Применение расходомеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Тахометрические расходомеры

2. Силовые расходомеры

2.1 Кориолисовые расходомеры

2.2 Гироскопические расходомеры

2.3 Турбосиловые расходомеры

3. Расходомер с автоколеблющимся телом

Заключение

Список использованных источников

Введение

Расходомер -- прибор, измеряющий расход вещества, проходящего через данное сечение трубопровода в единицу времени.

Устройство, непосредственно воспринимающее измеряемый расход (например, диафрагма, сопло, напорная трубка) и преобразующее его в другую величину (например, в перепад давления), которая удобна для измерения, называется преобразователем расхода.

Вычислитель - это специализированный микроконтроллер, запрограммированный для выполнения расчетов расхода и количества вещества, энергосодержания и др. параметров.

Массовый расход Q_m измеряется в единицах массы, деленных на единицу времени (килограмм в секунду - кг/с, килограмм в час - кг/ч и т.д.).

Объемный расход Q₀ измеряется в единицах объема, деленных на единицу времени (кубических метрах в секунду - м³/с, кубических метрах в час - м³/ч и т.д.).

Единицы массы дают более полные и точные сведения о количестве или расходе вещества, чем единицы объема. Последние могут правильно определять количество вещества, если известны его давление и температура. Особенно это относится к измерению расхода газа, плотность которого сильно зависит и от температуры и от давления. В связи с этим на их фоне предпочтительнее выглядят массовые расходомеры, которые не требуют дополнительных преобразований, что увеличивает погрешность.

Данный реферат содержит информацию о тахометрических и силовых расходомерах, которые относятся к типу расходомеров с непрерывнодвижущимся телом, а также о расходомере с автоколеблющемся телом, который относится к типу расходомеров, основанных на особых методах.

1. Тахометрические расходомеры

Тахометрическими называются расходомеры и счетчики, имеющие подвижный, обычно вращающийся элемент, скорость движения которого пропорциональна объемному расходу.

Принцип действия тахометрического водосчетчика (расходомера) основан на измерении скорости вращения или подсчете оборотов помещенной в поток крыльчатки или турбины.

Тахометрические расходомеры делят на:

· скоростные:

· турбинные;

· шариковые;

· роторно-шаровые;

· камерные.

При измерении скорости движения подвижного элемента получаем расходомер, а измеряя общее число его оборотов -- счетчик количества прошедшего вещества. Наибольшее распространение получили счетчики воды и газа, так как для этого надо лишь соединить вал турбинки или другого преобразователя расхода через зубчатый редуктор со счетным механизмом.

Для создания тахометрического расходомера скорость движения элемента предварительно преобразуют в сигнал, пропорциональный расходу и удобный для измерения, для чего необходим двухступенчатый преобразователь расхода:

· первая ступень -- турбинка (шарик или другой элемент), скорость движения которой пропорциональна объемному расходу;

· вторая ступень -- тахометрический преобразователь, который вырабатывает измерительный сигнал (частоту электрических импульсов), пропорциональный скорости движения тела.Здесь измерительным прибором является цифровой или аналоговый электрический частотомер. Дополнив частотомер счетчиком электрических импульсов, получим счетчик количества прошедшего вещества.

Тахометрические расходомеры ещё не получили такого широкого распространения, как счётчики количества жидкости и газа. Их существенными достоинствами являются: быстродействие, высокая точность и большой диапазон измерения. Так, если погрешность турбинных счетчиков воды (ось которых через редуктор связана со счетным механизмом) равна ±2 %, то у измерителей количества, имеющих тахометрический преобразователь, эта погрешность снижается до ±0,5 %. Это объясняется тем, что этот преобразователь почти не нагружает ось турбинки. Погрешность турбинного расходомера лежит в пределах (0,5 - 1,5) % в зависимости от точности примененного частотомера.

