Расходомеры переменного перепада давления

Методы и средства измерения расхода

Расход– это количество вещества, протекающее через сечение трубопровода в единицу времени. Количество измеряют в единицах объема (м³, см³) или массы (т, кг, г). Соответственно может измеряться объемный (м³/с, м³/ч, см³/с) или массовый (кг/c, кг/ч, г/c) расход.

В соответствии с общепринятыми положениями прибор или устройство, служащие для измерения расхода вещества, называются расходомерами, а прибор или устройство, служащие для измерения количества вещества – счетчиками количества (счетчиками).

Выпускаются следующие типы расходомеров и счетчиков ко­личества:

• Расходомеры переменного перепада давления.

• Тахеометрические (турбинные) расходомеры жидкости:

- турбинные расходомеры с механическим счётным механизмом;

- турбинные расходомеры с индукционным узлом съёма сигнала.

• Ультразвуковые расходомеры жидкости.

• Электромагнитные расходомеры жидкости.

• Вихревые расходомеры жидкости:

- с индуктивным преобразователем сигнала;

- с электромагнитным преобразователем сигнала;

- с ультразвуковым преобразователем сигнала.

• Расходомеры постоянного перепада давления (рота­метры).

• Кориолисовы расходомеры.

Расходомеры переменного перепада давления состоят из трех элементов: сужающего устройства, дифференциального манометра для измерения перепада давления (дифманометра – расходомера) и соединительных линий с запорной и предохранительной арматурой.

Принцип действия расходомеров переменного перепада основан на измерении давления по перепаду, который создается в трубопроводе установленным внутри него сужающим устройством. В суженном сечении увеличиваются скорость, а следовательно, и кинематическая энергия потока, что вызывает уменьшение его потенциальной энергии. Соответственно статическое давление потока после сужающего устройства будет меньше, чем перед ним. Разность между статическими давлениями потока, взятыми на некоторых расстояниях до и после сужающего устройства, называют перепадом давления.

Виды сужающих устройств: а — диафрагма; б — сопло; в — труба Вентури

Наиболее простым и распространенным сужающим устройством является диафрагма. Стандартная диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием в центре. От стойкости диафрагмы и особенно входной кромки отверстия существенно зависит ее коэффициент передачи. Поэтому диафрагмы изготовляют из материалов химически стойких к измеряемой среде и устойчивых против механического износа. Кроме диафрагмы, в качестве стандартных сужающих устройств применяют также сопло и трубу Вентури, которые создают меньшее гидравлическое сопротивление в трубопроводе.

Сужающее устройство расходомера переменного перепада давлений является первичным преобразователем, в котором расход преобразуется в перепад давлений.

Промежуточными преобразователями для расходомеров переменного перепада давлений служат дифманометры.

К достоинствам расходомеров переменного перепада относится возможность использования их при различных температурах и давлениях измеряемой среды, а к недостаткам – потеря давления потока и относительная трудность промышленного применения расходомеров при малых расходах.

Погрешность измерений приборов этой группы составляет 1…2 %.

Тахеометрические (турбинные) расходомеры жидкости:

Основной принцип: турбинка вращается внутри трасходомера встроенного в трубопровод под действием потока чистой жидкости или газа. Частота вращения пропорциональна скорости потока. Узел съема данных (механический или индукционный) ведет подсчет оборотов турбины. Объем жидкости необходимый для 1 оборота турбины также известен.

Перед расходомером устанавливают струевыпрямитель, поскольку поток должен быть ламинарным.

Турбинные расходомеры жидкости с индукционным узлом съёма сигнала. Частота вращения турбинки преобразуется в электрический сигнал в индукционном преобразователе, в котором возникает ЭДС индукции при пересечении лопаткой турбинки магнитного поля преобразователя. Далее электрический сигнал передаётся в электронный блок, где преобразуется в значения расхода и количества прошедшей через расходомер жидкости.

На вид характеристики турбинного расходомера сильно влияет изменение кинематической вязкости измеряемой жидкости, поэтому результаты градуировки на воде не вполне достоверны, если измеряемая жидкость имеет большую кинематическую вязкость.

Относительная погрешность измерений не более +1,5 %.

Дата добавления: 2014-01-07