для керування. Похибка контролю рівня не перевищує 1 ... 2 мм.
Електродні давачі досить прості за будовою, надійні в роботі і тому їх широко застосовують для контролю дискретних значень рівнів в системах сигналізації й автоматичного двопозиційного регулювання рівня води в басейнах, каналах і різних резервуарах.
Давачі положення затвора
Давачі положення затворів призначені для перетворення переміщення затвора в електричний сигнал (безперервний або кодовий) і формування команд у виді замикання контактів шляхових вимикачів для відключення електропривода в крайніх положеннях затвора. Кінематична схема давача відрізняється від кінематичної схеми рівнеміра (рис. 12.4) лише тим, що вал 3 приводиться в рух вантажним гвинтом затвора. Давачі переміщення можуть мати потенціометричний, індукційний або кодовий перетворювачі.
Давачі положення випускаються для вимірювання переміщень затворів у межах 0...5 м. Похибка вимірювання складає ±10 мм, а замикання контактів шляхових вмикачів – ±20 мм.
Вимірювання витрати
Витрату води визначають за формулою
,/12.5/
де – відповідно живий перетин і середня швидкість потоку.
Виходячи з залежності /12.5/, для визначення витрати необхідно виміряти перетин і швидкість потоку і виконати операцію множення «перетин на швидкість». Зробити це досить складно. Тому звичайно витрату визначають за однією змінною, а іншу стабілізують за допомогою спеціальних гідротехнічних споруд або трубчастих переходів.
Вимірювання витрати за рівнем
У відкритих каналах рівень води визначає живий перетин потоку. Якщо побудувати ділянку такого русла, у якому швидкість течії стала ( ), то за рівнем води у ньому можна визначити витрату. Русло, у якому , називають тарованим. У тарованому руслі вимірювання здійснюється чутливим рівнеміром, градуйованим в одиницях витрати. Похибка вимірювання складає ±5%.
Для визначення витрати води у відкритих руслах часто використовують залежність витрати через регульовані перегороджуючи гідротехнічні споруди від напору і ступеня відкриття затвора . При вільному витіканні води у нижній б'єф витрата залежить від рівня води у верхньому б'єфі . Тому вимірявши рівень води у верхньому б'єфі рівнеміром і ступінь відкриття затвора давачем положення затвора, на підставі тарувальних кривих можна визначити витрату. Криві знаходять експериментальним шляхом.
При затопленому режимі витікання напір дорівнює перепадові рівнів води на споруді ( ). У цьому випадку необхідно виміряти рівні води у верхньому