Постоянный перепад. Измерение расхода методом постоянного перепада.

Для измерения расхода методом постоянного перепада применяют ротаметры.

 

G₁

 

 

 

G₂

 

 

Для измерения расхода методом постоянного перепада необходимо чтобы поток жидкости был направлен снизу вверх. Равновесие(свободное временное состояние) буйка наступает при равновесии двух моментов сил G₁=G₂. Рассмотрим от чего они зависят.

(Jп-Jж), где

v – Объём поплавка

q – Ускорение свободного падения 983мс ∕ с²

Jж– плотность измеряемой жидкости

Jп- плотность поплавка

 

∆p – перепад давления до и после буйка

Sп – площадь поперечного сечения поплавка

Так как , то

отсюда

Из этой формулы мы видим, что ∆р-перепад давлений зависит лишь от неизменных величин, а значит что в любой момент равновесие будет одинаков со всеми предыдущими моментами. Положение же буйка относительно линейно будет зависеть от скорости потока, а значит от расхода жидкости или газа.

При возрастании потока жидкости увеличивается Р₁-давление перед поплавком относительно P₂-давления после поплавка, а следовательно G₁. Поплавок начинает перемещаться вверх. При этом изменяется расстояние между корпусом и поплавком. А значит, увеличивается поперечное сечение потока жидкости. Известно что при увеличении поперечного сечения потока уменьшается ∆р до наступления равновесия между G₁₌G₂. А значит, постоянство перепада давления до поплавка и после него достигает изменением поперечного сечения потока вещества.

Ротаметры имеют свои недостатки:

1. Трудность дистанционной передач показаний.

2. Относительно большая хрупкость.

3. Необходимость расчета для каждой жидкости своих параметров.

Принцип действия основан на уравновешивании поплавка гидродинамической силой восходящего потока вещества.

 

Индукционные расходомеры.

 

, где

E – Электродвижущая сила

B-магнитная индукция

ℓ -расстояние между электродами

ʋ- скорость потока жидкости

Расход Qопределяется по формуле:

, где

Q- расход жидкости

ʋ- скорость потока жидкости

F- Поперечное сечение трубы.

 

 

Ультразвуковые расходомеры.

Принцип действия основан на измерении параметров ультразвуковых колебаний, распространенных в среде расход который изменяется. Фактическая Скорость распространения ультразвука в движущейся среде равна геометрической сумме средней скорости движения среды и собственной скорости звука в этой среде.

 

Измерение количества жидкостей.

Количество жидкости можно измерить, с помощью приборов называемы счетчиками.

По принципу действия счетчика бывают:

- объемные

- массовые

- скоростные

 

Объемные счетчики.

Принцип действия объемных счетчиков основан на измерении определенный объемов жидкости вытесняемых из измерительной камеры прибора под действием разности давлений, и суммировании этих объемов за конечный период времени.

По конструкции объемные счетчики подразделяются на счетчики с овальными и восьмеричными шестернями.

Поток измеряемой жидкости поступает в корпус счетчика по входному патрубку и проходит через измерительную камеру. При этом поток теряет часть напора на создание крутящего момента, приводящего во вращение овальные шестерни. В зависимости от положения шестерни, каждая из них является поперечно, то ведущей то ведомой. Измерение происходит за счет последовательного отсекания определенных объемов жидкости, ограниченных внутренней поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью овальных шестерен. За полный оборот шестерен отсекается четыре (4) таких объема. Количество вещества при этом будет равняться.

, где

Q - Количество жидкости

n - Число оборотов шестерен за определенный обрезок времени

ρ - измерительный объем счетчика равный четырем отсеканием жидкости за полный оборот шестерен.

 

1 5

 

1 2 3

 

4

2 2 3 3

1 2 2

1 1

 

- Ведущая шестерня

- Ведомая шестерня