Контроль расхода

Основной единицей объема жидкости газа принимается кубический метр м3. Основной единицей массы жидкости газа принимается килограмм кг. Количество жидкости газа с равной степенью точности может быть измерено и объемным и массовым методом т. плотность жидкости газа при определенной температуре является величиной постоянной характерной для каждой данной жидкости газа.

2015-01-27

134.86 KB

4 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


6.Контроль расхода

6.1Физический смысл понятий «расход» и «количество»

Расходом вещества называется количество вещества, проходящее через данное сечение канала в единицу времени.

Количество вещества выражают в единицах объема или массы [1]. Основной единицей объема жидкости (газа) принимается кубический метр (м3). Основной единицей массы жидкости (газа) принимается килограмм (кг). Количество жидкости (газа) с равной степенью точности может быть измерено и объемным и массовым методом, т.к. плотность жидкости (газа) при определенной температуре является величиной постоянной, характерной для каждой данной жидкости (газа).

Для твердых сыпучих тел пользуются понятием насыпной или объемной массы. Насыпная масса твердого сыпучего материала не имеет для данного вещества постоянного значения, она зависит от размера и количественного содержания частиц различной величины в общей массе сыпучего материала. Поэтому для получения более точных результатов при измерении количество сыпучего материала определяется взвешиванием.

Приборы, измеряющие расход, называются расходомерами. Эти приборы могут быть снабжены счетчиками (интеграторами), тогда они называются расходомерами-счетчиками. Такие приборы позволяют измерять расход и количество вещества.

6.2 Основные принципы измерения расхода

Принципы измерения расхода основаны:

  На возникновении перепада давлений на установленном внутри трубопровода сужающем устройстве. Разность статических давлений до и после сужающего устройства (перепад давлений), измеряемая дифференциальным манометром, зависит от расхода протекающего вещества и служит мерой расхода. Этот принцип применяется в расходомерах переменного перепада давления.

  На перемещении чувствительного элемента (поплавка), установленного в вертикальной конической расширяющейся трубке (через нее снизу вверх подается вещество, расход которого измеряется). При изменении расхода жидкости, газа или пара поплавок перемещается вверх, изменяя проходное сечение между поплавком и внутренними стенками трубки. Высота подъема поплавка функционально связана с величиной расхода вещества. Перепад давления на поплавке при перемещении его вдоль оси трубки остается практически постоянным. Этот принцип применяется в расходомерах постоянного перепада давления (ротаметрах).

  На зависимости между расходом протекающего по трубопроводу вещества и измеренным напорной трубкой динамическим (скоростным) напором. Если напорная трубка располагается по оси трубопровода, то расход Q (в м3/ч) определяется из уравнения. Этот принцип применяется в расходомерах скоростного напора.

  На изменении высоты уровня жидкости в сосуде при непрерывном поступлении и свободном истечении ее из сосуда через отверстие в случае изменения расхода жидкости. Расходомеры переменного уровня состоят из приемника – цилиндрического или прямоугольного сосуда с круглым отверстием (диафрагмой) в дне для истечения, либо с щелевым отверстием для истечения в боковой поверхности сосуда – и любого стандартного измерителя уровня. Этот принцип применяется в расходомерах переменного уровня.

  На изменении пропорциональной объемному расходу ЭДС, индуктированной в потоке электропроводной жидкости под действием внешнего магнитного поля. Этот принцип применяется в индукционных (электромагнитных) расходомерах [6].

6.3 Метод переменного перепада давления.

Является самым распространенным и изученным методом измерения расхода жидкости, пара и газа.

В измерительной технике сужающими устройствами являются диафрагмы, сопла и сопла Вентури.

Наиболее часто из них применяются диафрагмы, которые представляют собой тонкий диск, установленный в трубопроводе так, чтобы его отверстие было концентрично внутреннему контуру сечения трубопровода. Сужение потока начинается до диафрагмы. Затем на некотором расстоянии за ней благодаря действию сил инерции, поток сужается до минимального значения, а далее постепенно расширяется до полного сечения трубопровода. Перед диафрагмой и за ней образуются зоны с вихревым движением. Перед диафрагмой и за ней образуются зоны с вихревым движением, причем зона вихрей за диафрагмой больше, чем перед ней (рис.4.43) [4].

