етап перетворення відбувається в електронному блоці приладу: сигнальний процесор проводить спектральну обробку сигналу, відсікаючи шкідливі гармоніки, а також проводить корекцію корисного сигналу по температурі і числу Рейонольдса.
Перетворювач витрати (рис. 2) складається з проточної частини 1 і електронного блоку 2. Проточна частина являє собою порожнистий циліндр, в поперечному перерізі якого встановлено тіло, що утворить вихори 3 (віхреобразователь). Віхреобразователь може мати знімне виконання (6). За віхреобразователем розташований чутливий елемент 5 (сенсор).
Рис. 2. Пристрій перетворювачів витрати зі знімною і нероз'ємною конструкціями тел обтікання
Електронний блок 2 кріпиться на циліндрі проточної частини за допомогою трубчастого кронштейна 4. Електронні плати розміщені в електронному блоці. У перетворювачі реалізований метод вимірювання витрати, заснований на вимірюванні частоти вихорів. У циліндрі проточної частини встановлено тіло обтікання, яке викликає утворення вихрів в набігає потоці вимірюваного середовища. Вихори поширюються поперемінно вздовж і ззаду кожної зі сторін тіла обтікання. Частота зриву вихорів з тіла обтікання пропорційна швидкості потоку середовища, а, отже, пропорційна об'ємній витраті вимірюваного середовища.
Ці завихрення викликають коливання тиску вимірюваного середовища по обидві сторони крила сенсора. Крило передає пульсації тиску на п'єзоелемент, який перетворює їх в електричні сигнали, що надходять в електронний блок. Електронний блок формує вихідні сигнали перетворювача після посилення, фільтрації, перетворень і цифрової обробки сигналу.
. 6. Забезпечення вибухозахищеності
Вид вибухозахисту «іскробезпечне електричне коло» досягається за рахунок обмеження вихідних параметрів електричних ланцюгів. Блок-схема перетворювача ЕХВ приведено малюнку 3. Постійне напруга живлення 12-36 В (для іскробезпечного виконання - тільки 26,6 В) надходить на вхід перетворювача напруги ПН, на виході якого утворюється постійна напруга 5В, що використовується для живлення інших частин схеми. Діод VD1 запобігає розряд вхідний ємності перетворювача С1 (величина порядку 15 мкФ) у зовнішнє сполучну лінію. Максимальна робоча напруга діода 40В, максимальний робочий струм 200 мА, що не менш ніж у 1,5 разів перевищує однойменні параметри перетворювача (36В, 40мА).
Мікропроцесор МП здійснює всі обчислення і управління введенням і виведенням інформації і сигналів. Перепади тиску з віхреобразующего пристрою за допомогою пьезоелемента ПЕ перетворюються в електричний сигнал, який надходить на вхід попереднього підсилювача ПУ, де посилюється і далі надходить на вхід аналого-цифрового перетворювача АЦП. Для захисту входу ПУ і поглинання електричної енергії, що виділяється в разі можливого руйнування пьезоелемента, служать діодні ланцюгу VD2-VD9. Харчування АЦП здійснюється від гальванічно розв'язаного джерела живлення з обмеженою потужністю (1 Вт) ПНІ1, а інформативні сигнали передаються через оптронна розв`язку ОР1. Напруга розв'язки оптронів становить 2500В, напруга розв'язки ПНІ1 - 1000В.
Рис. 3. Блок-схема перетворювача витрати: ПН - перетворювач напруги; ПІ - мікросхема перетворювача інтерфейсу; ПЕ - п'єзоелемент; ПУ - попередній підсилювач; МП - мікропроцесор; АЦП аналого-цифровий перетворювач; VD1 ... VD9 - діоди; VD10 ... VD12 - стабілітрони; ОР1, ОР2, ОР3 - оптронні розв'язки; ПНІ1, ПНІ2 - джерело живлення з обмеженою потужністю; VT1 - транзистор частотного виходу
Частотний вихідний сигнал формується транзистором VT1, включеним за схемою з відкритим колектором. Базова ланцюг транзистора управляється через оптронна розв`язку ОР3. Напруга розв'язки оптрона становить 2500В. Стабілітрон VD12 служить для захисту транзистора від пробою по перевищенню напруги у разі індуктивного навантаження. Вихід є пасивним і не може створити іскри у зовнішній ланцюга. Рівень вибухозахисту за даним виходу повністю визначається зовнішніми підключеними ланцюгами (джерелом живлення і навантаженням).
Перетворювач забезпечений цифровим інтерфейсом RS - 485. Харчування мікросхеми цифрового інтерфейсу RS485 АЦП здійснюється від гальванічно розв'язаного джерела живлення з обмеженою потужністю (1Вт) ПНІ2, а інформативні сигнали передаються через оптронна розв`язку ОР2. Напруга розв'язки оптронів становить 2500В, напруга розв'язки ПНІ2 - 1000В. Максимальна напруга, яке може надійти в зовнішні ланцюги, становить 5,25В, а максимальний струм обмежений внутрішніми ланцюгами мікросхеми перетворювача інтерфейсу ПІ (Мікросхема AD485, виробник Analog Devices або аналогічна) на рівні від 7 до 85 мА. Стабілітрони VD10, VD11 з напругою стабілізації 12В служать для додаткового захисту у разі виходу з ладу мікр...
