Файл: 1. теоретическая часть курсовой работы классификация методов и средств измерения.docx

Для измерения расхода воды мы используем метод переменного перепада давления и в качестве сужающего устройства выбираем диафрагму.

Измерения расхода воды в соответствии с МИ 1948-88 должны проводиться при соблюдении следующих условий:

• 
  характер движения потока на прямых участках трубопроводов до и после сужающего устройства должен быть стационарным;
  
• 
  измеряемое вещество должно заполнять все поперечное сечение трубопровода перед сужающим устройством и за ним;
  
• 
  фазовое состояние потока не должно изменяться при его течении через сужающее устройство;
  
• 
  на поверхностях сужающего устройства не должны образовываться отложения, изменяющие его конструктивные параметры и геометрические размеры;
  
• 
  температура измеряемой среды от 0 до 50°С, давление до 1 МПа.
  

1.5.1. Описание расходомеров переменного перепада давления

Наиболее распространенными средствами измерений расхода жидкостей и газов (паров), протекающих по трубопроводам, являются расходомеры переменного перепада давления, состоящие из стандартного сужающего устройства, дифманометра, приборов для измерения параметров среды и соединительных линий. В комплект расходомерного устройства также входят прямые участки трубопроводов до и после сужающего устройства с местными сопротивлениями.

Сужающее устройство расходомера является первичным измерительным преобразователем расхода, в котором в результате сужения сечения потока измеряемой среды (жидкости, газа, пара) образуется перепад (разность) давления, зависящий от расхода. В качестве стандартных (нормализованных) сужающих устройств применяются измерительные диафрагмы, сопла, сопла Вентури и трубы Вентури.

Диафрагма- тонкий диск с отверстием круглого сечения, центр которого лежит на оси трубопровода (используются в трубах от 50 мм до 2 м). Достоинствами диафрагм являются: простота изготовления, дешевизна изготовления, простота проверки конструкции. Недостатками являются: малый срок службы, большая остаточная потеря давления (40÷60%).

Сопло- выполнено в виде насадки с круглым концентрическим отверстием, имеющим плавную сужающую часть на входе и развитую цилиндрическую часть на выходе. К достоинствам сопл относятся: маленькая потеря давления, способность при одном и том же перепаде давлений измерять больший расход. Недостатками являются: сложность в изготовлении и проверке.

---

Сопло Вентури- состоит из цилиндрического входного участка, плавно сужающейся части, переходящей в короткий цилиндрический участок, и расширяющейся конической части (диффузора). Измерительная диафрагма представляет собой диск, установленный так, что центр его лежит на оси трубопровода (рисунок 1.13).


Рисунок 1.13. Схема распределения статического давления в потоке при установке в трубопроводе сужающего устройства – диафрагмы: 1 – отверстие для измерения статического давления до сужающего устройства; 2– отверстие для измерения статического давления после сужающего устройства.


При протекании потока жидкости или газа (пара) в трубопроводе с диафрагмой сужение его начинается до диафрагмы. На некотором расстоянии за ней под действием сил инерции поток сужается до минимального сечения, а далее постепенно расширяется до полного сечения трубопровода. Перед диафрагмой и после нее образуются зоны завихрения. Давление струи около стенки вначале возрастает из-за подпора перед диафрагмой, а за диафрагмой оно снижается до минимума. Затем давление снова повышается, но не достигает прежнего значения, так как вследствие трения и завихрений происходит потеря давления p_пот.

Таким образом, часть потенциальной энергии давления потока переходит в кинетическую. В результате средняя скорость потока в суженном сечении повышается, а статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Разность этих давлений (перепад давления) служит мерой расхода протекающей через сужающее устройство жидкости, газа или пара.

В качестве измерительных приборов применяются различные дифференциальные манометры, снабженные показывающими, записывающими, интегрирующими, сигнализирующими и другими устройствами, обеспечивающими выдачу измерительной информации о расходе в соответствующей форме и виде.

По способу отбора давления и дифманометру, расходомерные диафрагмы делятся на

• 
  камерные и бескамерные (с точечным отбором).
  

Более совершенными из них являются камерные устройства.

---