Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Мая 2014 в 22:48, курсовая работа
Доплеровский ультразвуковой расходомер-счетчик ДНЕПР-7 является прибором общепромышленного назначения с широким диапазоном контролируемых сред с накладным монтажом датчиков.
Расходомер-счетчик ультразвуковой ДНЕПР-7 предназначен для технологических и коммерческих измерений, контроля и учета объемного расхода, количества жидкости и насыщенного водяного пара в системах холодного, горячего водоснабжения, теплоснабжения и водоотведения
1. Назначение и область применения 3
2. Устройство и принцип работы 5
3. Монтаж и наладка расходомера на объекте 8
4. Описание условий эксплуатации 16
Заключение 18
Список использованной литературы 20
Если амплитуда сигнала после настройки адаптером меньше 1,5В., то следует обратить особое внимание на состояние контролируемой среды и трубопровода.
Для дальнейшей настройки следует записать амплитуду сигнала.
Проконтролировать по осциллографу форму доплеровского сигнала. (Доплеровский сигнал представляет собой низкочастотную составляющую от произведения высокочастотного сигнала, излучаемого в контролируемую среду, на сигнал, отраженный движущимися неоднородностями потока жидкости.).
Частота доплеровского сигнала определяется скоростью потока и лежит в пределах от 10 до 500 Гц.
Доплеровский сигнал представляет собой последовательность отрезков синусоид по 3-5 периодов каждый, со случайной амплитудой и случайной фазой.
Амплитуда доплеровского сигнала должна лежать в пределах от0 до 4 В.
Типичная форма сигнала представлена на рис.1.
Рис.1
Определить наличие помех, влияющих на работоспособность расходомера. Помехи, влияющие на работоспособность расходомера, могут вызываться плохой гидравликой объекта измерения.
Низкочастотная помеха.
Как правило, наличие низкочастотной составляющей помехи обусловлено:
Определить низкочастотную помеху можно по форме сигнала.
При наличии низкочастотной помехи, доплеровский сигнал приобретает вид показанный на рис.2.
Рис.2
При подобном сигнале возможно уменьшение показаний расходомера.
8.4.2. Для подавления низкочастотных помех следует использовать переключатель НЧ. Переключатель НЧ поворачивается по часовой стрелке и устанавливается во второе положение, через 10 - 15 секунд в третье и через 10 - 15 секунд в четвертое. При этом фиксируется амплитуда сигнала при каждом положении переключателя НЧ, затем переключатель устанавливается в положение, при котором амплитуда сигнала не менее 0,7 от амплитуды сигнала в 1 положении переключателя, а форма сигнала имеет вид показанный на рис.1.
8.4.3. Высокочастотная составляющая помехи, как правило, обусловлена:
Определить высокочастотную помеху можно по форме сигнала.
При повышенном уровне высокочастотной помехи, доплеровский сигнал приобретает вид показанный на рис.3.
Рис.3
При подобном сигнале возможна нестабильная работа расходомера.
Для подавления высокочастотных помех следует использовать переключатель ВЧ. Переключатель ВЧ поворачивается по часовой стрелке и устанавливается во второе положение, через 10 - 15 секунд в третье и через 10-15 секунд в четвертое. При этом фиксируется амплитуда сигнала при каждом положении переключателя ВЧ, затем переключатель ВЧ устанавливается в положение, при котором амплитуда сигнала не менее 0,7 от амплитуды сигнала в положении 1 переключателя, а форма сигнала имеет вид показанной на рис.1.
Выбор режима управления фильтрами. Фильтрами подавления НЧ и ВЧ можно управлять в ручную, с помощью переключателей НЧ и ВЧ, или автоматически.
Если в сигнале присутствуют помехи и, с помощью переключателей НЧ и ВЧ удалось от них отстроиться, то установленные фильтры могут ограничить диапазон работы прибора.
Для устранения ограничений диапазона служит автоматический режим управления фильтрами. При этом начальные установки фильтров используются только один раз в 10 минут. В остальное время фильтры устанавливаются автоматически.
Для перехода в режим автоматического управления фильтрами следует установить переключатель «Руч./Авт» в положение «Авт».
Если фильтры не установлены, переключатель «Руч./Авт» следует установить в положение «Руч.»
Для нормальных измерений рекомендуется выбирать участки трубопровода, на которых отсутствуют помехи, при этом все переключатели, кроме «F», устанавливаются в крайнее левое положение, а переключатель «Руч./Авт» в положение «Руч.».
Настройка чувствительности. Если после настройки амплитуда сигнала меньше 1,5 В., то можно увеличить коэффициент усиления с помощью переключателя «К». Вращая ручку переключателя «К» по часовой стрелке можно увеличить сигнал до необходимого уровня. Однако, вместе с сигналом могут усилиться и помехи, что может привести к неустойчивой работе прибора.
Следует отметить, что после увеличения чувствительности прибора увеличивается шумовая составляющая сигнала. Это может привести к ложным показаниям прибора при нулевом расходе.
В случае, если отсутствует возможность проконтролировать амплитуду сигнала по осциллографу, можно произвести наладку расходомера по индикатору, выполненному в виде рейки светодиодов.
