Счетчик воды ультразвуковой

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Октября 2009 в 14:53, Не определен

Описание работы

Анализ работы устройства

Файлы: 1 файл

Курсовая.doc

— 228.00 Кб (Скачать файл)

Повышение точности измерения счётчика тем, что при i-ом сближении во времени 

импульсов двух синхроколец  в синхрокольце, работающем против потока 

,зондирование производят через время (Ti+t0) после поступления приёмного 

импульса, а при (i+1) -ом сближении во времени импульсов  синхроколец в 

синхрокольце, работающем против потока, зондирование производится через время 

(Т2-Ti+t0) после поступления  приёмного импульса, где Ti-часть  периода Т2,t0 

определяют из выражения: 

t0= 

      

     ,          (12) 

При наличии расхода  измеряемой жидкости Т1  

T2 .Поэтому с  окончанием каждого из периодов  автоциркуляции будет происходить 

схождение импульсов  автоциркуляции встречных синхроколец  на величину (шаг) 

Т2-Т1.Период схождения  можно представить как: 

     ,                               (13) 

где         -  количество шагов между схождениями. 

В описываемом  счётчике импульс автоциркуляции с периодом Т2 (против тока) за 

два соседних схождения  переносится дважды с общим временем: 

(Ti+to)+(T2-Ti+to)=T2+2to,                          (14) 

(один перенос  соответствует  

Период схождения  при этом должен соответственно умень- 

шится и составить: 

T= ,                                (15) 

Задержка to, вводимая в работу схемы, должна нейтрализовать действие 

составляющей «t » в 

выражениях (10), (11) и поэтому удовлетворять условию: 

Т= = ,                         (16) 

С учётом выражений (3) и (4) выражение (16) можно представить в виде: 

     ,                   (17) 

откуда получаем требуемое значение to согласно выражению (12). 

Если t2-t1=0, т.е. t2=t1=t, выражение (12) упрощается, и задержка, вносимая в 

работу синхрокольца, работающего против потока,  должна соответствовать: 

to= ,                      (18) 

Так, при t=5 и Т1о=Т2о=200

величина to=2,5

при Т1о=Т2о=1000

величина  to=2,5

В результате величина, обратная периоду схождения Т, соответствует  разности 

частот автоциркуляции синхроколец, т.е. из выражения (16) получается, что 

     f= ,             (19) 

Сравнивая выражения (6) и (19), можно видеть, что в последнем  отсутствует 

зависимость разностной частоты от скорости ультразвука «c», т.е. от 

температуры измеряемой жидкости. 

Измеренное19 во время  Тu количество измеряемой жидкости  (объем)   Vu  

определяется как 

     ,                      (20) 

     ,                                             (21) 

где  К - коэффициент преобразования счетчика

     Nu – количество импульсов разностной частоты Df за время прокачки 

tu  измеренного объема Vu. 

     Физически коэффициент К  определяет количество импульсов разностной частоты 

Df, приходящееся на  единицу  объема  измеряемой жидкости. Поэтому точность 

измерения объема продукта зависит от погрешности установки коэффициента К в 

счетчике и изменение ее по диапазону расхода Q. 

Согласно выражениям  (19) и (20) этот коэффициент равен: 

     ,                              (22) 

и может быть рассчитан  теоретически. 

                         

3. Анализ электрической  принципиальной схема.

 

С выхода запоминающего  устройства постоянное напряжение, пропорционально 

мгновенному расходу, через резистор R54 и потенциометр R60 поступает на 

стрелочный индикатор PA, с движка потенциометра R61 постоянное напряжение 

поступает на вход 10 ОУ А7 (РСТ). Другой вход 9 ОУ А7 подключён  к движку 

потенциометра  R 48. При изменении нагрузки РСТ , ток через нагрузку остаётся 

постоянным, так  как при любом изменении тока через нагрузку изменяется 

напряжение на выходе 5 ОУ А7 , которое подается на УПТ на транзисторе V31, 

что приводит к изменению тока в коллекторной цепи V31. Это в свою очередь 

приводит к изменению напряжения на базе регулирующего транзистора V37. 

Сопротивление перехода эмиттер-коллектор транзистора V37 меняется таким 

образом, что величена тока через новую нагрузку РСТ  восстанавливается до 

прежней величены. Величена тока через нагрузку устанавливается  потенциометром 

R48. 

    

Элементная  база.

  

Описание.

 

Транзисторы  КТ315Д, КТ315В.

 

Транзисторы кремниевые эпитаксально-планарные n-p-n усилительные 

высокочастотные маломощные. 

Предназначены для  работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой 

частоты. 

Выпускаются в  пластмассовом корпусе с гибкими выводами.  Обозначение типа 

приводится на этикетке . Масса транзистора не более 0,18 г. 

     Электрические параметры

Граничное условие  при Iэ=5мА не менее: 

КТ315Д, КТ315В                                                    30В 

Напряжение насыщения  коллектор-эмиттер при Iк=20мА, Iб=2мА не более: 

КТ315В                                                                0,4В 

КТ315Д                                                                   1В 

Напряжение насыщения  база-эмиттер при Iк=20мА, Iб=2мА не более: 

КТ315В                                                               1,1 В 

КТ315Д                                                               1,5 В 

Статический коэффициент  передачи тока в схеме с общим  эмиттером при Uкэ=10В, 

Iк=1мА: 

КТ315Д,КТ315В                                                  20-90 

Постоянная времени  цепи при обратной связи на высокой частоте при Uкб=10B, 

Iэ=5мА не более: 

КТ315В                                                               500нс 

КТ315Д                                                             1000нс 

Емкость коллекторного  перехода при Uкб=10В не более: 

КТ315В, КТ315Д                                                  7 пФ 

Входное сопротивление  при Uкэ=10 В, Iк=мА не менее   40Ом 

Выходная проводимость при Uкэ=10 В, Iк=1 мАне более: 0,3мкСм 

     Предельные эксплуатационные данные 

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при Rбэ=10кОм: 

КТ315В, КТ315Д                                                       40 В 

Постоянное напряжение база-эмиттер                              6 В 

Постоянный ток  коллектора: 

КТ315В,КТ315Д                                                     100мА 

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т=213-298К 

КТ315В, КТ315Д                                                  150 мВт 

Температура перехода                                                393 К 

Температура окружающей среды                         213 до 373К 

     Транзистор  КТ203А. 

Транзистор кремниевый эпитаксально - планарный  p-n-p маломощный. 

Предназначен для  работы в усилительных и импульсных схемах. 

Выпускается в  металлостеклянном корпусе с  гибкими выводами. Обозначение типа 

приводится на корпусе. 

Масса не более 0,5 г. 

     Электрические параметры. 

Граничная частота  коэффициента передачи тока в схеме  с общей базой при Uкб=5 

В, Iэ=1 мА, не менее:                          5МГц 

Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала при Uкб=5 В, Iэ=1 мА  не 

менее                                                      9 

Входное сопротивление  в схеме с общей базой в  режиме малого сигнала при Iэ=1 

мА не более: 

приUкб=50В                                                       300Ом 

Емкость коллекторного  перехода при  Uкб=5 В, f=10 МГц не более 

10 пФ 

Обратный ток  коллектора при Uкб=Uкб макс не более: 

при Т=298                                                           1 мкА 

при Т=Тмакс                                                      15 мкА 

Обратный ток  эмиттера при Uэб=Uэбмакс не более        1 мкА 

     Предельные эксплуатационные данные

Постоянное напряжение коллектор-база : 

при Т=213?348 К: 

КТ203А                                                                 60 В 

при  Т=398 К: 

КТ203А                                                                 30 В 

Постоянное напряжение эмиттер-база                            30 В 

Постоянный ток  коллектора                                          10мА 

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора : 

Информация о работе Счетчик воды ультразвуковой