Турбинные тахометрические расходомеры и счетчики количества могут изготовляться для труб диаметром от 4 до 750 мм, для давлений до 250 МПа и температур от --240 до +700 °С. Турбинные приборы чаще всего применяются для измерения расхода и количества воды, различных нефтепродуктов и других жидкостей. Основным недостатком турбинных расходомеров является изнашивание опор, вследствие чего они непригодны для веществ, содержащих механические примеси. Кроме того, они не применимы для очень вязких веществ, так как с увеличением вязкости вещества диапазон их линейной характеристики уменьшается. Турбины более пригодны для жидкостей, чем для газов, благодаря своей смазывающей способности.

Принципиальная схема турбинного тахометрического расходомера (1-- турбинка; 2--тахометр)

Шариковые расходомеры появились позже турбинных. Их применяют для измерения расхода жидкостей, главным образом воды, в трубах диаметром до 150--200 мм. В шариковых первичных преобразователях расхода чувствительным элементом является шарик, перемещающийся по окружности. Его движение обеспечивается винтовым направляющим аппаратом, закручивающим поток, или тангенциальным подводом измеряемой жидкости. В данных преобразователях расхода шарик, захватываемый закрученным потоком жидкости, движется со скоростью, пропорциональной окружной скорости потока, а значит и его объемному расходу.

Первичный преобразователь шарикового расходомера (1 -направляющий аппарат; 2,3 - корпус преобразователя расхода 3 - ферромагнитный шарик)

В корпусе шарикового преобразователя расхода располагается неподвижный узел, содержащий ступицу и два направляющих аппарата с ограничительными кольцами. Между последними в канавке находится ферромагнитный шарик (рисунок 3). С наружной стороны корпуса имеется место крепления на винтах тахометрического индукционного преобразователя, состоящего из катушки и магнитного сердечника. Поток жидкости, проходя закручивающий аппарат с переменным по длине винтовым шагом, приобретает вращательное движение и обеспечивает вращение шара. Выходной винтовой шнек выполнен аналогично входному, чем может быть обеспечена реверсивность работы расходомера.

Шариковый расходомер предназначен для измерения расхода в пределах 2ч8 м3/ч при давлении 5 МПа и температуре 20ч200 oC. Погрешность данных приборов лежит в пределах ±(1,5-2)%. В процессе эксплуатации шариковых расходомеров происходит постепенный износ дорожек качения и шара. При износе шара так же, как и при раскатке дорожки качения, у прибора появляется отрицательная погрешность, т.е. его показания становятся заниженными. С увеличением вязкости жидкости уменьшается область измерения, в пределах которой сохраняется постоянство градуировки шарикового преобразователя расхода. Важнейшим достоинством данных преобразователей является возможность их работы в загрязненных средах, а также простота конструкции.

К их недостаткам можно отнести:

· повышенные гидравлические потери;

· узкий диапазон линейности статической характеристики;

· зависимость показаний от вязкости измеряемой жидкости.

Роторно-шаровые расходомеры появились сравнительно недавно и пока не получили широкого применения. В приборах данного типа, в отличие от шариковых, чувствительный элемент движется не по кругу, а вращается вокруг своей оси под действием потока измеряемой жидкости. Роторно-шаровые расходомеры имеют следующие преимущества:

· простоту конструкции;

· возможность измерения расхода жидкостей, содержащих механические примеси.

Но им свойственны следующие недостатки:

· зависание чувствительного элемента в отверстии по оси потока и возможное прекращение его вращения;

· увеличение амплитуды колебаний подвижного элемента и как следствие удары о стенки измерительной камеры;

· сложности с обеспечением надежности преобразователя частоты вращения подвижного элемента в частотный выходной сигнал.

Камерные приборы как счетчики жидкости и газа наряду с турбинными применяются уже давно. Они отличаются большим разнообразием подвижных элементов. Камерные расходомеры для измерения расхода жидкостей можно разделить на две группы:

· без подвижных разделительных элементов;

· с подвижными разделительными элементами.

Расходомеры первой группы состоят из одной или нескольких последовательно опорожняющихся и заполняющихся измерительных камер. К этой группе принадлежат опрокидывающиеся ППР, измеряющие массу или объем жидкости; вращающиеся барабанные, измеряющие объем жидкости, приборы с колеблющимся колоколом.

