в ряде случаев требуется производить измерение нестационарных скоростей и расходов в ламинарных потоках, в которых недопустимо расположение каких-либо измерительных элементов. В этих условиях находят применение измерительные системы, работающие с маркерными устройствами. Принцип работы таких систем основан на создании при помощи специальных устройств — формирователей (ионных, радиоактивных, оптических, тепловых и др.) отметок потока и измерения времени движения отметок совместно с потоком между двумя определенными точками трубопровода. При известном расстоянии между точками и измеренном времени движения отметки может быть определена скорость потока. Рассмотрим систему измерения, в которой частота формирования отметок пропорциональна скорости потока (рис. VI.25, а).

 Рис. VI.25. Измерительная система с дискретными метками: а — с частотой создания меток, пропорциональной скорости потока; б — с постоянной частотой создания меток потока На трубопроводе расположен элемент 5, формирующий отметки. На некотором расстоянии от него расположен регистратор отметок 1. Созданная отметка двигается к отметчику со скоростью потока. Импульс, полученный при прохождении отметки потока мимо отметчика, усиливается и подается на тригерное устройство 2, формирующее электрические колебания прямоугольной формы. Эти колебания в следующем блоке 3 преобразуются в остроконечные обращенные импульсы и после усиления усилителем 4 подаются на элемент, формирующий отметки; последний создает в измеряемом потоке новую отметку, и весь цикл повторяется. Отметки следуют одна за другой с промежутками времени, изменяющимися в зависимости от скорости потока. Выходной сигнал такого устройства представляет собой частоту следования импульсов напряжения, которые после блока 3 подаются на частотомер 6, а затем могут быть использованы для целей управления. Динамические свойства таких устройств сравнительно высокие и определяются в основном свойствами элемента, формирующего отметки в потоке. Измерительная схема, в которой отметки потока формируются с постоянной частотой, показана на рис. VI.25, б. Отметка создается в потоке с помощью элемента 2, управляемого от генератора 1. Импульс, поступающий с элемента 2, запускает запертое кипп-реле 4, а импульс, поступающий с регистратора отметок 3, запирает кипп-реле. Длительность импульсов на выходе кипп-реле получается равной времени переноса метки между точками А и В. Этот сигнал преобразуется блоком 5 в сигнал постоянного тока, мгновенная величина которого обратно пропорциональна скорости потока. Расходомеры с периодической искровой ионизацией потока осуществляют измерение времени, требующегося на перемещение ионизированного объема от места ионизации до приемника ионовРасходомеры с оптическими и тепловыми маркерными преобразователями. Для измерения прозрачных потоков могут применяться устройства, в которых создаются оптически непрозрачные отметки потока, в виде, например, какого-нибудь темного порошка, который периодически вводится в поток при помощи специальных дозаторов движения потока. Расходомеры с вихревым маркерным преобразователем. Эти устройства предназначены для измерения расходов электропроводных жидкостей, в которых при помощи установленной на патрубке катушки в потоке жидкости периодически создаются вращающиеся отметки (вихри), которые перемещаются вместе с потоком. Расходомеры с ядерно-резонансным маркерным преобразователем. Методом ядерного магнитного (ЯМР) резонанса можно измерять расход широкого класса жидкостей, включающего в себя жидкие диэлектрики и жидкости с низкой электропроводностью. Основным требованием является содержание в жидкости достаточно большого числа одинаковых ядер с магнитным моментом, отличным от нуля. К таким ядрам могут быть отнесены ядра фтора, дейтерия, лития и ряд других. Расходомер такого типа должен содержать следующие элементы: постоянный магнит, генератор высокой частоты, детектор сигнала ядерно-магнитного резонанса.

16.Емкостные и поплавковые уровнемеры

Уровнемеры – это специальные устройства, которые используются для определения уровня жидкостей, порошков и других материалов или сырья в определенных резервуарах, в которых они хранятся, или в рабочей среде.

Уровнемеры еще называют датчиками (сигнализаторами) уровня или же преобразователями уровня Визуальные – являются наиболее простым видом измерителей уровня. Их работа основана на принципе сообщающихся сосудов, а за уровнем жидкости следят напрямую через водомерное стекло.

Акустические уровнемер ы – принцип действия основан на измерении времени отражения звуковых колебаний от поверхности раздела газ – контролируемая среда. Разновидностью акустических уровнемеров являются ультразвуковые уровнемеры.