Расходомер

Капли считать проще, но при большом выходе они сливаются.
Как-то по другому надо делать.Rudy, 08 Дек. 08, 02:11

Rudy, сделать радар доплера, меряющий скорость жидкости в капилляре, имхо гораздо проще чем чем ЯМР-спектрометр... ;-)

Да нет, примерно те же яйца, только в профиль. На лазере - оптику делать, на ультразвуке тоже заморочек много. Т.е. никаких принципиальных проблем нет, все просто и понятно, но на коленке делать трудно.

Простой вариант на лазере можно попробовать сделать из одномодового лазера. Но нужно доставать готовую головку. Она должна быть в каком-то из типов лазерного дальномера. Но тут порыться нужно, так сразу не скажешь. Есть один забавный американский патент, но с нуля - возни много.

Да и честно говоря опять же не нужно. Это полезно при первых запусках колонны, а потом - мощность и поток известны и постоянны, величина отбора считается по числу секунд на N капель. Да, при первых перегонках помаешься с ручным определением, а потом надобность отпадет. Так что это временный прибор и не хочется тратить на него время.

На самом деле, мне понравилась чья-то идея с пропеллером в колонне. При моей конструкции его можно поставить между кочергой и узлом отбора - там флегма не течет - только пар. Тогда мы получаем скорость потока пара в дефлегматор, что есть полезно и для оценки захлеба и для подстройки давления в баке. Обороты можно взять по холлу без проблем снаружи колонны.

А величину отбора можно измерять на автомате доморощенными методами - типа опрокидывающегося при достижении заданного веса сосуда. Точности хватит по уши, а возни - меньше. Можно чисто механически, можно с электронным взвешиванием и сливом клапаном. Вариантов много и все они проще чем возня с лазером или ультразвуком.

А вот ЯМР пока замены нет. Только собственный нюх. Да и непонятно, можно ли что-то засечь ЯМРом, не на чем поэкспериментировать.

Посоветовали посмотреть вот это:
http://www.sensirion.com/...d_solutions.htm

Недостаток один - цена. :-)) В примерно 200$ выйдет. Если не больше.

Приступил к изготовлению расходомера. Закупил термопары. Корпус будет трубка из нержи с внутренним диаметром 4 мм.

Вопрос имеется такого плана, в какой книге почитать о методике тарировки датчиков?

Да, и еще вопрос есть. Есть ли у кого спектры поглощения водно-спиртового раствора?

Посоветовали посмотреть вот это:
...
Недостаток один - цена. :-)) В примерно 200$ выйдет. Если не больше.
...
Altair, 08 Дек. 08, 08:04

Неплохая, но дороговатая деталь.

Kotische, ты провокатор. Вечно подбросишь задачку, а я потом решай. Самый простой расходомер можно сделать из шприца с иголкой. Поршень вынимается. Шприц с иглой устанавливаются вертикально. Дистиллят капает в шприц сверху и свободно вытекает через иглу. При правильном выборе диаметра иглы уровень жидкости в шприце (отсчитывать удобно по делениям на корпусе) пропорционален ее потоку и не зависит от диаметра. Чем больше диаметр шприца, тем лучше он усредняет неравномерность потока, но дает более медленную реакцию на его изменения. Для начала такой датчик вполне подойдет.

или вот.
Добавлено: Пт 18.01.2008 13:15         
   

Для тех кто озабочен контролем призводительности колонны.

для контроля производительности обычно пользуются мерным цилиндром или считают количество капель в минуту.
предлагаю следующую систему- на прозрачный шланг (тот что сверху свободно сообщается с атмосферой)который опускают в ёмкость для сбора спирта внизу крепят медицинскую иглу от системы для переливания (диаметр подбирается ) у меня 0,8мм. таким образом создаём столб спирта в прозрачной трубке определенной высоты. при одиноковом выходе спирта из колонны высота спирта в трубке будет неизменной! чуть отбор из колонны изменился (например вы регулятор повернули или высоту верхней иглы изменили) высота столба спирта в трубке тоже меняется. таким способом можно очень точно контролировать отбор спирта ОДНИМ ВЗГЛЯДОМ без дополнительных измерений.
подробнее здесь:http://absintheclub.ru/read/viewtopic.php?t=1321&postdays=0&postorder=asc&start=40

Вот вы предлагаете всякие варианты измерения расхода. Но никто не вспоминает что плотность у измеряемой среды всегда разная. Значит в одном объеме может быть N грамм и N*k грамм. И температура разная. А от этого каплистость меняется. Да и тарировка таких датчиков затруднена - при каждом доставании колонны придется все заново делать?

На выходе колонны состав практически постоянный. Небольшие вариации температуры дистиллята после холодильника дадут мизерную погрешность. Тарировка фиксированная - сделал раз и забыл. Единственная возможная проблема - засорение иглы, но это маловероятно.

К игле сложно приделать выход, доступный для понимания системе автоматического регулирования.

