Măsurarea Debitului

1. OBIECTIVUL LUCRARII

- cunoasterea structurii si a functiei unui sistem de masurare a debitului;

- cunoasterea principiului de functionare si determinarea caracteristicii statice a unui traductor de debit cu diafragma.

2. NOTIUNI RECAPITULATIVE DE BAZA

Pentru masurarea debitului exista numeroase metode si mijloace care au fost folosite în trecut iar altele au fost realizate relativ recent.

Senzorii si traductoarele de debit, dupa fenomenul sau efectul care sta la baza functionarii lor, se clasifica astfel:

- traductoare bazate pe masurarea caderii de presiune;

- traductoare bazate pe masurarea presiunii dinamice;

- traductoare bazate pe echilibrarea fortelor;

- traductoare bazate pe antrenarea mecanica;

- traductoare bazate pe conservarea impulsului;

- traductoare bazate pe masurarea volumelor;

- traductoare bazate pe turbionarea jetului de fluid;

- traductoare bazate pe inductia electromagnetica;

- traductoare pentru masurat debit în canale deschise;

- traductoare bazate pe propagarea ultrasunetelor;

- traductoare bazate pe urmarirea trasorilor;

- traductoare combinate si speciale.

În aceasta lucrare vom studia traductoarele de debit bazate pe masurarea caderii de presiune.

La baza functionarii acestor traductoare sta dependenta dintre viteza de curgere si caderea de presiune pe care o produce o rezistenta hidraulica locala sau o linie asupra fluidului atunci când acesta curge prin rezistenta respectiva. Caderea de presiune prelevata de un senzor corespunzator constituie o masura a vitezei de curgere, si deci - o masura a debitului de fluid.

Traductoarele de acest tip sunt constituite deci din cel putin doua elemente esentiale:

Senzorul de debit, care este alcatuit din rezistenta hidraulica si care produce o cadere de presiune dependenta de debit.

Manometrul diferential, care serveste la masurarea caderii de presiune pe senzor.

În sistemele mai evoluate semnalul obtinut ca efect al caderii de presiune în manometrul diferential este convertit în semnal electric, de obicei curent electric, pentru a fi mai usor de transmis, prelucrat si masurat.

Din cele aratate rezulta, deci, ca în acest caz masurarea debitului consta în fond în masurarea caderii de presiune produsa de senzor. Dependenta debit - cadere de presiune este determinata de regimul de curgere si de tipul senzorului.

În cele mai multe cazuri dependenta dintre debit si caderea de presiune este neliniara ceea ce are drept consecinta o scara cu gradatii neuniforme. Pentru a obtine o scara cu gradatii uniforme senzorul de debit sau elementul de convertire si adaptare se cupleaza cu un element de liniarizare, un extractor de radacina patrata.

Traductorul de debit prezentat în figura 1 este format din elementul sensibil tip diafragma ES-D, care sesizeaza si transforma debitul de lichid Q într-o diferenta de presiune Dp = p1 - p2 proportionala cu patratul debitului, convertorul C, care transforma diferenta de presiune Dp într-o deplasare unghiulara a si adaptorul AD, la iesirea caruia se obtine un semnal electric I1 = 2…10 mA (sau 4…20 mA), de asemenea proportional cu patratul debitului:

DI1 = k . Q2

Pentru protejarea burdufurilor convertorului C la suprapresiune, interiorul acestora este umplut cu un lichid special.

Capetele libere ale burdufurilor sunt unite prin tija de legatura 1, a carei deplasare este controlata de resortul elastic. Sub actiunea presiunilor p1 si p2 aplicate pe suprafetele exterioare ale burdufurilor, tija se deplaseaza orizontal si transmite miscarea axului 3, cuplat printr-un sistem special de etansare la intrarea adaptorului AD.