                           

   

Давление струи около стенки трубопровода несколько возрастает из-за подпора перед диафрагмой и понижается до минимума за диафрагмой в наиболее узком сечении струи. Далее по мере расширения струи давление потока около стенки снова повышается, но не достигает прежнего значения. Потери части давления рп объясняются главным образом потерей энергии на трение и завихрения. Разность давлений (p'1p'2) является перепадом, зависящим от расхода среды, протекающей через трубопровод. После прохождения  сужающего устройства измеряемый поток продолжает сужаться. В самом узком сечении потока величина статического давления составляет значение р2'. Вследствие того что струя, протекающая через сопло, почти не отрывается от его профилированной части, потери на завихрения возникают в основном за соплом, поэтому остаточная потеря давления рп в сопле, по сравнению с диафрагмой, меньше. Еще меньше потери давления рп в сопле Вентури, профиль которого близок к сечению потока, проходящего через сужение. При измерении расхода по методу переменного перепада давлений протекающее вещество должно целиком заполнять все сечение трубопровода и сужающего устройства, поток в трубопроводе должен быть практически установившимся, фазовое состояние веществ не должно изменяться при прохождении через сужающее устройство (жидкость не должна испаряться, пар должен оставаться перегретым и т. п.). Для установления зависимости расхода вещества от перепада давлений, возникающего на сужающем устройстве, используют практические зависимости [3]:

объемный расход                ,

 массовый расход                ,

где Q – объемный расход вещества; Qм – массовый расход вещества; – коэффициент   

расхода вещества; F0 – площадь отверстия диафрагмы; – плотность измеряемого вещества; Р1 – давление вещества непосредственно у стенки трубопровода до сужающего устройства; Р2 – давление вещества непосредственно у стенки трубопровода после сужающего устройства.

Еще меньше потери Рп в сопле Вентури.

Перепад давления измеряется дифманометрами. Комплект расходомера состоит из элементов:

1) сужающее устройство (Д);

2) импульсные трубки (Т);

3) дифманометр (ДМ).

В качестве дифманометров обычно используются преобразователи разности давлений типа "Сапфир".

 

6.4 Расходомеры постоянного перепада давления.

Наиболее распространенными приборами группы расходомеров постоянного перепада давления являются ротаметры (см. рис. 6.3), которые имеют ряд преимуществ перед расходометрами переменного перепада давления:

а) потери Рп незначительны и не зависят от расхода;

б) имеют большой диапазон измерения и позволяют измерять малые расходы.

 Принцип действия основан на измерении положения Н поплавка, вращающегося в расширяющейся кверху трубке под влиянием направленной вверх струи. Q - расход проходящего через трубку газа или жидкости,

- угол наклона стенок трубки.

Зависимость Н от Q нелинейна, но в начальном и среднем участках равномерность делений шкалы искажается в незначительной степени.

Отсутствие прямой зависимости между Q и Н требует индивидуальной градуировки каждого прибора.

Ротаметрические трубки обычно изготавливаются из стекла, на которое наносится шкала. Ротор также может быть изготовлен в виде шарика или диска.

6.5 Индукционные расходомеры.

Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на измерении ЭДС, индуцируемой в потоке электропроводной жидкости под действием внешнего магнитного поля.

Принципиальная схема электромагнитного расходомера показана на рис. 76. Участок трубопровода 1, расположенный между 2 полюсами постоянного магнита перпендикулярно направлению силовых линий магнитного поля, изготовляется из немагнитного материала (фто--ропласта, эбонита и т. д.). В стенки трубопровода заделаны измерительные электроды 3.

Под действием магнитного поля ионы, находящиеся в жидкости, перемещаются и отдают свои заряды измерительным электродам 3, создавая в них ЭДС Е, пропорциональную скорости течения жидкости. К электродам 3 подключается измерительный прибор 2, шкала которого градуируется в единицах расхода. Величина этой ЭДС при постоянном магнитном поле определяется уравнением электромагнитной индукции

Е = Bdv,(6.6)

где В — магнитная индукция в зазоре между полюсами магнита; d — внутренний диаметр трубопровода; v — средняя скорость потока жидкости.

При однородном магнитном поле ЭДС пропорциональна объемному расходу.

Q ~ v

Существенные недостатки электромагнитных расходомеров с постоянным магнитом — возникновение на электродах ЭДС поляризации, гальванической ЭДС и трудности усиления малых ЭДС постоянного тока. Эти недостатки затрудняют или делают невозможным правильное измерение ЭДС, индуцируемой магнитным полем в движущейся жидкости.

Пои переменном магнитном поле электрохимические процессы оказывают меньшее влияние на показания прибора, чем при постоянном.

Электромагнитные расходомеры имеют ряд преимуществ перед рассмотренными выше. Прежде всего в них отсутствуют движущиеся части, они практически безынерционны, что очень важно при измерении быстроменяющихся расходов и при использовании их (расходомеров) в автоматических системах регулирования. На результат измерения не влияет присутствие в жидкости взвешенных частиц и пузырьков газа. Показания расходомера не зависят от свойств измеряемой жидкости (вязкости, плотности) и от характера потока (ламинарного, турбулентного).