Чего я вцепился в расходомер? Мне просто лень в шприц капать и на часы смотреть. Не спортивно это. Вот сейчас приделаю термометр в куб, померю подаваемую вкуб мощность. Потом расходомер дозреет.
Кстати, уже добыл пару AD623 для усилителей термопар. Так что, практически все есть для конструкции. После НГ будет масса свободного времени - наконструируюсь... :-))

Кстати, есть у меня подозрение что пока спирт из иглы капает, булькает, стекает по стенке цилинда - он сосет влагу из воздуха.

Вопрос вопрос вопрос!!! Спектры поглощения водно-спиртового раствора кто нить видел?

Если у тебя термопары, то тебе лучше взять не AD623, а что-то вроде AD8539 - два опера. А лучше - сразу с АЦП типа AD7713.

Можно ADS1232 - есть везде и стоит меньше 300 руб. - 24 бита, два канала, встроенные усилители до 128, дрейф -10нВ/град(G=128), шум-17 нВ и т.д.

А правильное решение у тебя:

Можно ADS1232 - есть везде и стоит меньше 300 руб. - 24 бита, два канала, встроенные усилители до 128, дрейф -10нВ/град(G=128), шум-17 нВ и т.д.
Rudy, 08 Дек. 08, 20:55

на 24-х битах о двух каналах и не каждый чудак "дрейф -10нВ/град(G=128), шум-17 нВ" нащупает.
пускай мужик с t-парами покрутится.
глядишь, и результат наработает?
а конструктивно объявить, что "прожект"?
не уж то в лом?
 

Подумал и решил. Пусть будет AD7792.

Нормально, тоже доступная деталь и по параметрам должна подойти.

Начал изготовление. Микросхема АЦП приобретена. AD7792.
Трубка из нержи, диаметр внутренний 4, наружний - 6. В круглые отверстия на силиконовый герметик вклею термопары, в продолговатое - спираль из нихромовой проволоки.

Вызывает некоторое сомнение алгоритм работы. Если напрямую темоанемометрический, то тогда все калибровки будут меняться для различных жидкостей. Теплоемкость у спирта и воды различная, и один и тот же поток воды и спирта будет нагреваться от одной и той же мощности нагревателя по разному. Так что калибровать придется для каждой жидкости отдельно.

Есть еще вариант. После нагревателя поставить две термопары на некотором расстоянии. И измерять уже не разность температур, а время, которое проходит от изменения показаний одной до изменения показаний другой. Это должно "вынести за скобки" характеристики измеряемой жидкости, но увеличит инерционность датчика.

Можно скомбинировать. Измерить параметры среды вторым вариантом, потом с учетом этого переходить на первый.

Как то так... Может еще есть варианты?

На выходе колонны состав практически постоянный, порядка 96%. Один раз откалибруешь. А вот трубку лучше взять стеклянную или вставь силикон внутрь нержи для улучшения теплоизоляции.
Да оба варианта сработают. Попробуй сначала первый, а там увидишь.

Еще вариант придумался. Термопар всего две. Но измеряем не разность температур, а время от начала подачи нагрева, до начала изменения показаний.

Трубка останется нержовая. Бо другой нет. :-))

Если трубка нержовая, наверное есть смысл изменить алгоритм.
Пусть нагреватель греет не спирт, а трубку. Не нужно двух термопар, достаточно одной.
По ходу спирта сначала - термопара, потом - нагреватель.
Без потока замеряем время между подачей напряжения на нагреватель и ростом температуры на термопаре на - скажем - 1/10 градуса.
При любом потоке это время будет больше.

Можно проще. На короткий кусок нержовой трубы наматываем нихром (с изоляцией)- получается нагреватель. На него с двух сторон (или только с одной) надеваем силиконовые трубки в которые и вставляем термопары.
Только что заметил, что сдублировал Игоря. На обратном нагреве (против потока) зависимость нелинейная будет.

Как обещал,привожу фотки расходомера для газа. Первое - внешний вид. Нижняя часть - пластик, верхняя алюминиеый корпус (покрашен в черный).
На второй фотке видны 2 трубочки - они с уплотнением, вход и выход потока.
На третьем - собственно расходомер. Изогнутая трубка Д=2мм из нержи. Рядом с центром симметрично намотаны 2 обмотки. Длина каждой - порядка 10 мм. Провод изолированный, с высоким удельным сопротивлением и большим ТКС диаметром 0.06 мм (в изоляции). Материал провода странный, вроде железа или никеля, но удельное сопротивление вдвое больше. ТКС не измеряли. Сопротивления обмоток по 65 Ом. В средней точке они соединены. Черные следы - результат выгорания частей обмоток (на схему попала сеть). На 5 фото - общий вид.
Четвертое фото - вид сзади на медную пластинку, на которой приклеены подводящие провода (три провода) и общий вид трубки.


Как работает. Средняя точка соединяется с землей. В каждую обмотку подается греющий ее ток. Измеряется разность напряжений на обмотках. Она пропорциональна разности температур обмоток.

Без потока температуры равны. Поток охлаждает первую обмотку и нагревается. Поэтому вторая обмотка охлаждается меньше. Разность температур пропорциональна потоку.

А если просто мерять количество падающих капель (как в капельнице) путём установки оптопары, где капли будут пролетать между фотодатчиком и источником света?