Senzory průtoku tekutin

Podobné dokumenty
Senzory průtoku tekutin

Vírový průtokoměr Optiswirl 4070 C Měřicí princip Petr Komp,

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření rychlosti a rychlosti proudění

10. Měření síly, tlaku, hladiny a průtoku

Měřicí princip hmotnostních průtokoměrů

Snímače hladiny. Učební text VOŠ a SPŠ Kutná Hora. Základní pojmy. měření výšky hladiny kapalných látek a sypkých hmot

Teorie měření a regulace

Anemometrie - žhavené senzory

O ptoelektronické senzory polohy 75

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 6. Měření rychlostí proudění

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ

snímače využívají trvalé nebo pružné deformace měřicích členů

Průtoky. Q t Proteklé množství O (m 3 ) objem vody, který proteče průtočným profilem daným průtokem za delší čas (den, měsíc, rok)


Proudění Sborník článků z on-line pokračujícího zdroje Transformační technologie.

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

MĚŘENÍ PRŮTOKU A PROTEKLÉHO MNOŽSTVÍ

Rychlostní a objemové snímače průtoku tekutin

PŘÍKLADY Z HYDRODYNAMIKY Poznámka: Za gravitační zrychlení je ve všech příkladech dosazována přibližná hodnota 10 m.s -2.

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu

Senzory průtoku a hladiny. Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti.

1141 HYA (Hydraulika)

Obsah. Předmluva 7. 1 Úvod 9. 2 Rozdělení prostředků a vlastnosti médií Prostředky pro získávání informace 33

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov. Modelování termohydraulických jevů 3.hodina. Hydraulika. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.

7. Měření výšky hladiny

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Snımace objemoveho toku. Ucebnı text VOS a SPS Kutna Hora

e, přičemž R Pro termistor, který máte k dispozici, platí rovnice

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

Hydrodynamika. Archimédův zákon Proudění tekutin Obtékání těles

Výukový modul 26. Mechanika plynů. Téma Proudění plynu v potrubí a jeho měření. Mgr. Sylva Kyselová

Snímače průtoku kapalin - objemové

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA TECHNOLOGIÍ A MĚŘENÍ

V následující tabulce jsou uvedeny jednotky pro objemový a hmotnostní průtok.

Základy fyziky + opakovaná výuka Fyziky I

26. Stavoznaky. Princip: při změnách výšky hladiny se mění poloha běžce potenciometru a tedy hodnota měřeného napětí

6. Mechanika kapalin a plynů

Analýza složení kapalin a plynů

DODATEK 3 K NÁVODU K VÝROBKU. Měřič průtoku, tepla, stavový přepočítávač plynů INMAT 66. typ 466 Měření průtoku vody. a technických kapalin

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

Ultrazvukový průtokoměr UFM 3030 pro měření průtoku kapalin

SNÍMAČE. - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení).

Principy měření průtoku tekutin trubicí

Krevní oběh. Helena Uhrová

Prezentace Siemens PD PA PI Procesní instrumentace Siemens, s.r.o Všechna práva vyhrazena.

Mechanika kapalin a plynů

M E T R O L O G I C K É Ú D A J E

Hmotnostní měření malých průtoků tekutin v uzavřených kanálech

Tlak v kapalinách a plynech Vztlaková síla Prodění kapalin a plynů

Magneticko-indukční indikátory průtoku

Míchání a homogenizace směsí Míchání je hydrodynamický proces, při kterém je různými způsoby vyvoláván vzájemný pohyb částic míchaného materiálu.

Mechanika tekutin. Hydrostatika Hydrodynamika

Vibrace atomů v mřížce, tepelná kapacita pevných látek

Univerzita obrany. Měření součinitele tření potrubí K-216. Laboratorní cvičení z předmětu HYDROMECHANIKA. Protokol obsahuje 14 listů

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY

Vakuová fyzika 1 1 / 40

PARAMETRY MĚŘENÉ NA DVOUPROUDÉM MOTORU

U218 - Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT v Praze. ! t 2 :! Stacionární děj, bez vnitřního zdroje, se zanedbatelnou viskózní disipací

Měření na povrchových tocích

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Dynamická viskozita oleje (Pa.s) Souřadný systém (proč)?

TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla

Senzory tlaku. df ds. p = F.. síla [N] S.. plocha [m 3 ] 1 atm = 100 kpa. - definice tlaku: 2 způsoby měření tlaku: změna rozměrů.

