1. Принцип действия
1.1. Принцип действия расходомеров переменного перепада давления основан на измерении давления по перепаду, который создается в трубопроводе установленным внутри него сужающим устройством. В суженном сечении увеличивается скорость и кинетическая энергия потока. Соответственно, давление потока после сужающего устройства будет меньше, чем перед ним.
1.2. Разность между давлениями потока до и после сужающего потока называют перепадом давления. Перепад давления будет тем больше, чем больше скорость потока, то есть, чем больше расход вещества. Перепад давления является мерой расхода жидкости, газа или пара, протекающих через трубопровод (см. рисунок.). Перепад давления измеряется и регистрируется самопишущим дифманометром. Зависимость между перепадом давления и расходом газа выражается следующей формулой: V = k √∆p ,
2. Назначение
2.1. В системах автоматического контроля и регулирования различных параметров технологических процессов находят широкое применение в качестве вторичных приборов автоматические потенциометры и мосты. Мы рассматриваем схему автоматического потенциометра. В этой схеме в качестве первичного измерительного преобразователя используется термопара, так как диапазон изменения температуры составляет 0–700є С, то наиболее целесообразно использовать термопару типа ТХА (-200ч1300є С).
2.2. Термопары широко применяют для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Измерение температур с помощью термопар получило широкое распространение из-за надежной конструкции датчика, возможности работать в широком диапазоне температур и дешевизны. Широкому применению термопары обязаны в первую очередь своей простоте, удобству монтажа, возможности измерения локальной температуры. Они гораздо более линейны, чем многие другие датчики, а их нелинейность на сегодняшний день хорошо изучена и описана в специальной литературе. К числу достоинств термопар относятся также малая инерционность, возможность измерения малых разностей температур. Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2200°С) в агрессивных средах. Термопары могут обеспечивать высокую точность измерения температуры на уровне ±0,01°С. Они вырабатывают на выходе терма ЭДС в диапазоне от микровольт до милливольт, однако требуют стабильного усиления для последующей обработки.
3. Комплект расходомера переменного перепада состоит из следующих элементов: сужающее устройство; импульсная трубка; дифманометр.
3.1. При измерении расхода газа дифманометр следует устанавливать выше сужающего устройства для предотвращения попадания конденсата. Вместо дифманометров часто используются преобразователи давления типа «Сапфир». Они обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра (разности давлений) в унифицированный токовый сигнал для дистанционной передачи. В качестве сужающих устройств применяют диафрагмы, сопла, трубки Вентури.
3.2. Наибольшее распространение получили расходомерные диафрагмы, которые представляют собой диск из нержавеющей стали с отверстием в центре.
4. Разновидности устройств
4.1. Расходомеры переменного давления
4.1.1. Расходомер - прибор для измерения расхода жидкости, пара или газа. В промышленности расход жидкости, пара или газа, т. е. количество вещества, протекающего по трубопроводу в единицу времени, измеряют расходомерами. Наиболее широко применяют расходомеры переменного перепада, измеряющие давление по перепаду, который создается в трубопроводе сужающим устройством, установленным внутри
4.2. Расходомер переменного уровня
4.2.1. Расходомер переменного уровня – это прибор, в основе работы которого лежит зависимость между расходом жидкости и высотой ее уровня в сосуде, при этом жидкость должна постоянно поступать в сосуд и вытекать через небольшое отверстие (его обычно делают в дне или боковой стенке). В таких расходомерах сосуд с отверстием истечения и будет преобразователем расходах.
4.3. Расходомеры обтекания
4.3.1. Расходомерами обтекания называются приборы, чувствительный элемент которых воспринимает динамическое давление потока и перемещается под его воздействием, причем величина перемещения зависит от расхода.