1.4.1. Принцип работы и устройство расходомера

Расходомер состоит из электромагнитного первичного преобразователя расхода (ППР) и вторичного преобразователя – микропроцессорного измерительного блока (ИБ).

Принцип работы электромагнитного расходомера (ЭМР) основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС) индукции, возникающей в объеме электропроводящей жидкости, движущейся в магнитном поле, создаваемом электромагнитной системой во внутренней полости проточной части первичного преобразователя расхода (рис.1).

Рис.1. Структурная схема расходомера.

Первичный преобразователь расхода (ППР) представляет собой полый магнитопроницаемый цилиндр, внутри которого протекает контролируемая жидкость. Снаружи цилиндра располагаются обмотки электромагнита. Изнутри цилиндр покрыт электроизоляционным материалом или выполнен целиком из него. Для съема измерительного сигнала в стенках цилиндра диаметрально расположены два электрода, контактирующие с контролируемой жидкостью.

ЭДС индукции E пропорциональна средней скорости потока жидкости v, расстоянию между электродами d (внутреннему диаметру первичного преобразователя) и магнитной индукции B:

где k – коэффициент пропорциональности.

Для данного типоразмера ЭМР В и d – величины постоянные. Значение ЭДС не зависит от температуры, вязкости и проводимости жидкости при условии, что проводимость превышает значение, указанное в технических характеристиках.

Измерительный блок содержит модуль обработки и модуль индикации (при наличии индикатора).

Модуль обработки обеспечивает:

• питание обмоток электромагнита;
• прием и обработку измерительного сигнала (ЭДС индукции), определение значения среднего объемного расхода;
• преобразование измеренного среднего объемного расхода в последовательность выходных импульсночастотных сигналов;
• определение направления потока и выдачу сигнала направления потока в виде уровня логического сигнала;
• управление индикатором (при наличии);
• накопление объема и времени наработки нарастающим итогом;
• диагностику работы прибора;
• хранение установочных данных, а также параметров накопления; время хранения данных при отсутствии питания – не менее года;
• защиту параметров накопления и установочных данных от несанкционированного доступа.

Модуль индикации (при наличии) обеспечивает работу индикатора. По заказу измерительный блок выполняется с индикатором (исполнения ЭРСВ-5xxЛ/Ф) или без индикатора (исполнения ЭРСВ-4xxЛ/Ф).

Токовый выход расходомера выполняется по заказу в виде адаптера, преобразующего импульсно-частотную последовательность в выходной ток, пропорциональный расходу.