FISA DE LUCRU - Traductoare de debit

FISA DE LUCRU - Traductoare de debit

Tema: Traductoare de debit

Masurarea debitului este o problema legata de curgerea unui fluid; ca fenomen, curgerea este caracterizata prin viteza insa, de cele mai multe ori, intereseaza debitul.

Prezenta unui traductor intr-un fluid poate influenta curgerea acestuia.

Debitul poate fi:

volumic Q_v = volumul de fluid care trece printr-o sectiune a conductei de curgere, in unitatea de timp

masic Q_m = masa de fluid care trece printr-o sectiune a conductei de curgere, in unitatea de timp

Q_m = ρ . Q_v

Masurarea debitului fluidelor se poate realiza ca urmare a modificarii regimului de curgere prin intermediul unui corp fizic sau prin intermediul unor fenomene care sunt influentate de curgere.

Cel mai simplu traductor de debit se bazeaza pe observatia ca un fluid care curge poate pune in miscare de rotatie un sistem mecanic. Astfel, exista

1. Descrieti si alte situatii in care este valorificata energia mecanica generata prin curgerea unui fluid.

Un alt traductor de debit, foarte simplu, se obtine prin montarea unei palete pe directia de curgere a fluidului – debitmetrul cu paleta.

Datorita curgerii fluidului, asupra paletei actioneaza o forta care o roteste in jurul articulatiei, rotire care este pusa in evidenta printr-un traductor de deplasare unghiulara: cu cat forta este mai mare, cu atat unghiul α este mai mare.

In ambele cazuri descrise mai sus este evident ca masurarea modifica debitul de curgere a fluidului, iar informatia care se obtine este insotita de erori.

Si atunci, cum s-ar putea proceda pentru a evita aceste dezavantaje?

De exemplu, sunt numeroase situatiile in care, in diferite procese tehnologice (industriale) se impune masurarea debitului de apa. Pentru aceasta, trebuie sa cunoastem ca apele industriale sunt bune conducatoare de electricitate: practic, ele sunt un conductor lichid care curge (se deplaseaza) cu o anumita viteza.

Exista asadar, doua dintre conditiile necesare pentru a genera o tensiune electromotoare prin fenomenul de inductie.

Schema de principiu a unui astfel de traductor – numit traductor electromagnetic – este urmatoarea:

Electromagnetul produce un camp magnetic de inductie B, ale carui linii de camp sunt “taiate” de conductorul lichid format de fluidul care curge cu viteza v (orientata perpendicular pe sectiunea de curgere, dinspre planul desenului). Tensiunea electromotoare indusa este “culeasa” de doi electrozi metalici, conectati la un voltmetru V a carui indicatie este proportionala cu viteza de curgere, deci cu debitul fluidului.

2. Analizati schema traductorului electromagnetic si aflati sensul tensiunii electromotoare induse aplicand regula mainii drepte; reprezentati sensul respectiv, lasand doar o sageata dintre cele doua reprezentate in dreptul voltmetrului (stergand-o pe cea necorespunzatoare).

STIATI CA …

… un traductor electromagnetic masoara debitele fluidelor cu viteze intre 1 si 10 m/s, iar eroarea relativa este maxim 1 %?

… este suficient un timp de maxim 1 secunda pentru a afla debitul unui fluid, utilizand un traductor electromagnetic?

DICTIONAR curgere laminara = curgere constanta in timp

curgere turbulenta = curgere variabila in timp