РАЗРАБОТКА РАСХОДОМЕРА НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА КОРИОЛИСА И ПРИНЦИПА ЛАЗЕРНОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

Б.В. Григорьев, Е.А. Хлопотова, В.Е. Вершинин
DOI: 10.25699/SSSB.2020.32.4.005 Download PDF
Аннотация: В современной промышленности в достижении максимальной эффективности производства важную роль играет получение достоверных данных при измерении расхода и количества флюидов. Для определения количества вещества, протекающего по трубопроводу, применяют приборы учета – расходомеры. В настоящей работе представлена запатентованная конструкция расходомера жидких сред, основанная на использовании эффекта Кориолиса и интерферометрах Майкельсона в качестве регистрирующих устройств. Описаны отличительные особенности предлагаемой конструкции от известных вариантов исполнения Кориолисовых расходомеров, включая оптическую систему регистрации колебаний, использование единственной прямолинейной измерительной трубки, интеллектуальное программное обеспечение для анализа настройки и управления. Разработана физико-математическая модель малых изгибных колебаний прямолинейной трубки, жестко закреплённой с двух сторон, позволяющая при проектировании конструкции прототипа устройства для любого диаметра совершить расчет геометрических параметров конструкции и установить наиболее подходящий материал измерительной трубки для заданной частоты вынужденного воздействия. С использованием графического языка программирования LabVIEW разработано программное обеспечение для выявления зависимости частоты микроколебаний измерительной трубки от изменения интерференционной картины. При помощи модулей машинного зрения проводится программный анализ непрерывно изменяющихся интерференционных картин двух датчиков. Сопоставление характеристик колебаний в двух точках измерительной трубки позволяет рассчитать массовый расход флюида. Создан макет устройства для измерения микроколебаний и проведены стендовые испытания. На основе проведенных испытаний на макете в двух режимах: изменение амплитуды при фиксированной частоте и изменение частоты при фиксированной амплитуде. Установлено, что сходимость сигналов между генерирующим микроколебания блоком и приемной системой с достоверностью коэффициента аппроксимаций составляет не менее 0,9961. Доказана работоспособность аппаратной и программной частей разработанного устройства и возможность использования расходомера в промышленном исполнении для точного измерения массового расхода жидких сред в широком диапазоне.
Ключевые слова: сила Кориолиса, интерферометр Майкельсона, расходомер, микроколебания.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство