Пусть плотность ρ отопительной воды (теплоносителя) при температуре t = 72°С и давлении 10 кгс/см2 равна 977 кг/м3 и измерена с точностью 1%; диаметр трубопровода

Пусть плотность ρ отопительной воды (теплоносителя) при температуре t = 72°С и давлении 10 кгс/см² равна 977 кг/м³ и измерена с точностью 1%; диаметр трубопровода (100± 0,1) мм; скорость теплоносителя υ постоянна, равна 2 м/с и измеряется, например, электромагнитным преобразователем типа ПРЭМ-2 (рис.1) с точностью 0,5%.

Найти максимальное значение абсолютной погрешности измерения расхода теплоносителя в м³/ч.

Рис.1.Индукционный измеритель объемного расхода электропроводящей жидкости

Пример непосредственного преобразования движения в электрический сигнал с использованием изменения электромагнитной индукции служит индукционный измеритель объемного расхода электропроводной жидкости.

Магнит 1 остается неподвижным, а роль воспринимающей обмотки, в которой индуцируется Э.Д.С., выполняет электропроводящая жидкость. Это эффект электрического тока в проводнике, перемещающемся в магнитном поле.

Протекающая жидкость отождествляется с проводником, т.е. она должна обладать минимальной проводимостью. Согласно закону Фарадея, в обладающей электрической проводимостью жидкости, протекающей через магнитное поле, возникает электрическое поле. Эта жидкость движется в трубопроводе диаметром d из немагнитного материала со скоростью υ.

Наводимая Э.Д.С.

U_инд= Bdυ

(здесь B – магнитная индукция) снимается через электроды 2, изолированные от трубопровода. При этом длина проводника равна диаметру трубопровода.

Снимаемое напряжение пропорционально средней скорости потока среды. Средняя скорость потока определяется выражением 

υ =U_инд/Bd

а объемный расход составляет

πd U_инд/4B

Во всех случаях, кроме измерения быстроменяющегося расхода и потока расплавленного металла, вместо постоянного магнита используют электромагнит, так как постоянный магнит наводит Э.Д.С. поляризации, направленной встречно основной Э.Д.С.

В выражение для индуцируемой Э.Д.С. не входит проводимость жидкости и, казалось бы, ее изменения не влияют на результаты измерений. На самом деле это не так. Значение Э.Д.С. обычно не превышает 10 мВ и требует усиления, а реальный усилитель обладает конечным входным сопротивлением.

Поэтому приложенная к входу усилителя Э.Д.С. вызывает в его входной цепи, куда входит и проводящий участок контролируемой жидкости, определенный ток, который при постоянстве расхода будет зависеть от стабильности проводимости этой жидкости. Обычная удельная электропроводность водопроводной воды 10^-3 ÷10^-5 См•м.