Датчик расхода Метран-305ПР. Руководство - часть 3

 

12 

В  корпусе  проточной  части  расположены  тело  обтекания – призма  трапе-

цеидальной формы (1), пьезоизлучатель ПИ (2), пьезоприемник ПП (3) и термо-
датчик (7). 

Электронный блок включает в себя генератор (4), фазовый детектор (5), микро-

процессорный  адаптивный  фильтр  с  блоком  формирования  выходных  сигналов 
(6). 

Тело обтекания расположено на входе жидкости в проточную часть. При обтека-

нии этого тела потоком жидкости за ним образуется вихревая дорожка, частота следо-
вания вихрей в которой с высокой точностью пропорциональна объемному расходу. 

За  телом  обтекания  в  корпусе  проточной  части  диаметрально  противопо-

ложно друг другу расположены ультразвуковые пьезоизлучатель ПИ и пьезопри-
емник ПП. На ПИ от генератора подается переменное напряжение, которое пре-
образуется в ультразвуковые колебания. Пройдя через поток, эти колебания в ре-
зультате взаимодействия с вихрями оказываются модулированными по фазе. На 
ПП ультразвуковые колебания преобразуются в электрические и подаются на фа-
зовый детектор. 

Для увеличения динамического диапазона преобразователя при измерении 

малых  расходов,  где  характеристика  преобразователя  нелинейна  и  зависит  от 
температуры  теплоносителя,  в  проточную  часть  установлен  термодатчик.  Пока-
зания  термодатчика  учитываются  при  вычислении  расхода  в  области  малых  его 
значений. 

На  фазовом  детекторе  определяется  разность  фаз  между  сигналами  с  при-

емника и опорного генератора. На выходе фазового детектора образуется напря-
жение, частота изменения которого равна частоте образования вихрей и является 
мерой расхода. 

Для фильтрации случайных составляющих сигнал с фазового детектора по-

дается на микропроцессорный адаптивный фильтр и затем в блок формирования 
выходных сигналов. 

Таким  образом,  в  результате  преобразований  и  программной  обработки 

электронный модуль формирует импульсный выходной сигнал. 

1.4.3 Конструкция преобразователя 
Основные элементы конструкции преобразователя приведены на рисунке 1.3. 
Проточная  часть  преобразователя (1) представляет  собой  полый  цилиндр 

специальной конструкции, в котором установлены тело обтекания (2), термодат-
чик и пъезопреобразователи. 

 

13 

Для увеличения срока службы преобразователя и минимизации отложений 

проточная  часть  изготовлена  из  нержавеющей  стали  и  обработана  по  высокому 
классу чистоты поверхности. 

Для проведения периодической поверки тело обтекания сделано съемным. 
Электронный блок преобразователя размещен в отдельном корпусе (3), со-

единенном с проточной частью трубчатым кронштейном (4). В корпусе размеще-
ны  электронная  плата  и  колодка (5). На  колодке  размещены  два  светодиода (6) 
для  индикации  работы  и  самодиагностики  преобразователя  (в  соответствии 
1.2.9),  перемычка (7) для выбора цены импульса преобразователя, винты (8) для 
крепления проводов, соединяющих преобразователь с источником питания и вто-
ричным  прибором.  Контакты «+» и «-» предназначены  для  осуществления  ими-
тационной поверки преобразователя (согласно разделу 4). На контакт 3 выведен 
сигнал из контрольной точки платы (приложение Е). 

На боковой стороне корпуса располагается кабельный ввод (9). 
Корпус электронного блока закрыт крышками, уплотнение которых произ-

водится резиновыми кольцами, что обеспечивает герметичность корпуса. 

ЖКИ (при наличии) размещается под стеклом крышки электронного блока. 
Соединение электронной платы с пьезоэлементами осуществляется прово-

дами, проходящими внутри трубчатого кронштейна. 

 

 

14 

 

Рисунок 1.3 – Общий вид преобразователя  
 

11 

 

15 

1.4.4 Выбор типоразмера преобразователя 
Одним  из  важнейших  условий  штатной  работы  преобразователя  и  получения 

достоверных  результатов  измерений  является  выбор  оптимального  типоразмера 
преобразователя, основными критериями которого служат: 

-  соответствие  исходных  данных,  приведенных  в  технических  условиях  на 

установку  преобразователя,  реальным  технологическим  параметрам  (диапазон 
реальных расходов, перепад давления в сети); 

- диаметр условного прохода трубопровода; 

- оценка дополнительных гидравлических потерь; 

- наличие элементов автоматики и регулирования. 
Диаметр условного прохода трубопровода зачастую значительно больше диа-

метра условного прохода монтируемого преобразователя, поскольку реальные рас-
ходы, как правило, меньше расчетных величин, а динамический диапазон преобра-
зователя достаточно велик для проведения измерений в широкой области расходов. 
Поэтому не следует отождествлять диаметр условного прохода трубопровода с диа-
метром условного прохода преобразователя. 

При оценке дополнительных гидравлических потерь, обусловленных уста-

новкой преобразователя, важными показателями являются значения напора и пе-
репада давления в трубопроводе. Меньшее сопротивление имеет преобразователь 
расхода, диаметр условного прохода которого ближе к диаметру условного про-
хода  трубопровода.  Выбирая  преобразователь,  необходимо  также  учитывать  на-
личие в системе элементов автоматики и регулирования, поскольку при регули-
ровании может возникнуть такой режим, когда расход в трубопроводе может ока-
заться в области минимального значения (или ниже) для выбранного типоразмера пре-
образователя. 

Таким образом, необходимо стремиться, чтобы реальный расход контроли-

руемой жидкости находился во второй трети диапазона расхода выбранного ти-
поразмера преобразователя.