РАСЧЕТ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО ПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ МАССОВОГО РАСХОДОМЕРА ЖИДКОСТЕЙ

Актуальность и цели. Измерение массового расхода необходимо в таких областях промышленности, как химическая, нефтехимическая, пищевая, фармацевтическая, целлюлозно-бумажная. Традиционные конструкции массовых расходомеров содержат одну или две металлические измерительные трубки, совершающие кориолисовые колебания за счет наличия внешнего виброгенератора, расположенного в центре, и двух датчиков, регистрирующих данные колебания на концах измерительной трубки. В качестве виброгенераторов либо в качестве датчиков регистрации могут применяться пьезоэлементы в форме пластин. Представляет интерес разработка измерительной трубки, полностью выполненной из пьезокерамического материала с нанесенными электродами. Это упрощает конструкцию, поскольку не требует наличия внешних возбудителей и сенсоров. Целью данной работы является исследование характеристик первичного преобразователя для массового расходомера, представляющего собой пьезоэлектрический резонатор, по которому протекает измеряемая жидкость Материалы и методы. Для определения зависимости частоты изгибных колебаний преобразователя от массового расхода протекающей среды использован синтез при исследовании динамических характеристик и устойчивости тел вращения и гидродинамических процессов в колеблющихся потоках жидкостей. С учетом особенностей взаимодействия потока с внутренней поверхностью пьезорезонатора в качестве основных параметров жидкостей, оказывающих влияние на его стенки, определены касательное напряжение и максимальная безразмерная толщина вязкого подслоя. Результаты. Исследована зависимость частоты колебаний пьезорезонатора от скорости течения, плотности и вязкости различных жидкостей, что в конечном итоге определяет массовый расход. Проведены эксперименты с проливом через преобразователь воды, пива, молока и тосола-40. Все зависимости на начальном участке носят нелинейный характер. Прослеживается повторяемость результатов при соблюдении одних и тех же условий. Выводы. Проведенные экспериментальные исследования преобразователя подтвердили теоретические расчеты и показали возможность его использования для измерения малых расходов в пищевой, химической и фармацевтической отраслях.

• Шикина В.Е.

• Искусство. Декоративно-прикладное искусство. Фотография. Музыка. Игры. Спорт

• Технические науки. Промышленность
• Физико-математические науки