Расходомеры переменного перепада давлений

Измерение расхода и количества

Расход – количество жидкости, пара или газа, проходящее через данное сечение трубопровода в единицу времени. Различают объемный расход (F м³/ч) и массовый расход (Gкг/ч), которые связаны следующей зависимостью через плотность среды: F = rG.

Для измерения расхода используются расходомеры разного принципа действия:

1. Расходомеры переменного перепада давлений	Контактные
2. Расходомеры постоянного перепада давлений (ротаметры)
3. Расходомеры переменного уровня	Контактные или безконтактные в зависимости от датчика уровня
4. Электромагнитные расходомеры	Безконтактные
5. Тепловые расходомеры
6. Ультразвуковые расходомеры

Для измерения количества вещества применяют расходомеры с интегратором или счетчики. Интегратор непрерывно суммирует показания прибора, а количество вещества определяют по разности его показаний за требуемый промежуток времени.

На показания расходомеров значительно влияют свойства измеряемых потоков. Свойства зависят от условий эксплуатации: температуры, давления и т.д. Если условия эксплуатации резко отличаются от тех, при которых проводилась градуировка, то ошибки в показаниях приборов могут резко превысить допустимые значения, поэтому на серийно выпускаемые приборы накладывают ограничения по свойствам измеряемые потоков, максимальным температуре и давлении и т.д.

Принцип действия основан на возникновении перепада давлений на сужающем устройстве в трубопроводе при давлении движении через него потока жидкости или газа.

Применяют следующие сужающие устройства.

- Диафрагма – диск с круглым отверстием в центре. Материал диафрагмы должен быть химически стойким по отношению к измеряемой среде и устойчивым к механическому износу.

Выбор диафрагмы осуществляется по модулю: .

Формирование типа выбранной диафрагмы:

ДК 10 – 100,

где 100 – диаметр условного прохода Dу мм;

10 – рабочее давление в трубопроводе Р МПа

ДК или ДБ – диафрагма камерная или бескамерная, что определяется из следующих соображений:

- если Dy > 400 мм, то рекомендуется бескамерная диафрагма

- если Dy < 400 мм, то рекомендуется камерная диафрагма.

- Сопло Вентури

Выбор сопла осуществляется через подбор соответствующих радиусов кривизны.

Такое сопротивление создает меньшее, нежели диафрагма, сопротивление в трубопроводе.

- Труба Вентури

Статическая характеристика таких расходомеров нелинейная (квадратичная):

,

где S – площадь проходного сечения сужающего устройства, м²;

DР = Р₁ – Р₂ – перепад давлений на сужающем устройстве, МПа;

r - плотность среды, расход которой измеряется, кг/м³;

a - коэффициент расхода, зависящий от многих факторов, определяющийся экспериментально (существуют специальные таблицы значений коэффициентов).

В измерительной цепи этих преобразователей последователь соединяются три устройства. Промежуточный преобразователь – дифманометр, который связывается с трубопроводом импульсными трубками и устанавливается в непосредственной близости от него и должен иметь встроенный нормирующий преобразователь. Для защиты от действия агрессивных сред дифманометр снабжается разделительными сосудами или мембранными разделителями.

Т.к. статическая характеристика первичного преобразователя расхода квадратичная, то чтобы показания измерительного прибора линейно зависели от расхода, в измерительную цепь вводят линеаризующий преобразователь или линеаризация может производиться в самом измерительном приборе с помощью лекала квадратичной характеристики.

Достоинства:

- малые перепады давлений;

- стабильность показаний;

- стойкость к агрессивным средам и загрязнений.

Дата добавления: 2014-01-14