Q

Рис.  Характер потока и график распределения статического давления при установке сужающего устройства в трубопроводе

ДМ

Т

Д

Рис.6.2

Н

Рис. 6.3



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
17629. Автоматизация проектирования диафрагм в устройствах измерения расхода жидкостей и газов 1.01 MB
  Подсистема основана на программных продуктах КОМПАС-3D и Microsoft Office Word. В результате работы программы рассчитываются параметры диафрагмы, оформляется конструкторская документация и отчет о полученных результатах.
5306. Расчет расхода воды, требуемого для прекращения горения газового фонтана 205.56 KB
  Общие закономерности кинетического режима горения. Особенности горения газовых струй. расчет расхода воды требуемого для прекращения горения газового фонтана. Пример расчета основных параметров горения и тушения газового фонтана Введение Увеличивающаяся с каждым годом добыча нефти и газа ежегодный объем которой в настоящее время в стране составляет сотни млрд.
2948. Таможенный контроль 8.18 KB
  Формы и порк провед тамож контроля Таможенный контроль совокупность мер осуществляемых таможенными органами в том числе с использованием системы управления рисками в целях обеспечения соблюдения таможенного законодательства таможенного союза и законодательства государств членов таможенного союза. Формами таможенного контроля являются: 1 проверка документов и сведений; 2 устный опрос; 3 получение объяснений; 4 таможенное наблюдение; 5 таможенный осмотр; 6 таможенный досмотр; 7 личный таможенный досмотр; 8 проверка маркировки...
7618. НАЛОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ 63.63 KB
  Основное содержание темы: рассмотреть виды налогового контроля правовое поле исследуемой проблематики. План лекции: Формы и методы налогового контроля Налоговопроверочные действия налогового контроля Особенности рассмотрения результатов и урегулирования споров по результатам выездной налоговой проверки 1. ФОРМЫ И МЕТОДЫ НАЛОГОВОГО КОНТРОЛЯ Налоговый контроль – вид деятельности уполномоченных органов налоговой администрации реализуемый в различных формах с целью получения информации о соблюдении норм налогового законодательства и...
9110. Бюджетувння і контроль 23.79 KB
  Бюджетувння і контроль Сутність бюджетування та його організація Види і форми бюджетів Порядок складання та принципи бюджетів продажів бюджету виробництва бюджет придбання і використання матеріалів бюджет трудових витрат бюджет ЗВВ адміністративні витрати на збут Методика та техніка контролю за виконанням бюджетів Принцип та порядок складання гнучких бюджетів. Аналіз відхилень з використанням гнучкого бюджету...
7967. КОНТРОЛЬ ДАВЛЕНИЯ 1.42 MB
  Определение понятия давление и соотношение между единицами давления Под давлением в общем случае понимают предел отношения нормальной составляющей усилия к площади на которую действует усилие. От величины давления зависит протекание технологического процесса. Величина единицы давления зависит от выбранной системы единиц табл.
5659. Радиационный контроль 69.67 KB
  Радиационный контроль вид неразрушающего контроля основанный на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия его с контролируемым объектом. В основе радиационного контроля лежит получение дефектоскопической информации об объекте с помощью ионизирующего излучения прохождение которого через вещество сопровождается ионизацией атомов и молекул среды. При регистрации излучения с помощью радиографической пленки или заряженных полупроводниковых пластин метод называют радиографическим. Если радиационное...
6105. Фінансовий контроль 35.86 KB
  Аудитори та аудиторські фірми Формами фінансового контролю є: ревізії – для органів КРУ; перевірки – для інших органів фінансового контролю. ЗУ По державну контрольнуревізійну службу в Україніâ€ Види перевірок: Перевірки бувають невиїзні камеральні та виїзні...
6173. Контроль коэффициента мощности 2.84 MB
  Энергия измеряется электрическими счетчиками. Устройство счетчика индукционной системы показано на рис. Упрощенная конструкция индукционного однофазного счетчика. Основными элементами счетчика являются: электромагниты...
4216. Конституційни контроль і нагляд 12.16 KB
  КСУ за зверненням ВСУ може розглядати також – стосовно актів які безпосередньо віднесені до КСУ або опосередковано 2 попередній превентивний Здійснюється КСУ внесення змін до КУ дострокове припинення повноважень ПУ в порядку імпічменту сюди треба було б додати на думку Савенка: дострокове припинення повноважень ВР АРК у разі порушення нею К та законів щодо внесення змін до закону України про Регламент ВРУ наступний Також здійснюється КСУ але чомусь Савенко воздєржался от комєнтарієв на етот счьот 3 формальний...
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.