VLASTNOSTI KAPALIN. Část 2. Literatura : Otakar Maštovský; HYDROMECHANIKA Jaromír Noskijevič; MECHANIKA TEKUTIN František Šob; HYDROMECHANIKA

Úvod. K141 HYAR Úvod 0

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123MAIN tepelně-fyzikální parametry


CVIČENÍ č. 10 VĚTA O ZMĚNĚ TOKU HYBNOSTI

Teoretické otázky z hydromechaniky

Akustický přijímač přeměňuje energii akustického pole daného místa na energii elektrického pole

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Fyzika - Sexta, 2. ročník

Stanovení požární odolnosti. Přestup tepla do konstrukce v ČSN EN

38. VZNIK TLAKOVÉ ZTRÁTY PŘI PROUDĚNÍ TEKUTINY Jiří Škorpík

LDA měření nestacionárního proudění v dvourozměrném poli

Cvičení Na těleso působí napětí v rovině xy a jeho napěťový stav je popsán tenzorem napětí (

Václav Uruba, Ústav termomechaniky AV ČR. Vzduch lze považovat za ideální Všechny ostatní fyzikální veličiny jsou funkcí P a T: T K ms

Měření a automatizace

Převodníky základních fyzikálních veličin

Proudění viskózní tekutiny. Renata Holubova Viskózní tok, turbulentní proudění, Poiseuillův zákon, Reynoldsovo číslo.

R 0 = R 1 + R 2. V současnosti je R Z >> R 0, dělič se počítá naprázdno R 1. U 1 R 2 R Z U 2 Přenos:

Kontrola parametrů ventilátoru

N_SFB. Stavebně fyzikální aspekty budov. Přednáška č. 3. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

R 2 R 4 R 1 R

Hydromechanické procesy Obtékání těles

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

H.1. SNÍMAČE HLADIN H.2. LIMITNÍ SPÍNAČE

Průtokové metody (Kontinuální měření v proudu kapaliny)

Odpor vzduchu. Jakub Benda a Milan Rojko, Gymnázium Jana Nerudy, Praha

Simplex je bezrozměrná veličina vyjadřující poměr mezi dvěma rozměrově stejnými fyzikálními veličinami. Komplex je bezrozměrná veličina skládající se

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM tepelně-fyzikální parametry

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin

Kapacitní senzory. ε r2. Změna kapacity důsledkem změny X. b) c) ε r1. a) aktivní plochy elektrod. b)vzdálenosti elektrod

Příloha-výpočet motoru

Třída přesnosti proudu. Principy senzorů

Základní pojmy. p= [Pa, N, m S. Definice tlaku: Síla působící kolmo na jednotku plochy. diference. tlaková. Přetlak. atmosférický tlak. Podtlak.

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

Transkript:

Senzory průtoku tekutin Průtok - hmotnostní - objemový - rychlostní Druhy proudění - laminární parabolický rychlostní profil - turbulentní víry Způsoby měření -přímé: dávkovací senzory, čerpadla -nepřímé: měření rychlosti nebo kinetické energie 009/03 p.r.

Senzory průtoku tekutin Rozdělení senzorů podle vztahů: a) objemové Q V t Q v =, m = V t ρ b) hmotnostní Q m = m t c) rychlostní Qv = vs, Qm = vsρ

Senzory průtoku uzavřené kanály přímé nepřímé otevřené kanály přepady hráze objemové hmotnostní plováčkové rychlostní dávkovací Coriolisova tepelné síla turbínkové vírové indukční ultrazvukové značkovací škrtící orgány rotující píst ozubená kola bubnové U - trubice přímé gyroskop kalorimetrické anemometry

Rychlostní senzory průtoku Rotametr (plováčkový průtokoměr) Využití plováku jako indikátor rovnováhy sil. citlivost na viskozitu => tvarem plováčku lze potlačit až o dva řády

Rychlostní senzory průtoku Turbínkový průtokoměr linearita 0 1% threshold 3% rozsahu

Turbínkové senzory Rychlostní senzory průtoku Měří se frekvence impulsů f: f = KQv K konstanta senzoru Spodní mez správnosti: 3 5% linearita: 0,1%

Rychlostní senzory průtoku Senzor s lopatkovými koly

Rychlostní senzory průtoku

Rychlostní senzory průtoku Vírový senzor průtoku f = Sr a v Detekce vírů: tepelné anemometry ultrazvukové detektory tlakové detektory f frekvence vírů A charakt. rozměr překážky Sr Strouhalovo číslo (char. Pro určité překážky) Přesnost ~ 1%

Ultrazvukové průtokoměry Pulsní ultrazvukový průtokoměr je založen na skládání rychlosti kapaliny w a rychlosti šíření ultrazvuku. Měří se doba šíření pulsu od vysílače k příjmači. Přesnost závisí na délce dráhy. v = L t t cosα t t 1 1 t 1 doba šíření od (V,P ) k (V 1,P 1 ) t doba šíření od (V 1,P 1 ) k (V,P )

