230 likes | 518 Views
ULTRA ZVUČNI. Savremena Merenja i Regulacija. protokomeri. Univerzitet u Novom Sadu , Fakultet tehničkih nauka , Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima. Agenda. Savremena Merenja i Regulacija. Uvod Princip rada Prakti čna realizacija Način ugradnje i izbor.
E N D
ULTRAZVUČNI Savremena Merenja i Regulacija protokomeri Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Agenda Savremena Merenja i Regulacija • Uvod • Princip rada • Praktična realizacija • Način ugradnje i izbor Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Uvod maseno merenje protka Savremena Merenja i Regulacija Osnovne prednosti ovakvog načina merenja protoka i fizičko-tehničkih karakteristika ultrazvučnih senzora su • Imaju tačnost do 0.5% merenog protoka. • Imaju merni opseg od 0-45000 m3/h u senzorskoj izvedbi. • Prave se u veličinama od DN 50 do DN 4000 (SONOKIT). • Mogući temeperaturni opseg merenog medija je od –400C do +2000C. • Praktično neosetljivi na promene teperature, gustine, pritiska provodljivosti fluida. • Ne remete tok fluida, moguća je instalacija pod pritiskom. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Agenda Savremena Merenja i Regulacija • Uvod • Princip rada • Praktična realizacija • Način ugradnje i izbor Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Princip rada Savremena Merenja i Regulacija B C(A do B) = C0 + V * cos C(B do A) = C0 - V * cos Co=Brzina zvukakad fluid miruje V = brzina fluida C = brzina zvuka kroz fluid A Od više poznatih metoda ultrazvučnog merenja protoka u upotrebi su najčešće tri, i to metodi koji su zasnovani na merenju: • vremena prolaza talasa kroz fluid • promene faze talasa • promene frekvencije talasa Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Princip rada Savremena Merenja i Regulacija B D A Lab=D/sin • Q zapreminski protok • k kalibracioni faktor • t razlika vremena prolaza • T vreme prelaza ultrazvučnog talasa od tačke A do tačke B Vrednost vremenskog intervala t je veoma mala (t=10-6 do 10-7) i oko 1000 puta je manja od vremena T. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Agenda Savremena Merenja i Regulacija • Uvod • Princip rada • Praktična realizacija • Način ugradnje i izbor Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija Merač se sastoji od dva para prijemnika/predajnika zvučnog talasa (tzv. transdjuseri) postavljenih paralelno jedan pored drugoga, pod uglom u odnosu na osu cevi kroz koju protiče fluid. Istovremeno oba para emituju ultrazvučni talas, jedan par nizvodno a drugi uzvodno. Ovi talasi stižu do naspramnih transdjusera u različitim vremenskim trenucima. Transdjuseri su povezani sa tzv. konvertorima signala koji sadrže mikroprocesorku jedinicu. Ovde se vrši merenje vremenske razlike u pristizanju uzvodnog i nizvodnog ultrazvučnog talasa. Merenjem ove vremenske razlike, kao što je pokazanao, uz odgovarajući kalibracioni faktor, koji se određuje eksperimentalno pri kalibraciji instrumenta, izračunava se zapreminski protok tečnosti. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija t T Nizvodno Signal koji se šalje Primljeni signal Uzvodno Prozor za prijem signala Korelacija Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija Primljeni signal Referentni signal Korelacioni koeficijent 1 0 Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija 0.5 0 1 | | | | | | | | | | | Correlation coefficient Referentni Signal Primljeni Signal Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija 0.5 0 1 | | | | | | | | | | | Correlation coefficient Referentni Signal Primljeni Signal Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija 0.5 0 1 | | | | | | | | | | | Correlation coefficient Referentni Signal Primljeni Signal Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija 0.5 0 1 | | | | | | | | | | | Correlation coefficient Referentni Signal Primljeni Signal Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija 0.5 0 1 | | | | | | | | | | | Correlation coefficient Referentni Signal Primljeni Signal Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Praktična realizacija Savremena Merenja i Regulacija 0.5 0 1 | | | | | | | | | | | Correlation coefficient Referentni Signal Primljeni Signal Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Agenda Savremena Merenja i Regulacija • Uvod • Princip rada • Praktična realizacija • Način ugradnje i izbor Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Način ugradnje i izbor Savremena Merenja i Regulacija obezbeđivanje pune tačnosti • Način ugradnje. • Tip pumpe, odnosno promene protoka. • Izbor senzora i njegovo konfigurisanje. • Temperatura i pritisak kod zapreminskog protoka. • Promene viskoznosti. • Odsecanje protoka malog inteziteta. • Dinamika ventila vezanih za protokomer (posebno pri doziranju). Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Način ugradnje i izbor Savremena Merenja i Regulacija • Šta se može meriti • Tečnost sa <2% gasa ili vazduha • Tečnost sa <2% čvrstih sastojaka • Tečnost viskoznosti <350 Cst Greška Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Način ugradnje i izbor Savremena Merenja i Regulacija min 10 x Di min 3 x Di min 20 x Di min 40 x Di Tako na primer za ultrazvučni meračDanfoss Sonoflow, preporuka je da merač bude barem 10Di unutrašnjih poluprečnika senzora) iza krivine u cevovodu. Za pumpu ovo rastojanje iznosi najmanje 20Dia za suženje cevovoda (ventili, prigušnice i sl.) najmanje 40Di. Rastojanje do pumpe, ventila ili krivine u cevovodu iza merača ne bitrebalo biti manje od 3Di Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Način ugradnje i izbor Savremena Merenja i Regulacija L1 L2 L1 L2 Iza dvostrukog savijanja ceviu jednoj ravni merač treba postaviti tako da rastojanja najmanje L2=25Di za jednostruki merač (ima jedan par transdjusera) L2=15Didvostruki. L1 za obe vrste merača treba da je najmanje 3Di. U slučaju dvostrukog savijanja cevi u dve ravni, preporučuje se da najmanje L2=40Di za jednostruki, odnosno L2=20Di za dvostruki merač. L1 za obe vrste merača treba da je najmanje 3Di. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Način ugradnje i izbor Savremena Merenja i Regulacija Senzor mora uvek biti pun tečnosti • Izbegavati • Instalaciju u najvišoj tački cevovoda • Vertikalnu instalaciju, pri slobodnom oticanju vode Da bi se izbeglo postojanje vazdušnih čepova, pri horizontalnoj montaži senzor treba da bude nisko u cevovodu. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima
Način ugradnje i izbor Savremena Merenja i Regulacija Prvi korak Drugi korak • Utvrditi vrednosti osnovnih parametara procesa: • Maksimalni protok fluida koji će se javiti u eksploatacionim uslovima • Maksimalni pritisak u sistemu • Radnu temperaturu procesa Na osnovu parametara, korišćenjem tabele sa tehničkim podacima senzora u katalogu izabrati senzor koji najbolje zadovoljava eksploatacione uslove. Parametri procesa: Maksimalni protok Pritisak Temperatura Kod merača protoka tipa Sonoflowodabir senzora se uglavnom svodi na dimenzionisanje prečnika samog senzora.Izbor se vrši tako što se sa poznatim granicama u kojima se kreće protok tečnosti u sistemu i vodeći računa da brzina tečnosti u sistemu treba da je između 0.5 i 10 m/s iz tabele određuje odgovarajući prečnik senzora. Ukoliko zahtevima korisnika odgovara više veličina prečnika, treba voditi računa o tome da su merači manjeg prečnika jeftiniji, ali da se kod njih javlja veći pad pritiska i obrnuto. Nakon toga se u zavisnosti od potreba korisnika vrši izbor varijante merača i konvertora signala. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima