Конспект лекций 2010 г. Содержание 1 Средства измерений технологических параметров 4 1Средства измерения давления 12

Вид материала

Конспект

Содержание Расходомеры с гидравлическим сопротивлением. Расходомеры с напорным устройствам.

Подобный материал:

• 1. Средства измерений. Классификация средств измерений, требования к ним. Измерительные, 1405.11kb.
• Конспект лекций 2010 г. Батычко Вл. Т. Муниципальное право. Конспект лекций. 2010, 2365.6kb.
• Рабочей программы дисциплины методы и средства измерений в телекоммуникационных системах, 29.58kb.
• Конспект лекций 2010 г. Батычко В. Т. Уголовное право. Общая часть. Конспект лекций., 3144.81kb.
• Общие вопросы измерений, 218.32kb.
• Программа по оказанию информационно-консультационных услуг: «Эталонные и рабочие средства, 110.06kb.
• Инструкция Приборы для измерений климатических параметров «Метео-10» Методика поверки, 92.72kb.
• Цена дипломной работы с чертежом 500 рублей содержание, 48.91kb.
• Зволяет производить измерения давления в топливной системе почти на всех автомобилях, 517.38kb.
• Эталонная установка для комплексного измерения акустических параметров в конденсированных, 80.86kb.

Расходомеры с гидравлическим сопротивлением.

Расходомеры основаны на измерении перепада давления, создаваемого этим сопротивлением. Режим потока в нем стремятся создать ламинарным, с тем чтобы перепад давления был пропорциональным расходу. Применяются редко, преимущественно для измерения малых расходов. В качестве преобразователя могут служить капиллярная трубка (реометр) или пакет таких трубок, и другой тип преобразователя для больших расходов с шариковой набивкой.

Диаметр капиллярной трубки менее 0,25 мм не следует из – за опасности засорения. Поэтому для получения достаточного перепада давления при малом значении расхода применяют различные способы.

Длину капиллярной трубки увеличивают и располагают ее в виде спирали для достижения компактности преобразователей.

Недостаток спиральных капилляров – отсутствие линейной зависимости между расходом и перепадом давления вследствие действия центробежной силы, резко увеличивающей перепад давления по сравнению с прямыми капилляром.

Другой путь состоит в применении прямого капилляра достаточно диаметра, но со стержнем внутри трубки. При этом измеряемое вещество движется по кольцевой щели. Здесь можно обеспечить линейную зависимость между расходом и перепадом давления путем расположения отверстий для отбора давлений в пределах прямолинейного участка трубки. Такие преобразователи нашли распространения в химической промышленности.

Третий путь – применения капиллярных преобразователей винтового типа. Их основа – прецизионная винтовая пара с неполной ленточной, трапецеидальной или конусной резьбой. Достоинство – возможность легкого перехода на разные пределы измерения путем регулирования длине винтовой части, находящейся в зацепление.

2. Расходомеры с напорным устройствам.

Напорные устройства создают перепад давления, зависящий от динамического давления потока. Они преобразуют кинетическую энергию потока в потенциальную. К этим устройствам относятся напорные трубки, усреднители, крылья и усилители. Только напорные усреднители образуют перепад давления в зависимости от расхода, а остальные устройства – в зависимости от скорости, существующей в месте их установки. Тем не менее с помощью напорных трубок можно определять расход жидкостей и газов.

Достоинство напорных устройств: малая потеря давления, возможность измерять в трубах и каналах некруглого сечения, доступность измерения местных скоростей при экспериментальных и других работах. Недостаток – очень малая чувствительность при небольших скоростях.

Напорные трубки. Классический пример напорного устройства – трубка Г – образной формы с отверстием, направленным навстречу потоку, которя называется трубкой Пито по имени французского ученого, применившего ее для измерения скорости течения реки. Такая трубка воспринимает полное давление, которое равно сумме динамического р_д = ρυ²/2 и статического р_с давлений потока. Чтобы с помощью такой трубки измерить скорость υ в трубопроводе, необходимо кроме трубки Пито иметь еще трубку для отбора только статического давления р_с. Тогда дифманометр, который измеряет разность давлений, будет служить для определения скорости.

В большинстве случаев трубки для отбора полного и статического давлений конструктивно объединяют. Подобное устройство наиболее правильно называть дифференциальной трубкой Пито.

Каждая из них состоит из двух трубок, одна из которых расположена концентрично внутри другой. Центральная трубка имеет открытый конец, направленный навстречу потоку. Она воспринимает полное давление р_п. статическое давление воздействует через отверстия, находящиеся на цилиндрической поверхности внешней трубки. Оси этих отверстий перпендикулярны к оси трубки, а значит, и к направлению трубкой Пито, измеряет динамическое давление, которое равно разности полного и статического давлений.

Часть трубки, параллельная оси трубопровода, называется головкой, а перпендикулярная к этой оси – держателем. Носовая часть трубки имеет обтекаемую форму: коническую, полусферическую или полуэллипсоидальную.

Напорные усреднители. В напорных усреднителях перепад давления происходит в зависимости не от местного, а от некоторого среднего динамического давления потока. Усреднение может осуществляться в пределах одного, а так же двух радиусов или диаметров при кольцевой площади или иным способам.

Усреднение по кольцевой площади встречаются довольно редко. В этом случае в трубопроводе установлена кольцевая вставка длиной 1,5 D прилегающая к его внутренней поверхности рисунок 1.37.



Рисунок 1.37 - Кольцевая вставка

На входе и выходе вставка, имеющей плавный сопловой профиль, сделаны отверстия на равных расстояниях друг от друга. Одни из них направлены навстречу потока, а другие – в противоположную сторону.

Напорная лопасть. Напорное устройство имеет форму обтекаемой лопасти или крыла, занимающего небольшую часть проходного сечения трубы и установленного под некоторым углом (обычно в пределах 45 – 90⁰) к оси потока.

Лопасть имеет отверстия, расположенные различным образом по отношению к оси потока. Разность давлений в этих отверстиях зависит от угла установки лопасти, что дает возможность применять данное устройство для измерения расхода при малых, так и при больших скоростях.

Напорные усилители представляют собой сочетание напорных трубок с сужающими устройствами (обычно микротрубками Вентури), занимающими небольшую часть сечения потока. Их появление обусловлено стремлением повысить измеряемый перепад давления, который при небольших скоростях потока очень мал у напорных трубок.