Тахометрические расходомеры без подвижного разделительного элемента -- наиболее точные. Их применяют только для измерения небольших расходов при ограниченном давлении измеряемой жидкости.

Расходомеры данной группы имеют следующие разновидности: роторные, поршневые, дисковые, с овальными шестернями, лопастные, винтовые и т.д. Они применяются чаще других. Состоят эти приборы из жесткой камеры, в которой при непрерывном перемещении одного или нескольких разделительных элементов (поршня, диска, роторов и т.п.) осуществляется отмеривание объемов жидкости.

Данные приборы могут обеспечить большую точность и больший диапазон измерения по сравнению с турбинными и шариковыми счетчиками количества вещества. Так погрешность у некоторых из них составляет всего ±(0,2-0,5) %. Важным достоинством камерных счетчиков является их пригодность для измерения количества жидкости практически любой вязкости, в том числе и очень большой. Но они имеют существенный недостаток - чувствительность к загрязнениям и механическим примесям. В подавляющем большинстве камерные приборы применяются только для измерения количества, а не расхода, так как они изготовляются без тахометрических преобразователей.

При необходимости иметь результаты измерения турбинными, шариковыми и камерными приборами в единицах массы их дополняют устройствами, корректирующими показания в зависимости от плотности измеряемого вещества или только от температуры.

Измерение массового расхода и количества тахометрическими расходомерами и счетчиками.

Схемы для измерения массового расхода и количества с помощью тахометрических расходомеров можно разделить на две группы:

· В первой наряду с тахометрическим преобразователем расхода имеется независимый от него преобразователь плотности вещества (или температуры и давления). Вычислительное устройство обрабатывает сигналы от этих преобразователей, и на выходе схемы получаются значения массового расхода жидкости или газа.

· Во второй группе тахометрический преобразователь расхода конструктивно связан с устройством, реагирующим на изменение плотности (или температуры и давления).

И в той и другой группе основное применение получили приборы для измерения массового расхода или количества жидкости, в которых необходимая коррекция достигается только с помощью соответствующего преобразователя температуры. Схемы с коррекцией по плотности применяются реже из-за трудностей, связанных с разработкой и изготовлением достаточно точных и надежных преобразователей плотности.

В одной из схем вибрационный преобразователь плотности состоит из полого цилиндра. Он колеблется в измеряемой жидкости с частотой, зависящей от плотности этой жидкости. Умножая сигнал от преобразователя на сигнал, поступающий от турбинки, на выходе получаем сигнал, пропорциональный массовому расходу.

Схема расходомера фирмы «Фор--Герман» («Far--German»): турбинка 2 помещена внутри конической втулки 1. Её перемещение осуществляется вручную или автоматически, так чтобы скорость в месте установки турбинки возрастала с увеличением плотности и наоборот. При автоматическом перемещении втулки через поплавковый преобразователь плотности 4 непрерывно протекает измеряемая жидкость. Преобразователь воздействует на двухфазный реверсивный двигатель 3, который перемещает втулку 1.

Схема турбинного массового расходомера фирмы «Фор-Герман»

Расходомер, разработанный в НИИтеплоприбор: ось аксиальной турбинки, воспринимающая усилие, закреплена на гибких упругих подвесках, что позволяет ей перемещаться в продольном направлении и через рычаг, уплотненный разделительной мембраной, воздействовать на стандартный компенсационный преобразователь усилия. Сигнал от рычага делится в вычислительном устройстве на сигнал от турбинного преобразователя и на выходе получаем сигнал, пропорциональный массовому расходу.

Рассмотренные схемы не получили широкого применения из-за своей сложности.

Для упрощения измерения расхода или количества жидкости вводят коррекцию на температуру измеряемого вещества. Для турбинных и шариковых расходомеров, имеющих выходной электрический сигнал, коррекция на температуру вводится с помощью электрического сигнала от преобразователя температуры.

2. Силовые расходомеры

Силовые расходомеры - расходомеры, основанные на зависимости от массового расхода эффекта силового воздействия, сообщающего потоку ускорение того или другого рода. Ускорение, возникающее в процессе придания потоку какого-либо дополнительного движения, пропорционально массовому расходу. Измеряемый параметр, например, мощность, затраченная на закручивание потока, пропорциональна измеряемому расходу, поэтому силовые расходомеры измеряют массовый расход.

Различают:

· расходомеры с внешним силовым воздействием - дополнительное движение потоку сообщается от внешнего источника, как правило, от электродвигателя, который приводит в непрерывное вращение один из элементов преобразователя расхода, например, прямолопастную крыльчатку, закручивающую проходящий через нее поток;

· расходомеры с внутренним силовым воздействием - дополнительное движение потоку сообщается за счет потенциальной энергии потока, например, при его закручивании неподвижными винтовыми лопатками.

В зависимости от характера силового воздействия и сообщаемого при этом ускорения расходомеры делят на:

· кориолисовые массовые расходомеры;

· гироскопические расходомеры;

· турбосиловые расходомеры.

В отдельную группу силовых расходомеров входят перепадно-силовые расходомеры, принцип работы которых заключается в преобразовании внешнего силового воздействия в разность давлений определенных мест потока, пропорциональных массовому расходу.

Основное достоинство силовых расходомеров состоит в том, что они измеряют массовый расход и, следовательно, их показания не зависят от изменения плотности измеряемого вещества.

К числу других достоинств можно отнести:

· пригодность для измерения пульсирующего потока;

· сравнительно малую зависимость измерения от профиля скоростей;

· относительно мягкие требования в большинстве случаев к прямому участку трубопровода перед преобразователем расхода.

Главным недостатком рассматриваемых расходомеров является сложность конструкции их преобразователей расхода (присутствие вращающихся элементов внутри трубки, что снижает надежность приборов). Разработано много опытных образцов таких приборов, их приведенная погрешность лежит в пределах ±(l-3)%. Но на практике силовые расходомеры пока применяются редко. Широкому внедрению препятствует отсутствие серийного производства, что затрудняет сделать заключение об их надежности и выносливости.

Погрешность измерения массового расхода в силовых расходомерах составляет ±0,5-3,0 %, они иногда используются при измерении расхода топлива или расхода газа.

2.1 Кориолисовые расходомеры

Наибольшее распространение получили кориолисовые массовые расходомеры. Силовое воздействие в них создается за счет ускорения Кориолиса, которое возникает на измерительном участке расходомера. Для образования этого ускорения непрерывно вращающемуся преобразователю расхода придают особую конфигурацию, заставляющую поток перемещаться в радиальном направлении по отношении к оси вращения, совпадающей с осью трубопровода.

Кориолисовый расходомер предназначен для измерения массового и вычисления объемного расхода жидких и газообразных сред, благодаря чему используется в различных областях промышленности, а также в системах коммерческого учета.

Основными элементами являются две расходомерные трубки, на которых расположены:

· привод;

· две индукционных катушки;

· термодатчик.

Кориолисовый силовой расходомер

Принцип действия кориолисовых массовых расходомеров основан на изменениях фаз механических колебаний U - образных трубок, по которым движется измеряемая среда. Этим трубкам посредством катушки сообщается колебательное движение, из-за чего в системе возникает дополнительная сила инерции - сила Кориолиса, которая сопротивляется вибрации расходомерных трубок. В результате чего трубки начинают изгибаться (наглядно это сопротивление можно чувствовать, когда гибкий шланг извивается под напором подаваемой в него воды). Их изгиб фиксируется датчиками. При одновременном снятии сигналов происходит смещение по фазе. Это относительное запаздывание прямо пропорционально массовому расходу.

Резонансная частота трубки зависит от её массы. Общая масса состоит из: массы самой трубки, которая постоянна для данного датчика, и массы измеряемой среды в трубке, которая равна произведению плотности среды и внутреннего объема трубки. Но так как объем трубки - это константа для данного типоразмера датчика, то резонансная частота колебаний трубки может быть привязана к плотности среды и определена путем измерения резонансной частоты колебаний, периода колебаний трубки и температуры. Температура определяется с помощью термосопротивления.

