Dərs vəsaiti baki 2019 azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ

6.2. Mayelərin sıxlığını ölçən intellektual sistem
Şək. 6.2-də PIC18F452 mikrokontrolleri əsasında boru kəməri ilə nəql etdirilən neftin sıxlığını axında ölçən intellektual sistemin struktur sxemi göstərilmişdir [4].
Neftin sıxlığını axında ölçən intellektual sistemin struktur sxeminə aşağıdakı funksional bloklar daxildir:
- ₁ ÷ _m – boru kəməri ilə nəql etdirilən neftin sıxlığını elektrik siqnalına (gərginlik, tezlik) çevirən AİP-2 tipli vibrasiyalı-tezlik vericiləri;
- MK, MK₁ və MK_m – PIC18F452 mikrokontrolleri;
- Aİ, Aİ₁ və Aİ_m – RS 485 ardıcıl interfeysi;
- E – ekran örtüklü kabel;


157

- UÇ – MAX 232- uzlaşdırıcı (uyğunlaşdırıcı) çevirici;

- Rİ – rəqəmli indikator;
- FK – fərdi kompüterdir.
AİP-2 tipli vibrasiyalı-tezlik vericilərinin iki çıxışı – gərginlik və tezlik çıxışları vardır.
Tezliyin perioda görə ölçülməsi üsulunun tezliyin birbaşa ölçülməsi üsuluna nisbətən dəqiq və sürətli olmasını nəzərə alaraq bu bölmədə sıxlıq vericilərinin çıxış siqnalının periodunun ölçülməsi üsuluna üstünlük verilmişdir.
Bu məqsədlə sıxlıq vericisinin çıxış siqnalının periodu mikrokontrollеrin takt generatorunun yürsər tezlikli impulsları ilə doldurularaq rəqəmə çevrilir.
Rezonatoru sıxlığı ölçülən mühitlə (neftlə) doldurulmuş sıxlıq vericisinin çıxış siqnalının periodunun mühitin sıxlığından aslılığı:
(6.8)
kimi ifadə edilir 4.
Bu ifadədə:
T– rezonatoru sıxlığı ölçülən mühitlə doldurulmuş sıxlıq vericisinin çıxış siqnalının periodu;
T₀ – rezonatoru hava ilə doldurulmuş sıxlıq vericisinin çıxış siqnalının periodu;
 – ölçmə mühitinin (neftin) sıxlığı;
₀ – rezonatorun materialından, divarının qalınlığından və s. parametrlərindən asılı olaraq müxtəlif qiymətlər alan sabitdir.
T₀ və ₀ -ın hazır sıxlıq vericiləri üçün qiyməti eksperiment yolu ilə təyin edilir.
Müxtəlif sıxlığa (₁ və ₂) malik olan eyni temperaturlu iki mayedən əvvəlcə biri rezonatora doldurulur və vericınin cıxış siqnalının periodu (T₁) ölçülür. Sonra rezonator ikinci maye ilə doldurulur və vericınin cıxış siqnalının periodu (T₂) ölçülür. Alınan qiymətləri (6.8) ifadəsində yerinə yazmaqla iki tənlik alınır:
;

Tənliklərin həll edilməsi ilə bu parametrlər təyin edilir:


