Лекция 18.
План:
18.1 Расходомеры постоянного перепада давления: ротаметры, поршневые и поплавковые расходомеры.
18.2 Другие виды расходомеров.
18.1Расходомеры постоянного перепадаоснованы на измерении вертикального перемещения чувствительного элемента (тела), зависящего от расхода среды и приводящего одновременно к изменению площади проходного отверстия расходомера таким образом, что разность давлений на чувствительный элемент (перепад давления) остается постоянной. Противодействующей силой является сила тяжести чувствительного элемента, выполняемого в виде поплавка или поршня.
К приборам постоянного перепада давления относятся ротаметры, поршневые и поплавковые расходомеры.
Ротаметры
Достоинства: 1. позволяют измерять очень малый расход. 2. Возможность установки на трубопроводах с Æ от 4 до 100 мм. 3. Простота.
Недостатки: 1. Устанавливаются только на вертикальных трубопроводах. 2. При низких до 50 °С и низких давлениях.
Ротаметр состоит из вертикальной конусной расширяющейся к верху стеклянной трубки 1, внутри которой находится чувствительный элемент 2, выполненный в виде поплавка.
Под действием потока жидкости или газа поплавок вертикально перемещается и одновременно приходит во вращательное движение и центрируется в середине потока.
В качестве поплавкового материала используют: эбонит, сталь, пластмасса, бронза.
В поршневом расходомере чувствительным элементом является поршень 1, находящийся внутри втулки 2. Эта втулка имеет круглое входное отверстие 6 и прямоугольное выходное отверстие 5. Выходное отверстие является своего рода диафрагмой переменного сечения. Размеры его подбираются в зависимости от пропускной способности расходомера.
Сила тяжести поршня регулируется в зависимости от верхнего предела измерения с помощью дополнительных грузов 4. Поршень с помощью штока соединен с сердечником передающего преобразователя 3. Протекающая через входное отверстие жидкость поступает непосредственно под поршень и поднимает его. Поршень, перемещаясь вверх, открывает в большей или меньшей степени отверстие выходной диафрагмы. Протекающая через диафрагму жидкость одновременно заполняет надпоршневое пространство, которое соединено с каналом за диафрагмой. Прямоугольная форма выходного отверстия обеспечивает линейную зависимость между подъемом поршня и расходом вещества.
Поплавковый расходомер постоянного перепада давления состоит из чувствительного элемента 1, выполненного в виде поплавка, и конического седла 2, расположенного в корпусе прибора. Отсчетное устройство на схеме расходомера не показано.
В расходомерах этого типа коническое седло выполняет ту же роль, что и коническая труба у ротаметра. Различие заключается лишь в том, что длина и диаметр седла примерно равны, в то время как у ротаметра длина конической трубки значительно больше ее диаметра.
Следует отметить, что поршневые и поплавковые расходомеры широкого распространения не получили.
18.2Тахометрические расходомеры– это устройства, в которых скорость движения рабочего тела пропорциональна объёмному расходу измеряемой среды.
Рабочее тело: шарик или турбинка.
Турбинные расходомеры подразделяются на а) Аксиальные и б) Тангенциальные.
Шар, проходя мимо съёма сигналапериодически изменяет индуктивность магнитного поля, наводя пульсирующее напряжение в обмотке ~ объёмному расходу среды через прибор.