Поперечные принудительные колебания труб:

· перемещение труб в отсутствии движения жидкости

· направление кориолисовых сил при наличие движения жидкости в сенсоре (направление Fc в потоке)

· перемещение труб в отсутствие движения жидкости

· направление кориолисовых сил при наличие движения (направление Fc в потоке)

Рисунок 2.2 Поперечные принудительные колебания труб

Рекомендации по установке:

Для расходомеров данного типа не существует требования подвода и отвода жидкости по прямым трубам к расходомеру, чтобы подготовить поток.

Прибор должен быть установлен так, чтобы он был постоянно заполнен и чтобы не образовывалось воздушных пробок в системе. Наиболее предпочтительная схема установки является вертикальная с направлением движения потока вверх, но установка в горизонтальных линиях тоже приемлема. Установка в вертикальном положении с направлением движения потока вниз не рекомендуется.

В новейших конструкциях кориолисовых расходомеров нормальная вибрация трубопровода не должна создавать помехи прибору, если он правильно установлен в трубопроводе. Прибору не требуется дополнительных суппортов, но стандартные конструкции суппортов должны быть расположены по обеим сторонам от прибора. Если в инструкции по установке упоминаются дополнительные средства, то вероятно, что этот прибор чувствителен к вибрации, и пульсационные демпферы, гибкие соединения и специальные разъемы, рекомендованные производителем должны быть установлены в надлежащем порядке.

Если существует большая вероятность присутствия пузырьков воздуха в жидкости, то рекомендуется установить воздушный дегазатор перед входом в расходомер. Рекомендуется устанавливать фильтры или воздушные дыхательные клапаны для отвода воздуха или паров, т. е для удаления всех нежелательных вторичных фаз.

Обязательным требованием настройки расходомера (установки на нуль) является отсутствие воздуха в системе.

Кориолисовый расходомер имеет ряд достоинств, из которых можно выделить:

· высокую точность;

· повторяемость результатов измерений;

· не требуются прямые участки;

· работают вне зависимости от направления потока;

· нет затрат на установку вычислителей расхода;

· нет необходимости в периодической перекалибровке и регулярном техническом обслуживании;

· могут работать от разных источников питания с помощью самопереключающегося встроенного блока питания;

· надёжная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды;

· длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей.

Но основным достоинством данных расходомеров является возможность их применения для измерения расхода многофазных сред. Так, например, имеются конструкции силовых расходомеров для измерения расхода нефтегазовых смесей.

2.2 Гироскопические расходомеры

Гироскопическими называют расходомеры, в которых под влиянием внешнего силового воздействия возникает и затем измеряется гироскопический момент, зависящий от расхода. Первичный преобразователь такого расходомера состоит из участка трубы в виде петли кольцевой или другой формы, вращающейся с постоянной угловой скоростью вокруг оси. Для данных расходомеров характерен большой диапазон измерения, что является их основным достоинством.

2.3 Турбосиловые расходомеры

Турбосиловыми называют силовые расходомеры, в преобразователе которых в результате силового воздействия, пропорционального массовому расходу, поток закручивается.

Принципиальная схема турбосилового расходомера

На рисунке 2.3 показана принципиальная схема турбосилового расходомера при внешнем силовом воздействии. Внутри трубопровода 2 установлен ротор 3 с малым радиальным зазором. Ротор имеет каналы для прохода жидкости, которые разделены перегородками, параллельными его оси (но могут быть выполнены в виде прямолопастной крыльчатки). Он, вращаясь от электродвигателя 1, закручивает жидкость. После чего о на приобретает винтовое движение, показанное стрелками. Далее жидкость поступает на ротор 5, закрепленный на пружине 6, и закручивает её на угол, пропорциональный массовому расходу. Неподвижный диск 4 предназначен для уменьшения вязкостной связи между роторами.

