РАСХОДОМЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

Для измерения расхода вещества расходомером переменного перепада давления в трубопроводе на пути потока устанавливают сужающее устройство (дроссельный орган). Поток жидкости, протекающей через сужающее устройство, имеет вид, представленный на рис. 9.4, а.

Струя жидкости, протекающей по трубопроводу, сжимается, достигая наименьшего сечения на некотором расстоянии после диафрагмы. Дальше струя постепенно расширяется до полного сечения трубопровода. На рис. 9.4, б приведена диаграмма распределения давления в трубопроводе до и после сужающего устройства.

Рис. 9.4. Характер потока (а) и распределение давления (б) при установке в трубопроводе сужающего устройства

Как видно из диаграммы, с приближением струи к сужению давление падает, достигая наименьшей величины в месте наибольшего сужения струи, и дальше давление вновь возрастает, причем оно полностью не восстанавливается. Величина δ p является потерей давления, обусловленной потерей энергии при протекании потока через дроссельный орган. Разность давлений ∆ р до и после сужения называется перепадом давления. Изменение давления при протекании

потока через сужающее устройство является следствием изменения потенциальной и кинетической энергии потока. Величина перепада давления поэтому является мерой средней скорости его, а, следовательно, и мерой расхода.

Электромагнитные расходомеры.

Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на измерении электродвижущей силы, индуктированной в потоке электропроводной жидкости под действием электромагнитного поля в функции скорости движения этой жидкости. Схема индукционного расходомера показана на рисунке.

Схема индукционного расходомера

Между полюсами магнита N и S перпендикулярно к направлению силовых линий магнитного поля проходит трубопровод 1, по которому течет жидкость. Если жидкость электропроводка, то в точках, лежащих на противоположных концах вертикального диаметра трубопровода, создается разность потенциалов, образующая электродвижущую силу.

Глубинные расходомеры с турбинкой.

Чувствительный элемент датчика — турбинка 2 подвешена на струнах 3 и 1. Протекающий через датчик измеряемый поток стремится повернуть турбинку, однако этому препятствует момент сопротивления М_с, созданный упругостью струн. Под действием потока жидкости турбинка поворачивается на угол, пропорциональный измеряемому расходу. Закрепленные на оси турбинки ферритовые сердечники частотного преобразователя меняют индуктивности катушек L1и L2, включенных в схему LC генераторов Г1 и Г2. Вырабатываемые генераторами частоты f₁ и f₂ подаются на вход смесителя С, откуда сигнал, усиленный в усилителе У, по кабелю поступает к измерительной аппаратуре, расположенной на поверхности. Из-за отсутствия упорных и радиальных подшипников, а также вследствие того, что турбинка не вращается, трение в опорах отсутствует и точность этого расходомера выше точности расходомера с вращающейся турбинкой.

Рис. 19.2. Схема преобразователя глубинного расходомера с турбинкой

Рис. 19.3. Схема датчика глубинного расходомера с заторможенной турбинкой

Классификация уровнемеров

По назначению приборы делятся на:

- сигнализаторы, контролирующие предельное значение уровня,

- уровнемеры, непрерывно измеряющие значение уровня

- измерители раздела двух сред.

По принципу действия:

- механические (поплавковые)

- пьезометрические (манометрические)

- электрические (кондуктометрические, емкостные)

- Акустические (ультразвуковые)

Уровнемер УДУ-5

Схема прибора УДУ-5, являющегося основной базовой конструкцией, показана на рисунке. Поплавок 1 уровнемера, подвешенный на перфорированной мерной ленте 2, при своем движении скользит вдоль направляющих струн 3. Струны жестко закреплены на днище резервуара и натянуты натяжными гайками 4, установленными на крышке верхнего люка резервуара. Лента по роликам 5 проходит через гидрозатвор 6 и вращает мерный шкив 7. Последний вращает механизм счетчика, показания которого соответствуют уровню нефтепродукта в резервуаре.

Уровнемер УДУ-5 предназначен для измерения уровня однородных взрывоопасных и невзрывоопасных, агрессивных (с агрессивностью, не превышающей агрессивность сернистой нефти) и неагрессивных, электропроводных и неэлектропроводных жидкостей в резервуарах промышленного назначения.

Схема уровнемера УДУ-5

АКУСТИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ

В акустических уровнемерах уровень определяется по времени прохождения ультразвуковых волн от излучателя до уровня жидкости. В акустических уровнемерах обычно используется принцип отражения звуковых волн от границы раздела жидкость—газ (воздух).

Блок-схема ультразвукового уровнемера показана на рисунке. В комплект прибора входят пьезоэлектрические излучатели 3, электронный блок 1 и вторичный прибор 11.

Электронный блок состоит из генератора 1, задающего частоту повторения импульсов, генератора 2импульсов, посылаемых в измеряемую среду, приемного усилителя 4, измерителя времени 5. Генератор 1 управляет работой генератора 2и схемой измерения времени. Генератор 2формирует короткие импульсы для возбуждения пьезоэлектрического излучателя 3. Электрический импульс, преобразованный с помощью пьезоэлектрического излучателя в ультразвуковой, распространяется в жидкой среде, отражается от границы раздела жидкость—воздух и возвращается обратно, воздействуя на приемный излучатель, где снова преобразуется в электрический импульс.

⇐ Предыдущая 1 2 3 45