Амплитуда сигнала пропорциональна высоте столбика из N светящихся светодиодов. В этом случае, амплитуда сигнала равна:
U = N * 0,4 B
Для оценки правильности выбора места установки датчиков, в приборе имеется возможность наблюдения спектра скоростей гидравлического потока в трубопроводе. Для этого необходимо вход осциллографа подключить к 8 контакту разъема «Выход», землю осциллографа к корпусу прибора (9 контакт). Вход внешней синхронизации к контакту 6 разъема «Выход». (рис. 4) Переключить осциллограф в режим с внешней синхронизацией.
Установить коэффициент вертикального отклонения 0.1 V/дел и коэффициент развертки 5 мс/дел.
Рис.4
Вращая ручку «Уровень» добиться устойчивого изображения спектра потока. При наличии ярко выраженного максимума (типа пирамиды) прибор соответствует метрологическим характеристикам независимо от длины прямых участков трубопровода.
Спектральные параметры сигнала удобнее измерять при помощи наладочного спектро - осциллографического экрана.
Вращая ручку «Контраст» можно добиться более четкого изображения спектра потока. При наличии ярко выраженного максимума (типа пирамиды), и если спектральный параметр "П" меньше 0,7 то прибор соответствует метрологическим характеристикам независимо от длины прямых участков трубопровода. В случае, если спектральный параметр "П" больше 0,7 то место установки выбрано не правильно, или в сигнале присутствуют помехи, и требуется настройка расходомера.
При увеличении длины линии связи между процессорным блоком и блоком питания необходимо контролировать напряжение питания на 1- 2 контактах разъема «Сигнал» процессорного блока ( не менее 11,5 В и не более 15 В). В случае, если напряжение меньше 11.5В., то необходимо подобрать резистор R 4 - (82 КОм) уменьшая его. При этом напряжение на выходе блока питания (контакты 1 - 2 разъема «Сигнал») должно быть не более 19 В.
Если при соблюдении выше перечисленных условий не удается поднять напряжение на входе процессорного блока необходимо увеличить сечение кабеля.
Расходомер-счетчик обладает повышенной чувствительностью и не может быть установлен в местах с большим уровнем вибрации и акустических помех или высоким (более 20 %) уровнем пульсации скорости в трубопроводе. Паразитный сигнал, обусловленный вибрацией, появляется в результате изменения геометрического расстояния между ПП, либо при колебаниях самой контролируемой среды.
Паразитный сигнал от вибрации возрастает при плохом креплении ПП к трубопроводу.
При образовании в верхней части трубопровода воздушной пробки в местах установки ПП происходит интенсивное отражение ультразвука от границы раздела сред. Это может вызвать повышение чувствительности расходомера к вибрации и акустическим помехам.
Рекомендуется устанавливать ПП на наклонных участках трубопровода в местах, где не может образоваться воздушная пробка.
Амплитуда паразитного сигнала от вибрации зависит от большого количества факторов, она не может быть рассчитана теоретически и определяется экспериментальным путем.
Не рекомендуется устанавливать расходомер-счетчик за насосами, не имеющими расширительных баков и успокоителей потока.
Рекомендуется устанавливать расходомер-счетчик перед насосами на участках трубопровода с более низким давлением.
Условия эксплуатации расходомеров-счетчиков следующие:
- температура окружающего воздуха:
1) ПП - от минус 50 до 150 °С;
2) процессорного блока (далее - ПБ), блока питания (далее - БП), блока измерений вспомогательного (далее - БИВ) - от минус 20 до 50 °С;
- относительная влажность окружающего воздуха:
1) ПП - 95 % при температуре 35 °С;
2) ПБ, БП, блок БИВ - 80 % при температуре 25 °С.
Степень защиты оболочки ПП и ПБ - IP54, оболочки БП и БИВ - IP20 по ГОСТ 14254.
Расходомер-счетчик обеспечивает хранение в энергонезависимой памяти и вывод через последовательный интерфейс RS232 или RS485 архивной измерительной информации на персональный компьютер.
Ультразвуковой метод позволяет вести измерение расхода любых жидкостей независимо от их электропроводности. Возможна работа на непроводящих жидкостях. Метрологические характеристики ПР не зависят от электропроводности, температуры и химического состава контролируемой среды.
Расходомер представляет собой цельнометаллическую конструкцию, не содержащую пластиковых или других электроизоляционных элементов, контактирующих с контролируемой средой.
За счет этого повышается его долговечность и обеспечивается возможность работы при высоких давлениях.
Конструкция расходомера не содержит пластиковых элементов, которые могут деформироваться в процессе монтажа и эксплуатации.
Расходомеры Днепр-7 могут устойчиво работать при образовании на его стенках токопроводящей пленки.
Метрологические характеристики расходомеров не зависят от качества контролируемой среды и ее загрязненности.
Для проведения периодической поверки используется имитационный метод. Периодическая поверка может быть произведена непосредственно на объекте без демонтажа ПР. Это позволяет сократить сроки проведения периодической поверки и уменьшить ее стоимость.
Для обеспечения специфических требований (санитарных, гигиенических, прочностных и т.п.) проточная часть ПР и корпуса ультразвуковых датчиков могут быть изготовлены из материала заказчика.
Реальный срок службы электромагнитных расходомеров 2-а года, в то время как средний срок службы расходомеров Днепр-7 8 лет.
Ремонт электромагнитных расходомеров приходится производить их ремонт каждые 2-а года по причине выхода из строя первичных преобразователей. Аналогичные датчики расходомеров Днепр-7 монтируются снаружи трубопровода и не вступают в контакт с контролируемой средой, что существенно увеличивает их срок службы.