Comments 21
Я верно понимаю, что датчики вкручиваются в трубу и имеют контакт с измеряемой жидкостью? Вообще говоря, заголовок должен звучать как измерение "Измерение скорости и направлении потока в трубе без МЕХАНИЧЕСКОГО проникновения внутрь неё". Потому что невозможно измерить параметры системы, не вмешиваясь физически в нее. Еще есть электромагнитные расходомеры - как с врезаемыми в трубу датчиками, так и с датчиками в виде конденсатора, размещенного поверх диэлектрического отрезка трубы. Но для таких расходомеров жидкость должна уметь проводить ток.
Ультразвуковой расходомер вполне может работать сквозь стенки трубы. Мешающую волну по самой трубе можно вычесть. Контакт датчика с жидкостью удобен, но не обязателен.
В жизни реализуется 2 схемы измерения. Есть расходомеры у которых датчики врезаны в стенки и фактически контактируют с продуктом. Такие расходомеры выглядят как кусок трубы с проводами. А есть накладные датчики, которые накладываются поверх трубы и выставляются определённым образом. Такие датчики не соприкасаются с продуктом.
не знал про ультразвуковой, что можно не врезать. Еще есть третья схема, где датчики являются частью трубопровода и вибрируют или вращаются - так называемые кориолисовые расходомеры
Про кориолисовы немного не так. Есть измерительный трубопровод, который раскачивается задающей катушкой, и есть 2 сенсора которые улавливают колебания трубопровода. При движении продукта в измерительном трубопроводе, возникает смещение по времени в колебаниях из-за действия силы кориолиса. Это если упрощенно объяснять
лет 20 назад я слышал про похожую задачу, только так расход измеряли с помощью... температуры
Так работают датчики массового расхода воздуха в инжекторных двигателях.)
Совершенно верно. В прошлом году в 8-м классе по физике пришлось помочь с решением подобной задачи. И да, ученик нашел прототип решения буквально за 5 минут, выбрав из вариантов звук, вибрация и изменение температуры именно последний (просто он любит змей и на примере их органов чувств перебирал и сравнивал варианты). Правда, решение не требовало подробной модели, а только идею.
Статью можно использовать разве только, что для ознакомительных целей. Так как с самого начала статьи начинаются смешинки, вроде тех, что УВ изначально направленны параллельно потоку жидкости, спойлер - НЕТ. Есть 2 направления "по потоку", и "против потока". И даже ниже этих слов приведена картинка с Z-схемой измерения. Спойлер, она применяется на трубах начиная с определённого диаметра. В ещё есть V-схема, и W-схема, и чем меньше труба, тем больше отражений стараются сделать, чтобы получить разницу во времени. И это, в своей поделке не забудьте добавить временное окно, в котором сигнал не обрабатывается. Он в это время успевает по стенкам прийти на П/П противоположной стороны
А кто-нибудь из сопричастных к теме может поделиться appnote с подходящей схемотехникой? Нужен расходомер на 3 л/ч (бензин), хочу оценить перспективность УЗ варианта.
Тензоэлемент под баком?
хочу оценить перспективность УЗ варианта.
Бесперспективняк..
В тексте явно написано:
Минимальное же значение скорости, для которого будет иметь смысл расчет – ≈3 метра.
Имеется в виду 3 метра в секунду.
У Вас расход 3 литра в час, т.е. приблизительно 1 мл/сек. Если жидкость должна при этом двигаться со скоростью 3 м/с, то площадь сечения будет порядка 0,3 кв.мм, т.е. диаметр 0,5 мм. И я, если честно, даже не представляю, какое потребуется для этого создать давление, чтобы прокачивать бензин через такой капилляр с таким расходом. Ну и откуда взять излучатель/датчик для "трубы" такого диаметра. Даже если 200% погрешности Вас не пугают..
То, что мне примерно надо нашел, TDC-GP22. Похоже, относительная новинка, когда до этого темой интересовался она мне не попадалась. «hightech ширпотреб» для счетчиков тепла прежде всего. 22 пс точность измерения!!! Микросхема 250 р, модуль на али 450 р, УЗ приемопередатчики по 450 р, но довольно большие – 18 мм. Есть с чем поэкспериментировать!
3 л/ч для трубки d3 это 0.1 м/с, т. е. для 1% точности по расходу надо измерять время с отн. точностью, грубо 0.1 м/c / 1500 м/c ~1e-4. Пускай база будет 0.1 м, это 1e8 пс, разрешение 22 пс, что дает отн. точность 2e-7. Запас три порядка, должно хватить.
Не проще ли измерять изменение частоты (эф.Допплера)?
Подскажите, а какое применение в быту вы видите для ультразвуковых расходомеров?
И как это может использоваться в спелеологии?
Измерение скорости и направлении потока в трубе без физического проникновения внутрь неё