Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Расходомеры с сужающими устройствами переменного и постоянного давления

ДАТЧИКИ ГИДРО - ПНЕВМОСТАТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Измерение расхода жидкостей и газов требуется в различных отраслях науки и хозяйства. Расход – это количество жидкости или газа, проходящее через некоторое сечение трубы за единицу времени. При ламинарном течении измерение расхода часто производится с помощью определения скорости потока жидкости или газа и наоборот. Требования, предъявляемые к датчикам расхода, самые разнообразные. Это высокие давления, широкий диапазон температур, высокие точности измерения и др.

Измеритель расхода называется расходомером, измеритель скорости – анемометром.

В настоящее время используются расходомеры следующих типов: расходомеры постоянных и переменных давлений; трубные и вихревые; электромагнитные; тепловые; акустические; ядерно-резонансные; оптические; струйные.

Расходомеры постоянного и переменного давления позволяют судить о расходе по давлению. Все остальные измеряют скорость потока в одной или нескольких точках профиля скоростей. При измерении скоростей важно использовать бесконтактные измерители, которые не возмущают поле измеряемого параметра. В качестве бесконтактных измерителей скорости и расхода используют оптические, акустические и тепловые.

Расходомеры с сужающими устройствами

Расходомеры такого типа работают на принципе измерения разности давлений. В основе их принципа действия лежит уравнение Бернулли, согласно которому сумма гидростатического и скоростного напора для одной геодезической высоты неизменна для любой точки потока с учетом потери давления на участке между потоками. Т. е. если сопоставляются две точки потока, то для точки, расположенной дальше по течению, необходимо учитывать потерю давления на участке между потоками из-за трения.

Гидростатический напор эквивалентен высоте, на которую поднялся бы столб жидкости в открытой трубе под действием статического давления (скорость жидкости равна нулю).

Скоростной напор эквивалентен высоте, падая с которой поток приобретает данную скорость. Измерение расхода, основанное на этом принципе, осуществляется путем измерения скорости потока. Это достигается изменением поперечного сечения потока с помощью стандартизированных сужающих устройств, к которым относятся диафрагмы (рис. 5.1 а), сопла (рис. 5.1 б), трубки Вентури (рис. 5.1 в), Долла (рис. 5.1 г) и др.

Давление перед сужающим устройством растет, а после него падает. На основании уравнения Бернулли можно получить соотношение γPkQΔ⋅=, где Q – расход; ΔP – перепад давления; k – коэффициент, зависящий от формы сужения и характеристики среды; γ – плотность среды.

Расходомеры переменного давления используют зависимость Q=f(ΔP), которая, как видно из соотношения, является нелинейной.

Расходомер постоянного давления позволяет получить линейную характеристику Q=f(k) при ΔP=const. В этих устройствах изменяется сечение сужения (коэффициент k), а перепад давлений поддерживается постоянным за счет поплавка. Положение поплавка измеряется и градуируется в значениях расхода Q. На поплавке имеется спиральная нарезка для придания ему вращения (рис. 5.2, а).

Такие расходомеры с переменной площадью проходного сечения называются ротаметрами. В ротаметре, изображенном на рис. 5.2, а, положение поплавка измеряется с помощью шкалы, а в ротаметре на рис. 5.2, б – с помощью дифференциально-трансформаторного датчика положения. Обычно погрешность ротаметров составляет ±2% в диапазоне изменений расхода 10:1.

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.