Объект: PT01MF

Библиотека: PneumaticsThermo

Имя на уровне решателя: PT01MF

Аннотация: Датчик массового расхода

Обозначение:

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

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

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