Сравнительный анализ автоматических мостов и автоматических потенциометров

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 11Следующая ⇒

2.4 Измерение расхода.

Расход- количество жидкости, проходящее ч/з сечение канала в ед. времени (расходомер). Количество- интегрированный расход (счетчик). Классификация расходомеров:

1) Расходомеры переменного перепада давления: принцип действия(п.д.) основан на принудительном течении ж. ч/з диафрагму:

Рисунок 11

При протекании ж. ч/з диафрагму происходит сужение потока; при этом в пристеночном слое перед диафрагмой возникает турбулентное движение и повышается давление. Т.к. выпрямление струи за диафрагмой мгновенно не происходит, то в пристеночном слое возникает зона разряжения, тогда давление Р₁>Р₂.

Расход ж. ч/з диафрагму определяется:

 ,

где α- коэффициент расхода диафрагмы; S₀- площадь выходного сечения. Т.к. каждому значению расхода соответствует свой перепад давлений Р₁-Р₂, данный расходомер относится к расходомерам переменного перепада давлений.

2) Расходомеры переменного уровня: п.д. основан на свободном истечении ж. ч/з диафрагму. Конструктивно данный расходомер представляет собой емкость, в плоском днище которой расположена диафрагма:

Расход ж. ч/з диафрагму определяется:

; 

;

;

 . 

Т.к. в конечной формуле единственной переменной величиной является величина уровня, то расходомеры данного типа относятся к расходомерам переменного уровня. Для обеспечения постоянного расхода необходимо стабилизировать величину уровня в данной емкости.

Рисунок 12

ДК- диафрагма камерная; ДБ- д. бескамерная.

3) Расходомеры постоянного перепада давлений.

Рассмотрим расходомеры данного типа на примере стеклянного ротаметра: конструктивно стеклянный ротаметр представляет собой цилиндр с внутренним коническим каналом, расширяющимся к верху:

Рисунок 13

Внутри канала свободно перемещается металлический поплавок, имеющий в верхней части косые прорези. Под воздействием потока жидкости поплавок поднимается вверх, раскручивается и самоцентрируется в потоке жидкости. При этом между внутренними стенками канала и поплавком образуется кольцевой канал, по которому протекает поток жидкости. Рассмотрим силы, действующие на поплавок в потоке движущейся жидкости:

а) ↓ V_пρ_пg и P₂S- Сила со стороны потока на верх. торц. поверхность поплавка;

б) ↑ P₁S- сила со стороны потока на нижнюю торцевую поверхность поплавка и KV_KS_бок.- сила со стороны потока на боковую поверхность поплавка, где К=f(Re), V_K- скорость ж. в кольцевом канале. Условие равновесия поплавка в потоке жидкости имеет вид: V_пρ_пg+ P₂S= P₁S+ KV_KS_бок. , P₁- P₂= V_пρ_пg -  KV_KS_бок. /S. При изменении положения поплавка площадь кольцевого канала изменяется, а скорость потока в кольцевом канале остается неизменной для всех значений расхода. Поэтому расходомеры данного типа относятся к расходомерам постоянного перепада давлений: Р₁-Р₂=const.

4) Расходомеры скоростного напора: п.д. основан на определении скоростного или динамического напора в потоке движущейся жидкости. Чувствительным элементом данного расходомера является трубка Пито-Прандтля, которая состоит из 2-х частей: торцевой срез 1-й части расположен перпендикулярно потоку, а 2-й срез параллельно.

Рисунок 14

При подключении к обеим частям трубки дифференциального манометра определяется скоростной напор, характеризующий среднюю скорость движения потока. По величине скорости определяется значение расхода.

5) Электрические расходометры: п.д. основан на законе Фарадея: если проводник движется в магнитном поле, то на концах проводника возникает разность потенциалов. Данные расходомеры применяются только для электропроводящих жидкостях и на неэлектромагнитных участках трубопровода.

Рисунок 15

Конструктивно данный расходомер представляет собой 2 электрода диаметрально расположенных на немагнитном участке трубопровода:

При протекании потока жидкости под воздействием магнитного поля на электродах оседают противоположно заряженные частицы. E= - Bdν_ср, B- магнитная индукция.

Счетчики количества.

Рисунок 16

По принципу действия счетчики подразделяются на скоростные и объемные. Скоростные делятся на винтовые и крыльчатые. У винтовых счетчиков рабочим элементом является винт, который располагается параллельно потоку, а у крыльчатых - крыльчатка, которая располагается перпендикулярно потоку. У крыльчатых счетчиков подвод и отвод жидкости осуществляется тангенциально.

Вращательное движение рабочих органов ч/з передаточный механизм передается на счетчик числа оборотов, шкала которого, в большинстве случаев, градуируется в единицах количества.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману