Aktuální vydání

celé číslo

06

2019

Počítačová podpora vývoje a výroby, software pro řízení údržby 

celé číslo

Měření průtoku v otevřených kanálech

číslo 5/2003

Měření průtoku v otevřených kanálech

OCM Pro, průtokoměr vyvinutý německou firmou Nivus, nabízí ekonomicky úsporné řešení pro měření průtoku v otevřených kanálech a potrubích. Instalace snímače nevyžaduje žádné stavební ani jiné úpravy měřicího místa.

Všeobecně

Průtok Q nemůže být měřen přímo, ale je vypočítáván ze vztahu: Q = A·v, kde A je okamžitá plocha příčného řezu proudem kapaliny a v je okamžitá střední rychlost proudění kapaliny v tomto řezu.

Ve zcela zaplněných potrubích je plocha řezu vždy stejná jako příčný průřez profilu. V případě částečně zaplněných profilů je měřena hloubka (integrovaným nebo separátním hladinoměrem) a plocha A je následně vypočítávána.

Obr. 1.

Integrovaný hladinoměr

U snímače OCM Pro je výška hladiny měřena ode dna ponorným ultrazvukovým senzorem, který je součástí senzoru pro měření rychlosti. Tato měřicí metoda má dostatečnou přesnost a stabilitu měření. Ponořený senzor má další přednost: tou je nulová „mrtvá zóna“ a omezení dalších vlivů negativně působících na přesnost měření, jako jsou plovoucí nečistoty na hladině, pěna apod.

Externí hladinoměr

K měření hladiny může být též použit nezávislý ultrazvukový hladinoměr, popř. hladinoměr pracující na principu měření hydrostatického tlaku. Záleží na konkrétních podmínkách aplikace.

Ultrazvuková korelační měřicí metoda

Ultrazvukový senzor vysílá krátké ultrazvukové impulsy do měřeného média. Drobné plovoucí částečky nebo bubliny je odrážejí zpět. Senzor se krátce po vyslání ultrazvukové vlny přepne do přijímacího režimu a přijme odražené echo – obraz částeček nacházejících se v daném řezu, jejichž poloha je dána časovou prodlevou mezi vysláním impulsu a příjmem echa. To je digitalizováno a uloženo jako první obraz. Za dalších 0,5 až 4 milisekundy je vysláno a přijato další ultrazvukové echo, které je opět digitalizováno a uloženo do paměti jako druhý obraz. Postup se cyklicky opakuje. Prostřednictvím korelační metody je poté vzorek echa porovnáván s předchozími obrazy. Posun mezi obrazy plovoucích částeček může být přímo přepočítán na rychlost toku v daném řezu. Rychlost je vypočítávána velmi výkonným digitálním procesorem (24 bitů, 50 MHz) 250 až 2 000krát za sekundu v reálném čase. Skutečný rychlostní profil je integrován z dílčích rychlostí charakteristických pro každý řez, jichž snímač vyhodnocuje celkem šestnáct v celém profilu.

Podrobný popis této měřicí metody včetně názorných schémat byl uveřejněn v časopise Automa, roč. 2002, č. 2, str. 20-21.

Obr. 2. Obr. 3.

Korelační měřicí metodou je možné měřit rychlost s velkou přesností bez nutnosti dodatečných kalibrací, které jsou běžné pro ostatní metody. V praxi, kde se vyskytují kanály různých profilů a velikostí, je k obsažení celého profilu možné použít dvou až tří senzorů.

Senzory

Standardní senzory nebo senzory s integrovaným měřením výšky hladiny jsou vhodné pro měření průtoku odpadních vod. Jejich instalace do jakéhokoliv kanálu libovolné velikosti a tvaru je snadná (obr. 2). Existuje také speciální senzor určený k montáži do potrubí z kovu nebo plastických hmot. Náklady na instalaci jsou extrémně malé, protože není nutné provádět žádné stavební úpravy.

Jednoduchá obsluha

Při vývoji průtokoměru OCM Pro byl kladen maximální důraz na pohodlí uživatele, tj. na jednoduchou instalaci, programování, uvádění do provozu a obsluhu. Proto má OCM Pro přehledný prosvětlený displej, srozumitelné menu (nyní také v českém jazyce) a může být jednoduše ovládán pomocí PC.

Na displeji průtokoměru lze zobrazit veličiny jako průtok, výšku hladiny a rychlost toku, celkový průtok aj., včetně rychlosti v jednotlivých vrstvách od senzoru až k hladině.

Přenos dat a komunikace

K ukládání dat a jejich přenosu do PC slouží 32 až 64MB vyjímatelná paměťová karta.

Level Instruments, spol. s r. o.
Přemyslovců 43, 709 00 Ostrava
tel.: 596 622 884, fax: 596 620 618
hot-line: 602 533 433
e-mail: info@levelin.cz
http://www.levelin.cz

Inzerce zpět