Ultrazvukové průtokoměry α = α + = cos ; cos 0 0 1 v c L t v c L t α α = 0 1 cos cos v c v L t t ( ) 1 0 cos t t L c v α

Ultrazvukové průtokoměry Dopplerovský ultrazvukový průtokoměr (tento je příložného typu) Pracuje v kontinuálním režimu (stojatá vlna). Podobně jako silniční radarový rychloměr měří dopplerovský posuv frekvence. Tento typ využívá odrazu od bublin nebo rozptýlených pevných částic

Rychlostní senzory průtoku Indukční průtokoměry Uq = D v B Rq = 1 σ D A A D U B 0 t B a) b) t U q v B = q E = q ; U = D D B v Obvyklá přesnost: průtočný typ 0,%, ponorný typ %

Indukční průtokoměry Konstrukce průchozího indukčního průtokoměru se sedlovými cívkami.

Senzory průtoku se škrticími orgány Měření tlakového spádu v místě škrticího orgánu Q v πd p1 p = αε 4 ρ Q v objem.průtok α expanzní součinitel ε průměr škrt.orgánu Přesnost % (0,5%)

Senzory s převodem průtoku na deformaci V cestě proudící kapaliny je destička, na kterou působí síla: F d = C d S ρ v C d konstanta terčíku S plocha průřezu ρ hustota v rychlost Přesnost několik % dobré dynamické vlastnosti - rezonanční frekvence až 00Hz

Dávkovací senzory Badgermeter co. Dávkovací - senzor - čerpadlo 1 dm 3 /h 10 3 dm 3 /h

Značkovací senzory průtoku Značka - vodivostní (vstřik elektrolytu do tekutiny) - optická (vstřik barviva) -tepelná - ionizační (příměsi radioizotopu) Princip měření čas. intervalu mezi průchodem značky dvěma body ve směru proudění tekutiny Korelační metoda

Coriolisův průtokoměr Coriolisova síla F c je kolmá na osu otáčení a směr pohybu F C závisí na - rychlosti otáčení f (ot/s) - hmotnosti tělesa m (kg) - rychlosti pohybu tělesa w (m/s) F C = m (w ω) = 4π m w f

Coriolisův průtokoměr l Q m t l m v F m C = = = ω ω ω Trubice s kapalinou tekoucí rychlostí w: jestliže se otáčí kolem osy z, působí na kapalinu Coriolisova síla F c F c je kolmá na osu otáčení a směr proudění a má tendenci ohýbat trubici

typ s rovnou trubicí Coriolisův průtokoměr Trubice je rozkmitávána magnetickou silou kolem osy ω. F c vyvolá její zkroucení. Měří přímo hmotnostní průtok Přesnost až 0,1 % z naměřené hodnoty (0 až 100 % rozsahu) Nezávislost na viskozitě, tlaku, teplotě

Tepelné senzory hmotnostního průtoku Výměna tepla mezi zdrojem a okolím (proudící tekutina) -měření ochlazení zdroje (termoanemometry) Měřicí obvod termoanemometru s konstantní teplotou drátku Re = kρ v

Tepelné senzory hmotnostního průtoku Režimy činnosti termoanemometrů -konst. proud (změna rychlosti proudění => změna teploty => => změna odporu) -konst. teplota drátku (pokles v => menší ochlazení => => zmenšení napájecího proudu) Pro výstupní proud i platí: i = a + b Q m a <= odvody tepla do okolí b <= fyzik. vlastn. tekutiny

Tepelné senzory hmotnostního průtoku Diferenční termoanemometr Přiv=0 platír 1 =R Při v>0 dochází k ochlazení R 1 a ohřátí R (<= teplo z R H ) zvýšená citlivost, vyloučení vlivu teploty tekutiny, vhodné pro malé průtoky (10-4 mm 3.s -1 )

Senzory hladiny Senzory hladiny nespojité plovákové vibrační ultrazvuk tepelné optické vodivost kapacitní záření hmotnost síla tlak spojité elektromechanické ultrazvuk vodivostní kapacitní indukčnostní zpožďovací linka

Nespojité senzory hladiny

Vztlakové senzory hladiny Fz = m g ρ g S h ρ1 g S ( l h) = m g h g S ( ρ ρ1) ρ1 g S l senzor síly p 1, p senzory tlaku F Z Tlakový senzor hladiny p p1 = ρ g h x p 1 l h h X p 1 p p

Kapacitní senzor hladiny SE C h Vpřípadě vodivých kapalin musí být střední tyčová elektroda (SE) opatřena izolační vrstvou.

Radarové hladinoměry: kontinuální režim s frekvenční modulací f f T (t) Vysílaný signál f 1 T t f R (t) t Přijímaný signál s anténou s vlnovodem