Трубчато-пружинные манометры

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 8Следующая ⇒

Как в лабораторной, так и в производственной практике пищевой промышленности широкое распространение для измерения избыточного давления и разрежения газов, жидкостей и паров полу чили деформационные манометры с трубчатой манометрической пружиной в качестве чувствительного элемента. Принцип действия трубчато-пружинных манометров основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации одновитковой или многовитковой манометрической трубчатой пружины.

Трубчатая криволинейная одновитковая пружина эллиптического или плоскоовального сечения (рис. VII.14) изменяет свою кривизну при- изменении избыточного давления или разрежения внутри трубки (а и b — большая и малая полуоси)..

При увеличении избыточного давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение деформируется, приближается к круглому, т. е. малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается, что ведет к раскручиванию трубки. При создании в трубке разрежения трубка скручивается. Механические характеристики трубок и величина перемещения свободного конца зависят от ряда факторов, из которых наиболее важными являются отношение полуосей трубки, толщина стенок, модуль упругости материала и радиус, изгиба дуги трубки. В манометрах высокого давления, до I ГПа и выше, применяются стальные трубки круглого сечения с каналом, ось которого смещена, благодаря чему создается перемещение концов трубок при подаче в них давления. Перемещение свободного конца трубки обычно невелико, поэтому часто применяются многовитковые трубчатые пружины, у которых это перемещение значительно больше, чем у одновитковых.

В общепромышленном манометре с одновитковой пружиной (рис. VII.-15) при изменении давления перемещение конца пружины 4 через тягу 5 передается сектору 1, который вращается на оси 6. Угловое перемещение сектора с помощью зубчатого зацепления вызывает вращение зубчатого колёса (трибки) 2, на оси которой укреплена стрелка отсчетного устройства 3.,

Выпускается большая группа трубчато-пружинных манометров для отсчета показаний, записи, сигнализации, передачи сигналов измерительной информации на расстояние — электрических и пневматических, отвечающих требованиям ГСП.

23 РАСХОДОМЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ

Одним из наиболее распространённых средств 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. В качестве измерительных приборов применяются различные дифференциальные манометры, рассмотренные в главе VII, снабженные показывающими, записывающими, интегрирующими, сигнализирующими и другими устройствами, обеспечивающими выдачу измерительной информации о расходе в соответствующей форме и виде.

Измерительная диафрагма представляет собой диск, установленный так, что центр его лежит на оси трубопровода (рис. VIII.1). 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. За диафрагмой оно снижается до минимума, затем снова повышается, но не достигает прежнего значения, так как вследствие трения и завихрений происходит потеря давления р_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.

Из рис. VIII.1 видно, что давление по оси трубопровода, показанное штрихпунктирной линией, несколько отличается от давления вдоль стенки трубопровода только в средней части графика. Через отверстия 1 и 2 производится измерение статических давлений до и после сужающего устройства.

Выделим в трубопроводе два сечения: сечение /. где еще нет влияния сужающего устройства на поток, и сечение // в месте наибольшего сжатия струи. При этом статические давления в этих сечениях остаются постоянными. Зависимость между расходом несжимаемой жидкости и перепадом давления может быть определена из уравнения Бернулли для этого потока, выражающего закон сохранения энергии, и уравнения неразрывности струи. При условии, что трение отсутствует, для горизонтального трубопровода эти уравнения будут иметь следующий вид.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 Следующая ⇒