Технико-экономическое обоснование
Министерство образования и науки РФ
РГРТУ Кафедра ИИБМТ
Курсовой проект
По курсу: «Основы проектирования приборов и систем»
На тему:
«Устройство измерения расхода жидкости»
Выполнил: ст. гр. 434
Гарифуллин Б.К
Проверил:
Жулев В.И
Рязань 2017
Содержание
1. Введение...................................................................................................... 3
2.Технико-экономическое обоснование.......................................................... 6
3.Анализ известных технических решений..................................................... 7
4.Составление и описание структурной схемы............................................ 11
5.Составление, описание и расчет функциональной схемы......................... 15
6.Составление, описание и расчет принципиальной схемы......................... 18
6.1Расчет элементов цепей............................................................................. 22
6.2 Выбор микроконтроллера...................................................................... 24
6.3Алгоритм работы микроконтроллера.................................................... 27
7.Анализ составляющих погрешностей....................................................... 33
8.Конструкторско-технологический раздел................................................ 35
Заключение.................................................................................................... 37
Список литературы...............................................................................................38
Введение
Расходомеры широко применяются в транспортирующих системах, при контроле нефтеперерабатывающих, химических, теплотехнических, и других технологических процессов, в пищевой промышленности, в авиастроении и других областях науки, техники, производства и в быту, их роль выросла в связи с необходимостью экономии электрических и водных ресурсов, которые все более и более дорожают. Расходомеры необходимы для управления производством, без них нельзя обеспечить оптимальные режимы технологических процессов, они требуются для автоматизации производства.
|
|
|
Основными параметрами движения потоков жидких и газообразных сред являются:
1)расход Q-количество вещества, протекающее через поперечное сечение канала(трубопровода) в единицу времени;
2)скорость потока V и характер течения;
3)объемный расход вещества Qu-объем вещества, проходящего через поперечное сечение трубопровода и в течении времени ∆t.
Погрешность измерения расхода в производственных условиях составляет порядка 2% , в отдельных отраслях производства требуется измерять расход с погрешностью до 0,2%. Диапазон измерения расхода в промышленности с учетом применяемых методов и средств измерения можно разделить на три зоны: 1) малые расходы – от 0 до 15* 10-4 м3/с 2)средние расходы – от 15*10-4 до 0,5 м3/с и большие расходы – свыше
0,5 м3/с.
Непосредственное измерение расхода электрическими методами выполнить сложно, поэтому применяют косвенные методы, основанные на применении параметров потока, несущих информацию о расходе. К таким параметрам относятся: силовое воздействие потока, перепады давлений в трубопроводе, скорость потока, турбулентность и частота вихрей и т.п.
|
|
|
Среди электрических методов измерения расхода жидких и газообразных сред наибольшее распространение получили следующие группы методов: гидродинамические, основанные на силовом воздействии потока на помещаемое в поток тело и кинематические, основанные на измерении скорости потока.
Гидродинамические методы являются контактными, при которых чувствительный элемент датчика помещается в среду, что приводит к дополнительным погрешностям, связанные с воздействием датчика на поток. Кинематические методы, как правило, бесконтактные с минимальным воздействием на параметры потока.
Гидродинамические методы разделяются на статические, основанные на воздействии потока на неподвижное тело (метод переменного перепада давления, вихревые) и динамические, при которых поток взаимодействует с подвижным телом, совершающим поступательное, вращательное или колебательное движение (расходомеры обтекания с силоизмерительными датчиками, методы на основе кориолисовых сил, тахометрические, с автоколеблющемся телом, переменного перепада давления, вибрационные методы и др.)
|
|
|
Первичными преобразователями для статических методов служит суживающиеся устройство в виде диафрагм, сопел, местных сопротивлений потоку, неподвижные мишени специального профиля. Для динамических методов – тахометрические турбинки, автоколеблющиеся и вибрирующие тела, упругие элементы.
Кинематические методы основаны на измерении вектора скорости потока или его составляющих, наибольшее распространение среди которых нашли электромагнитные расходомеры токопроводящей жидкости, основанные на способности контролируемой среды возбуждать электрический ток при ее движении в магнитном поле, ультразвуковые расходомеры (время-импульсные, частотно-импульсные, фазовые); гетеродинные, на основе эффекта Доплера), тепловые преобразователи расхода газа (термоанемометрический, колориметрические, тепловые преобразователи направления движения потока) и ряд других.
В настоящей курсовой работе для измерения расхода легковоспламеняющейся жидкости с диапазоном расхода 10...100л/мин ((1,6...16)*10-4 м3/с – малый расход) и основной погрешностью ≤0,5% выбран частотно-импульсный двухканальный ультразвуковой расходомер.
|
|
|
Технико-экономическое обоснование
Темой курсового проекта является разработка устройства для измерения расхода жидкости. Существует большое разнообразие расходомеров и каждое из них имеет свои преимущества и недостатки, а, следовательно, и цена у них может сильно отличаться. Необходимо разработать устройство, которое имело бы хорошие технологические характеристики и приемлемую цену.
Устройство должно обеспечивать следующие параметры:
1) точность измерения;
2) надежность в разных условия эксплуатации;
3) устойчивость к различным видам воздействия.
Такое устройство будет иметь существенные преимущества перед его аналогами, и его можно будет применять в различных условиях эксплуатации.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!