Расходомеры переменного перепада

В методах переменного перепада давления измерение расхода сводится к измерению перепада, связанного со скоростью потока жидкости (газа). Для образования переменного перепада давления, пропорционального скорости потока, применяют напорную трубку, трубку Вентури, сопло и диафрагму.

Напорная трубка (рис. 35а) помещается в трубопровод навстречу потоку, в результате чего давление на выходе трубки складывается из статического давления и скоростного напора.

Рис. 35. Устройства для создания переменного перепада давления,

пропорционального расходу жидкости (газа):

а – напорная трубка; б – трубка Вентури; в – сопло; г – диафрагма

Трубка Вентури (рис. 35б) состоит из двух конических трубок, соединенных узкими частями между собой. Диаметры широких частей равны диаметру трубопровода, по которому течет жидкость. Трубки Вентури применяются в расходомерах газов.

Сопло (рис. 35в) в качестве дроссельного элемента применяется при измерении расхода воздуха и газов. Параметры сопел стандартизированы.

Диафрагма (рис. 35г) представляет собой тонкий круглый диск с отверстием, концентричным трубопроводу. Со стороны входа жидкости отверстие имеет острую кромку, а дальше расточено на конус с углом 45 °.

Расходомеры с дроссельными устройствами требуют градуировки в рабочих условиях.

Напорная трубка в случае несжимаемости жидкостей воспринимает давление р, равное:

,

где р₁ - давление при отсутствии скорости (v = 0); р - плотность. Из данного выражения получаем:

скорость -

объемный расход -

Для измерения разности двух давлений используются дифманометры: колокольные и мембранные.

Рассмотрим устройство колокольного дифманометра. Колокол 2 (рис. 36) делит рабочее пространство на две полости: под колоколом и над ним.

Рис. 36. Колокольный дифманометр

Под колокол и выше его подается разность давлений. Колокол подвешен на пружине 1, которая является упругим элементом, уравновешивающим силу, создаваемую разностью давлений. Он плавает в разделительной жидкости 3. К его нижней части прикреплено кольцо 4, в котором сосредоточена основная масса колокола. Поэтому изменение разности высоты разделительной жидкости вне колокола и внутри его практически не влияет на выталкивающую силу, действующую на колокол. С колоколом соединен сердечник 5 дифференциально-трансформаторного преобразователя 6.

Промышленностью выпускаются колокольные дифманометры типа ДКО-3702 с верхним пределом измерения 100, 160, 250, 400, 630, 1000 Па (10, 16, 25, 40,63, 100 кгс/см2). Класс точности 1,5.