Hesablanan bu parametrlər (₀, T₀) və mikrokontrollerin seçilən takt tezliyinin qiyməti (F_MK ) MK-nın yaddaşına qeyd olunur.
Ölçmə prosesində mikrokontrollerin saydığı impulsların sayı:
(6.9)
ifadəsi ilə hesablanır.
əvəzləməsini qəbul etməklə (6.9) ifadəsi:
(6.10)
kimi alınır və sıxlığın qiyməti bu ifadədən təyin edilir:
(6.11)
Göründüyü kimi, mikrokontroller bilavasitə ölçmə prosesinin icra olunmasında və ölçmə nəticəsinin hesablanmasında iştirak edir.
Ardıcıl interfeys alınan ölcmə nəticəsini ardıcıl koda çevrərək qəbuledici tərəfə ötürür. RS485 ardıcıl interfeysində azsaylı naqilli kabeldən istifadə edilməsi yüksək maneəyədayanıqlığı təmin edir.
Qəbul edilən ardıcıl kod qəbuledici tərəfdəki ardıcıl interfeysin (Aİ) köməyi ilə paralel koda çevrilir və mikrokontrollerə daxil edilir.
Sıxlığın ölçmə nəticəsi rəqəmli indikator (Rİ) vasitəsi ilə də təqdim edilə bilər.
Ölçmə sisteminin qəbuledici tərəfindəki PIC18F452 tipli mikrokontroller MK verici tərəfindəki MK₁ ÷ MK_m mikrokontrollerləri ilə FK arasında informasiya mübadiləsini icra edir.
Sıxlıq vericilərinin sorğusu əməliyyatının icra edilməsi məqsədi ilə MK₁ və MK_m mikrokontrollərinə fərdi ünvan mənimsədilir. Verici tərəfdəki mikrokontrollerlər əsas kompüterdən gələn idarəetmə siqnallarını qəbul etməyə hazır vəziyyətdə olur. FK şəbəkəyə əvvəlində vericilərin ünvanı bildirən sorğu siqnalı göndərir. Sorğu siqnalındakı ünvan vericinin ünvanı ilə eyni olduqda əmr icra edilir. Digər vericilər gözləmə rejimində qalır.
MAX 232 tipli uzlaşdırıcı (uyğunlaşdırıcı) çeviricisi qəbuledici tərəfdəki MK ilə fərdi kompüter (FK) arasında fiziki uyğunlaşdırma funksiyasını yerinə yetirir.
PIC18F452 tipli mikrokontrollerinin tətbiqi ölçmə sisteminə aşağıda göstərilən imkanları verir:
- kommutator, ARÇ, mikroprosessorlu hesablama vasitəsi, sinxron-asinxron qəbuledici/ötürücü modulların bir mikrosxemdə inteqrallaşdırılması ilə yüksək etibarlılıq;
- vericilərlə məsafədən işləmə;
- ölçmə sisteminin uzun müddət avtonom qida mənbəyindən istifadə imkanı;
- ölçmə sisteminin elektriklə qidalandırılmasında yaranan ehtimal kəsilmələr səbəbindən sıxlığı ölçmə nəticələrinin itməməsi. Buna enerjidən asılı olmayan yaddaş sxemlərindən istifadə edilməsi imkan verir.
Digər tərəfdən sıxlığı ölçən sistem aşağıdakı intellektual funksiyaları yerinə yetirir:
- ölçmə alqoritmini icra etməklə sıxlğı ölçmə nəticəsinin
alınması;
ölçmə nəticəsinin statistik emalı;
- ölçmə kanallarının çevirmə xarakteristikasının
xəttiləşdirilməsi;
- ölçmə nəticəsinin sıxlıq ölçü vahidində təqdim edilməsi;
ölçmə nəticələrinin sıxlığı ölçmə xətası ilə birlikdə təqdim
edilməsi;
- sıxlığı ölçmə diapazonunun avtomatik seçilməsi;
- sistemin strukturunun dəyişdirilməsi;
- sıxlığı ölçmə nəticələrinin doğruluğuna nəzarət;
- sistemin diaqnostikası və nasazlıqların aşkar edilməsi;
sıxlığın ən kiçik və ən böyük qiymətnin qeyd edilməsi;
Uyğun funksional blokların və tətbiqi proqramların mövcud olduğu halda intellektual funksiyaların yerinə yetirilməsi mümkündür.
Texniki təminata gəldikdə qeyd edildiyi kimi sıxlıq vericisi olaraq AİP-2 tipli vibrasiyalı-tezlik sıxlıq vericisi seçilmişdir.
AİP-2 sıxlıq vericiləri mexaniki tezlik rezonatorlarının üstün cəhətləri və tezlik çeviricilərinin yüksək dəqiqliyi, ölçülən kəmiyyətin birbaşa tezlik modulyasiyalı siqnala çevrilməsi ilə fərqlənir. Tezlik siqnalının minimum informasiya itkisi ilə yüksək dəqiqliklə rəqəmə çevrilməsini, tezlik siqnallarının yüksək maneəyədayanıqlığını, uzaq məsafəyə yüksək dəqiqliklə ötürülməsini, böyük həcmli sayğaclardan istifadə etməklə diskretləmə xətasının kiçildilməsini də buraya əlavə etmək olar.
Vibrasiyalı sıxlıqölçənlərin göstərilən müsbət cəhətləri ilə bərabər onların çevirmə funksiyasının (xarakteristikasının) qeyri-xətti olduğunu da qeyd etmək lazımdır.