Чтобы исключить появление дополнительной погрешности измерения массового расхода, момент, создаваемый силами вязкостного трения на поверхностях ротора, и момент, создаваемый силами трения в подшипниках, должны сохранить постоянное значение (или быть компенсированы). Чувствительность расходомера увеличивается с увеличением наружного радиуса каналов роторов или лопастей крыльчаток. Длину лопастей выбирают так, чтобы обеспечить закрутку всех частиц потока, проходящих через ротор при наибольшем измеряемом расходе. Таким образом, длина лопастей должна быть тем больше, чем меньше их число.

Если закручивание потока происходит за счет его потенциальной энергии ( т. е. электродвигатель отсутствует) с помощью роторов, имеющих наклонные лопатки, то с увеличением расхода скорость возрастает.

Турбосиловые расходомеры отличаются большей компактностью по сравнению с кориолисовыми и гироскопическими, но имеют ограниченное применение, из-за невозможности измерения расхода двухфазных сред, в частности нефтегазовых потоков. Так как при этом возникает опасность расслоения фаз при вращении подвижного элемента преобразователя расхода, что нарушит равномерное их распределение по сечению и изменит величину измеряемого момента. Но для средних и больших расходов турбосиловые расходомеры являются единственно применяемыми из всей группы силовых расходомеров. Максимальные расходы жидкости у них составляют 6 - 300 т /ч при диаметрах труб 50 - 200 мм. Их погрешность ± (0,5-2) % от предела шкалы. Также существенным достоинством данных расходомеров является возможность измерения различных по величине расходов жидкости и газа.

3. Расходомер с автоколеблющимся телом

Расходомеры с автоколеблющимся телом основаны на измерении частоты колебаний тела, самопроизвольно возникающего при обтекании его потоком жидкости или газа.

Рисунок 3.1 Схема преобразователя расходомера с автоколеблющимся телом

Устройство: Схема первичного преобразователя такого расходомера изображена на рисунке 1, а. Преобразователь состоит из прямоугольного корпуса 1, обтекателя 2, шарика 3 и опоры 4.

Принцип работы: Жидкость, поступающая сверху в корпус 1, делится обтекателем 2 на два прямоугольных потока. Если зазоры между шариком 3 и корпусом 1 достаточно малы, то шарик 3 под действием обтекающего его потока начинает колебаться в плоскости, перпендикулярной к направлению потока. В этом случае частота колебаний возрастает с ростом расхода. В исходном положении шарик не занимает строго среднего положения, так как если бы и занимал, то под действием случайных причин при обтекании его жидкостью из этого положения сместится, например, влево. Что приведет к сужению левого зазора, а следовательно и возрастанию давления в нем. Под действием повысившегося давления шарик сместится вправо и сузит теперь правый канал. Давление в последнем повысится и переместит шарик влево, после чего шарик придет в колебательное движение.

В первом расходомере, разработанном на данном принципе, колеблющимся телом была трехгранная призма 3 (см. рисунок 1, б), подвешенная к оси в своей верхней части. Преобразование частоты колебаний шарика или призмы в электрический сигнал осуществляется с помощью индуктивного преобразователя перемещения.

Между объемным расходом и частотой колебаний f тела следующая зависимость:

, (3.1)

где k -- коэффициент, зависящий от геометрии проточной части массы колеблющегося тела и плотности и вязкости жидкости. Нарушение линейной зависимости Q₀ от f под влиянием вязкости в начальной части диапазона измерения тем меньшей, чем меньше вязкость. В остальной части коэффициент k сохраняет постоянное значение.

Рассмотрим принцип действия расходомера, разработанного в Ленинградском механическом институте (ЛМИ). Устройство преобразователя данного прибора показано на рисунке 3.2.

