Датчик расхода воды корреляционный ДРКH4

Датчик ДРК-4 предназначен для измерения расхода и регистрации объема воды в полностью заполненных трубопроводах. По согласованию с изготовителем возможно применение и для других жидких сред (растворов солей, кислот и т.п.). Датчик ДРК-4 используется как в технологических целях, так и в целях коммерческого учета, в системах тепло- и водоснабжения.

Основные преимущества:

- отсутствие сопротивления потоку и потерь давления;
- возможность монтажа первичных преобразователей на трубопроводе при любой ориентации относительно его оси;
- коррекция показаний с учетом неточности монтажа первичных преобразователей;
- сохранение информации при отключении питания в течение 10 лет;
- беспроливной, имитационный метод поверки;
- межповерочный интервал - 4 года.

Принцип действия и конструкция датчика

Рис.6. Блок-схема датчика

Принцип действия датчиков ДРК-4 основан на корреляционной дискриминации времени прохождения случайными, например, турбулентными флуктуациями расстояния между двумя парами ультразвуковых акустических преобразователей АП1-АП4, АП2-АП3. Это время транспортного запаздывания и является мерой расхода контролируемой среды, движущейся по трубопроводу. Во время работы акустические преобразователи (АП1-АП4), возбуждаемые генераторами ультразвуковой частоты (ГУЧ1 и ГУЧ2), излучают ультразвуковые колебания. Эти колебания, пройдя через поток жидкости, порождают вторичные электрические колебания на АП.

Из-за взаимодействия встречных ультразвуковых лучей с неоднородностями потока, обусловленными, например, турбулентностью этого потока, электрические колебания на АП оказываются модулированными. Эти колебания поступают на фазовые детекторы (ФД1 и ФД2) и далее на корреляционный дискриминатор (КД), управляемый микропроцессором.

В результате корреляционной обработки определяется время транспортного запаздывания, по которому микропроцессор производит вычисление периода выходных импульсов и их формирование. Далее КД определяет объем нарастающим итогом, мгновенный расход, время наработки и выводит информацию на индикатор. Выходные импульсы преобразователя ДРК-4ЭП могут передаваться для дополнительной обработки на тепловычислитель, счетчик-интегратор либо оконечный преобразователь ДРК-4ОП, который формирует унифицированный токовый выходной сигнал 0-5, 4-20 мА, пропорциональный мгновенному расходу.

Конструктивно датчик ДРК-4 состоит из:

· комплекта первичных преобразователей ДРК-4ПП,
· электронного преобразователя ДРК-4ЭПХХ* и оконечного преобразователя ДРК-4ОП (только для исполнения "В").

Комплект первичных преобразователей состоит из 4-х акустических преобразователей ДРК-4АП с соединительными кабелями длиной 3 м и 4-х штуцеров для монтажа их на трубопроводе.

Электронный преобразователь ДРК-4ЭПХХ и оконечный преобразователь ДРК-4ОП выполнены в пластмассовых корпусах. В корпусе ДРК-4ЭПХХ размещены платы ГУЧ, ФД и КД, который включает в себя коррелятор, микропроцессор, энергонезависимую память (RAM), блок формирования выходного импульсного сигнала, RS232 для связи с компьютером.

ДРК-4ОП включает в себя :

· устройство гальванической развязки входных цепей с источником питания и выходными цепями,
· блок питания 220 В, 50 Гц,
· цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) для формирования унифицированного токового выходного сигнала 0-5, 4-20 мА,
· контроллер блока индикации, RS485.

Контроллер блока индикации суммирует входные импульсы, вычисляет накопленный объем нарастающим итогом и мгновенный расход, выводит эту информацию на индикатор, формирует двоичный код, характеризующий мгновенный расход, который вводится в ЦАП, формирует архив.

Кроме того, в корпусах электронного и оконечного преобразователей размещены: плата с контактными колодками, закрытая фальшпанелью, гермовводы для внешних кабелей (на боковой стенке). Непосредственно под крышкой ДРК-4ОП размещена плата блока индикации.

На лицевой панели оконечного преобразователя установлены кнопки управления прибором в режимах "работа" или "программирование" и индикатор.

Основные технические характеристики

* Внутренний диаметр трубопровода - от 80 до 4000 мм
* Динамический диапазон 1:100
* Пределы измерений расхода, цена импульсов, пределы измерений скорости потока - см. табл.1
* Предел допускаемой относительной погрешности измерений объема и расхода по импульсному сигналу и индикатору

±1,5 - при скоростях потока 0,5...5 м/с; ±2,0% - при скоростях 0,1<V<0,5; 5<V<10 м/с.

* Предел допускаемой приведенной погрешности измерений расхода по токовому сигналу

±1,5 - при скоростях потока 0,5...5 м/с; ±2,0% - при скоростях 0,1<V<0,5; 5<V<10 м/с

* Выходные сигналы: токоимпульсный (ТИ):
- амплитуда (10±3) мА при сопротивлении нагрузки не более
500 Ом.

"замкнуто-разомкнуто" (оптопара, ОП):

- напряжение коммутации - не более 30 В;
- допускаемый ток коммутации - не более 100 мА;

унифицированный токовый (опция):

- 0-5 мА, сопротивление нагрузки - не более 2 кОм;
- 4-20 мА, сопротивление нагрузки - не более 500 Ом; интерфейс RS232; интерфейс RS485 (опция)
* Длительность импульса числоимпульсных выходных сигналов
- не менее 125 мс
* Цена импульса выбирается из ряда 0,01; 0,1; 1,0; 100 м³/имп., но не должна быть меньше значения 1,4-10^-4 Fmax, где Fmax - максимально возможный расход в трубопроводе
* Цена импульса, длительность импульса выходного сигнала, тип и калибровка унифицированного токового выходного сигнала устанавливаются пользователем при программировании
* Индицируемая информация в режиме измерений:
- - время наработки, ч;
- - мгновенный расход F, м³/ч;
- - суммарный объем V, м³;
- - код нештатной ситуации (НС) - при возникновении
* Вывод информации на индикатор осуществляется попеременно друг за другом через 1 мин. Разрядность индикатора - 8 разрядов

Условия эксплуатации

* ДРК-4 предназначены для эксплуатации в следующих условиях по ГОСТ 12997:

температура окружающего воздуха:

- для ПП и ЭП -40...50°С
- для ОП 5...50°С

относительная влажность воздуха для ПП, ЭП, ОП до 95% при t = 35°С

* ДРК-4ПП устойчив к воздействию вибраций в диапазоне частот от 5 до 80 Гц с амплитудой смещения 0,15 мм (гр.Ы4 по ГОСТ 12997), ЭП - в диапазоне частот от 5 до 25 Гц с амплитудой 0,1 мм (гр.1_3).
* Степень защиты от пыли и воды IP54.

Рис.7. Схема электрических соединений ДРК-4