1.7. Устройство и работа

1.7.1. Принцип работы ВИС.Т состоит в измерении расхода и температуры теплоносителя в трубопроводах систем теплоснабжения и водоснабжения с последующим расчетом накопленного количества тепловой энергии, объема и массы теплоносителя.

1.7.2. Для измерения значения объемного расхода в ВИС.Т используются электромагнитные преобразователи расхода. Принцип работы электромагнитного преобразователя расхода основан на явлении электромагнитной индукции - наведении электродвижущей силы (э.д.с.) в проводнике, движущемся в магнитном поле (см. Рис 1). При движении электропроводящей жидкости в поперечном магнитном поле в ней, как в проводнике, наводится э.д.с. Величина э.д.с., согласно закону Фарадея, пропорциональна длине проводника (диаметру внутреннего сечения трубопровода), магнитной индукции в канале и средней по сечению скорости потока. При постоянном значении индукции магнитного поля, значение э.д.с. зависит только от скорости потока жидкости, и, следовательно, от объемного расхода.

Поперечное магнитное поле создается с помощью пары катушек (индуктора), расположенных снаружи немагнитной трубы первичного преобразователя и включенных согласно. Для создания специального распределения магнитного поля по сечению трубы используется наружный магнитопровод из магнитомягкой стали. Электродвижущая сила снимается двумя электродами, расположенными в одном поперечном сечении трубы заподлицо с внутренней поверхностью футеровки (фторопласта), изолирующей их от металлической трубы. Для снижения влияния эффекта электрохимической поляризации электродов, с одной стороны, и исключения влияния на э.д.с. изменения индукции, с другой, магнитное поле должно быть квазистационарным, т.е. оставаться в течение достаточно долгого времени (не менее 100 мс) постоянным и, при этом, периодически изменять направление на противоположное. Измерение наведенной э.д.с.

производится в течение каждой из полуволн в стационарном режиме, т.е. после окончания переходного процесса. В паузе между полуволнами производится автоматическая коррекция нуля преобразователя. Поскольку сигнал от первичного преобразователя расхода имеет весьма малую амплитуду (от единиц микровольт) при низком соотношении сигнал/шум, то для его усиления и последующей обработки применены специальные схемотехнические и конструктивные решения, а для связи с электронным блоком используется витая пара в экране.

1.7.3. Для измерения объемного расхода горячей и холодной воды питьевого качества и конденсата водяного пара кроме электромагнитных преобразователей расхода используются также тахометрические расходомеры и счетчики. Принцип работы тахометрических расходомеров (турбинные и крыльчатые водосчетчики) основан на зависимости частоты вращения ротора (турбины или крыльчатки) от скорости потока жидкости. Для работы в ВИС.Т используются тахометрические водосчетчики с импульсным выходом.

1.7.4. Для измерения температуры воды используются термопреобразователи сопротивления по ГОСТ Р 8.625 с НСХ 100П и Rо=100 Ом, α=0,00391˚С‾1 (см.Таблица 2).

1.7.5. Электронный блок ВИС.Т включает расходомерную часть (один или несколько входов электромагнитных или тахометрических преобразователя расхода) и тепловычислитель, который используется для обработки информации, поступающей от термопреобразователей, преобразователей давления.

Рис. 1. Принцип работы электромагнитного расходомера.

В - вектор электромагнитной индукции;

V - вектор скорости потока жидкости;

E - вектор ЭДС электромагнитной индукции;

d - внутренний диаметр преобразователя расхода;

N, S - полюса электромагнита;

K, L - электроды преобразователя расхода.