Please use this identifier to cite or link to this item: http://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/handle/123456789/27326
Title: ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В БАРАБАНЕ КОТЛА
Other Titles: Обґрунтування вибору п'єзоелектричного перетворювача вимірювального каналу контролю рівня рідини в барабані котла
Justification of selecting of the piezoelectric converters in liquid level control measuring channel in the boiler drum
Authors: Соломичева, С.В.
Соломічева, С.В.
Solomicheva, S.V.
Keywords: пьезопреобразовател
добротность
акустический импеданс
интенсивность
чувствительность
п'єзоперетворювач
добротність
акустичний імпеданс
інтенсивність
чутливість
piezoelectric transducer
quality factor
acoustic impedance
intensity
sensitivity
Issue Date: Jun-2014
Publisher: ДонНТУ
Citation: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск 2(27). - Донецьк: ДонНТУ, 2014. - 229 с
Series/Report no.: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск 2(27). - Донецьк: ДонНТУ, 2014. - С. 209-219.;
Abstract: Исследована схема замещения прямого совмещенного пьезопреобразователя, учитывающая его пьезоэлектрические свойства. Поставлены требования к параметрам преобразователя, которые позволят получить максимальную чувствительность измерения. Предложена математическая модель передаточной функции на основе коэффициента двойного преобразования, позволяющая учесть коэффициент промежуточного ослабления ультразвука в результате затухания и расхождения лучей в среде прохождения, а также свойства пьезоматериала и его согласование с контактирующими средами. Поставлены требования к аналоговому блоку измерительного канала контроля уровня в барабане котла. Досліджено схему заміщення прямого суміщеного п'єзоперетворювача, що враховує його п'єзоелектричні властивості. Поставлено вимоги до параметрів перетворювача, які дозволять отримати максимальну чутливість вимірювання. Запропоновано математичну модель передаточної функції на основі коефіцієнта подвійного перетворення, що дозволяє врахувати коефіцієнт проміжного ослаблення ультразвуку в результаті загасання і розбіжності променів в середовищі проходження, а також властивості п'єзоматеріалу та його узгодження з контактуючими середовищами. Поставлено вимоги до аналогового блоку вимірювального каналу контролю рівня в барабані котла.
Description: There is an analysis of types of piezoelectric transducers, on the basis of which combined direct converter is selected, the radiation intensity is maximum along the axis of the radiation. Piezoelectric material is selected - lithium niobate, providing maximum stability when used in a given temperature range, and selected damper material for optimum acoustic matching - synthetic resin with the addition of particulate fillers. Material of the damper is chosen such as to provide sufficient heat and attenuation of ultrasonic radiation in the damper. Replacement scheme combined piezo transducer, which takes into account its piezoelectric properties: mechanical quality factor QM, electromechanical coupling coefficient ?, the acoustic impedances of the contacting media - damper and steel, which allowed establishing mechanical and electrical losses. Requirements to parameters of the converter are supplied, that will get the maximum sensitivity of the measurement. Broadband is achieved by aligning the drive parameters and electrical oscillatory circuit. A mathematical model of the transfer function (4), based on double conversion coefficient, which is KMAX=0.442 in the passband ?f=0.52..1.35.f0, allowing to take into account the ratio of intermediate weakening of ultrasound attenuation and the resulting divergence of transmission environments, as well as properties of piezomaterial, is presented. The received signal from the transmitter output Uout is converted in the acoustic measuring channel block to a unified look at the output of the normalizing amplifier UNU for subsequent transmission and digital processing in the microprocessor system. Output range from Uoutmin to Uoutmax corresponds to the phase boundary between the liquid to the vapor state. Requirements are set to the analog block of measuring channel of level control in the boiler drum, which further gives the opportunity to realize the meter scale-model, estimate its metrological characteristics and test the adequacy of the developed mathematical models.
URI: http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/27326
ISSN: 2075-4272
Appears in Collections:Випуск 2(27)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Solomicheva.PDF1,62 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.