Объект: PT01MF

../../../../_images/logo_ru_no_text.png

Библиотека: PneumaticsThermo

Имя на уровне решателя: PT01MF

Аннотация: Датчик массового расхода

Обозначение: Датчик массового расхода

Порты (степени свободы) компонента:

№

Обозначение порта

Тип

Наименование порта

1

Port1

PNEUMATIC

Термопневматический порт, вход в элемент

2

Port2

PNEUMATIC

Термопневматический порт, выход из элемента

3

Port3

OSIGNAL

1D сигнальный порт, массовый расход на линии кг/с

Пользовательские параметры модели:

№

Параметр

Тип

Описание

Единица

Значение по умолч.

1

D

real

Гидравлический диаметр, м

m

0.01

2

Fluid

Имя объекта свойств среды, -

3

L

real

Длина элемента, м

m

0.1

4

P0

real

Начальное давление, Па

Pa

101325

5

R

real

Внутреннее гидравлическое сопротивление, -

1e-9

6

T0

real

Начальная температура, K

K

293.15

7

k

real

Коэффициент усиления сигнала, -

1

Расчетные и измеряемые величины:

№

Параметр

Описание

Единица

1

V_Pressure1

Давление на порте

Pa

2

V_SpecificEnthalpy1

Удельная энтальпия;

J/kg

3

V_Density1

Плотность рабочей среды;

kg/m**3

4

V_Temperature1

Температура рабочей среды на порте;

K

5

S_MassFlow1

Массовый расход на порте ;

kg/s

6

S_EnthalpyFlow1

Поток энтальпии на порте ;

W

7

V_Pressure2

Давление на порте

Pa

8

V_SpecificEnthalpy2

Удельная энтальпия;

J/kg

9

V_Density2

Плотность рабочей среды;

kg/m**3

10

V_Temperature2

Температура рабочей среды на порте;

K

11

S_MassFlow2

Массовый расход на порте ;

kg/s

12

S_EnthalpyFlow2

Поток энтальпии на порте ;

W

13

V_port3

Значение сигнала на порте (V)

14

X_port3

Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)

15

A_port3

Значение производной функции от сигнала на порте (A)

Пример использования компонента

Модель датчика массового расхода (PT01MF)

Элемент предназначен для измерения массового расхода рабочей среды в трубопроводной системе. Работает с объектом свойств среды (Fluid) и позволяет получать текущее значение массового расхода в месте установки. Используется в пневматических и гидравлических расчётах для контроля и управления параметрами потока.

Проверка датчика массового расхода.

Начальные данные:

Параметры модели (PT01MF)
D = 0.01 - Гидравлический диаметр, м
L = 0.1 - Длина элемента, м
k = 1 - Коэффициент усиления сигнала
R = 1e-9 - Внутреннее гидравлическое сопротивление
P0 = 101325 - Начальное давление, Па
T0 = 293.15 - Начальная температура, К
Fluid = DryAir - Имя объекта свойств среды (чистый воздух)

Параметры источника массового расхода (Qm_pump)
VL = 0.0 - Нижний уровень сигнала
VH = 0.1 - Верхний уровень сигнала
D = 0.0 - Начальная задержка, с
FT = 0.5 - Продолжительность переднего фронта, с
HT = 0 - Продолжительность вершины импульса, с
BT = 0.5 - Продолжительность заднего фронта, с
CT = 0.0 - Период

Параметры объема
V = 1e-3 м^3 - Объем емкости
P0 = 101325 Па - Начальное давление
T0 = 293.15 К - Начальная температура
Fluid = DryAir - Имя объекта свойств среды

Параметры интегрирования
end = 2 с - Время интегрирования
control = 1e-9 - Точность контроля
dabs = 1.0 - Абсолютная погрешность

Схема тестирования:

Схема содержит источник массового расхода Qm_pump, который формирует трапециевидный сигнал с параметрами VL = 0.0, VH = 0.1, FT = 0.5 с, HT = 0, BT = 0.5 с. Датчик PT01MF установлен в трубопроводе. После датчика установлена емкость объемом V = 1e-3 м³ с начальными параметрами P0 = 101325 Па, T0 = 293.15 К, Fluid = DryAir. Измеряются массовый расход с датчика (PT01MF.Qm_sens) и задаваемый расход (PT01MF.Qm_pump). Результаты выводятся на осциллограф MassFlow.

Результат:

Совпадают значения подаваемого и измеряемого массового расхода. На графике MassFlow показано изменение расходов во времени: обе кривые (PT01MF.Qm_sens и PT01MF.Qm_pump) полностью совпадают. Сигнал линейно возрастает от 0 до 0.1 за 0.5 секунды, затем линейно убывает до 0 за 0.5 секунды, после чего остаётся равным нулю. Это подтверждает корректность работы датчика массового расхода PT01MF.

Формула для массового расхода:

\[Q_m = k \cdot Q_{\text{вх}}\]

где: \(Q_m\) — измеренный массовый расход, \(k\) — коэффициент усиления, \(Q_{\text{вх}}\) — входной массовый расход.

Схема теста
../../../../_images/PT01MF.sch.png

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста
../../../../_images/PT01MF.MassFlow.png

Рисунок 2 - Массовый расход (PT01MF.Qm_sens и PT01MF.Qm_pump)