- •Теплотехнічні вимірювання і прилади модуль 4. Вимірювання витрати, складу і теплофізичних властивостей теплоносіїв Тема 4.1 Вимірювання витрати та кількості речовини
- •1. Класифікація витратомірів
- •2. Вимірювання витрати й кількості рідини за перепадом тиску на звужуючому пристрої
- •3. Витратоміри постійного перепаду тиску
- •4. Тахометричні витратоміри й лічильники кількості рідини
- •5. Електромагнітні витратоміри
- •6. Ультразвукові витратоміри
- •Термоанемометри
- •7. Оптичні (лазерні) витратоміри
- •8. Вимір витрат методом контрольних „міток"
- •Класифікація витратомірів.
3. Витратоміри постійного перепаду тиску
Витратоміри постійного перепаду тиску відносяться до засобів вимірювань, що мають назву витратомірів обтікання. Вони засновані на вимірюванні вертикального переміщення чутливого елемента (тіла), що залежить від витрат середовища й приводить одночасно до зміни площі прохідного отвору витратоміра таким чином, що різниця тисків на чутливий елемент (перепад тиску) залишається практично постійною. Протидіючою силою у витратомірах цього виду є сила ваги чутливого елемента, що виконується у вигляді поплавця або поршня. До приладів постійного перепаду тиску відносяться ротаметри, поршневі й поплавкові витратоміри.
Ротаметри широко застосовуються в лабораторних і промислових умовах, призначені для виміру об'ємної витрати, що змінюється плавно, однорідних потоків чистих і слабко забруднених рідин і газів з дисперсними включеннями сторонніх часток. Вони застосовуються також як індикатори витрати середовища в газоаналізаторах і інших приладах.
Ротаметр у найпростішому виді складається з вертикальної конусної скляної трубки, усередині якої перебуває чутливий елемент, виконаний у вигляді поплавця. Для забезпечення сталої роботи поплавця верхній його обід має канали із крутим нахилом. Під дією потоку рідини або газу поплавець вертикально переміщується й одночасно приходить в обертовий рух і центрується в середині потоку. По переміщенню поплавця ротаметра уздовж його шкали, нанесеної на конусній скляній трубці, судять про об'ємні витрати в одиницю часу (л/год, м3/год). Є ротаметри, у яких поплавець не робить обертового руху, а корпус їх виконаний з металу.
4. Тахометричні витратоміри й лічильники кількості рідини
Турбінні (або як їх часто називають тахометричні) витратоміри є найбільш точними приладами для виміру витрат рідин.
Тахометричний лічильник кількості рідини складається з тахометричного перетворювача витрат й лічильного підсумовуючого механізму. Під тахометричним перетворювачем витрат розуміється первинний перетворювач, у якому швидкість руху робочого (чутливого) елемента, взаємодіючого з потоком рідини, пропорційна об'ємній витраті.
Лічильники кількості рідин застосовують для вимірювання сумарної кількості різних рідин (води, нафти, мазуту, бензину й т.д.), що перебувають під тиском до 1-1,6 МПа. За принципом дії тахометричні лічильники розділяються на швидкісні й об'ємні. Ці технічні засоби залежно від того, для виміру якої рідини вони призначені, прийнято називати водолічильниками, нафтолічильниками, бензолічильниками тощо.
Для виміру сумарної кількості холодної (до 30°С) і гарячої (до 90°С) води застосовують головним чином швидкісні лічильники. У швидкісних лічильниках як робочий елемент застосовують вертикальні й горизонтальні вертушки (турбінки). У лічильників з вертикальною вертушкою потік рідини, що обертає вертушку, спрямований по дотичній до кола, що описується середнім радіусом вертушки. Такі крильчаті турбінки зазвичай називають тангенціальними. У лічильників з горизонтальною турбінкою потік рідини спрямований паралельно вісі вертушки. Ці турбінки називають аксіальними.
Кутова швидкість вертушки пропорційна середній швидкості потоку рідини, а отже, і об'ємним витратам. Число обертів вертушки приладу підсумовується лічильним механізмом, а кількість рідини в одиниці об'єму вказується рахунковим покажчиком.
Об'ємні тахометричні лічильники, що мають більш високу точність в порівнянні зі швидкісними, застосовують для виміру сумарної кількості мазуту, нафти, бензину й інших рідин. В об'ємних лічильниках рідина, що протікає крізь нього, вимірюється окремими, рівними за об'ємом дозами, що відтинаються одним або декількома робочими елементами. Число пропущених доз рідини підсумовується рахунковим механізмом, а сумарна кількість рідини, що пройшла крізь прилад за певний проміжок часу, показується рахунковим покажчиком.