В корпусе 7 помещена втулка 5, в отверстии которой находится стальной шарик 3. Во втулке 5 запрессованы входной 6 и выходной 2 обтекатели. Выходной обтекатель одновременно служит опорой для шарика 3. В обтекателе 6 симметрично расположены два канала, по которым жидкость направляется к шарику. Ширина этих каналов измеряется углом ц0 и выходит по двум каналам в обтекателе 2. Втулка 5 фиксируется в корпусе гайкой 9 с помощью нажимной втулки 10 и уплотняется резиновым кольцом 4. Жидкость поступает в преобразователь через штуцер 8 и уходит через штуцер 1. Магнитоиндукционный преобразователь 11 служит для преобразования частоты колебаний шарика 3 в частотный электрический сигнал.

В таких приборах применяли шарики диаметром от 1,6 до 6 мм (в зависимости от значения расхода).

При исследовании разработанных приборов было выявлено следующее. Устойчивые незатухающие колебания будут лишь при малых зазорах, когда отношение диаметра отверстия втулки 5 к диаметру шарика равно 1,15--1,25 и когда зазор между шариком и торцом входного обтекателя не более 0,05--0,3 мм. Была получена следующая градуировочная зависимость:

, (3.2)

где с_ш и с -- соответственно плотности шарика и жидкости; р_б=d(щ/2v)^0.5 -- безразмерный параметр; d - диаметр шарика; щ - круговая частота колебаний; х - кинетическая вязкость; k_э - коэффициент, определяемый по результатам градуировки расходомера на жидкости.

Если вязкость жидкости невелика и соблюдается условие f?36v/d², то можно производить градуировку только на воде.

Приближенная градуировочная характеристика, пригодная для инженерных расчетов расходомеров ЛМИ с шариками диаметром d от 1,6 до 6 мм имеет следующий вид:

, (3.3)

где S_K -- площадь поперечного сечения одного канала входного обтекателя, ц₀ -- центральный угол S_K.

Рисунок 3.2 Преобразователь расходомера с автоколеблющимся шариком

Нижняя граница, до которой наблюдается устойчивое колебательное движение шарика, соответствует частотам: Гц для диаметра шарика 1,6 мм и Гц для диаметра 3 мм. Верхняя граница работы расходомера не лимитируется частотой, но определяется лишь допустимой потерей давления. Эта потеря в расходомерах с автоколеблющемся шариком значительная. Чтобы она не превосходила 0,15-0,25 МПа, ограничиваются обычно 5-кратным диапазоном измерения расхода. Минимальные расходы, измеряемые прибором с шариком диаметром 1,6 мм, составляют (0,3 - 0,5) м3/с, нормальное расположение преобразователей расхода вертикальное. При углах наклона оси относительно вертикали не более 10° градуировка не меняется, но при больших наклонах наблюдается параллельное смещение градуировки. Наибольшее смещение будет при горизонтальном положении преобразователя.

Достоинства приборов:

· высокая точность;

· малая инерционность;

· погрешность не превышает 0,5 % от верхнего предела измерения;

· постоянная времени не более 0,5 - 3 мс.

Область применения: данные расходомеры прежде всего предназначены для измерения расхода жидкости, но возможно создание аналогичных приборов и для измерения расхода газа. При этом шарик целесообразно выполнять полым или же из пластмассы, для того, чтобы снизить его плотность. А преобразование частоты колебаний шарика в электрический и пневматический сигналы надо делать устройствами, не оказывающими реактивного воздействия на шарик.

расходомер трубопровод тело тахометрический

Заключение

В заключени следует выделить расходомер, который дает наиболее точные данные и имеет больше преимуществ среди всех упомянутых расходомеров в данном реферате.

На сегодняшний день кориолисовый массовый расходомер обладает точностью выше, чем все остальные расходомеры, имеет ряд преимуществ перед объемными расходомерами. В первую очередь это измерение массового расхода напрямую.

Применяемый в этих расходомерах способ измерения кориолисового эффекта на сегодня является самым надежным и точным способом измерения, позволяя в данных расходомерах реализовать точность измерений 0,5%.

Список использованных источников

1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества вещества: Справочник: Кн. 1. 5-е изд., перераб. и доп. СПб.: Политехника, 2004.

Ресурсы сети «Интернет»

2. http://flowtube.ru/techdoc.html.

3. http://www.rustechimpex.com.

Размещено на Allbest.ru

...