11 Расходометры переменного перепада давления.

Метод измерения расхода по перепаду давления основан на использовании суживающего устройства (диафрагма, сопло, труба Вентури), которое создает перепад давления, то есть разность давлений нормальной и зауженной часть трубопровода.

Д ля определения зависимости между расходом и перепадом давления используют закон Бернулли:

ΔР ΔР

Где Р₁ и Р₂ давление в соответствующих сечениях, ρ₁ и ρ₂ –плотности жидкостей, v₁² и v₂² –скорости жидкости в этих сечениях. После ряда математических преобразования можно выразить уравнение преобразования: , где Q- расход жидкости, α- коэффициент расхода зауженной части трубопровода, S₀-площадь поперечного сечения зауженной части, ρ- плотность жидкости, ΔР= Р₁- Р₂ Разность давлений в сечения трубопровода. Анализ уравнения преобразования показывает что при постоянстве входящих в него величин расход определяется разностью давлений в двух частях трубопровода.

Расходометры переменного перепада давления имеют ряд преимуществ и недостатков:

«+»1.Высокая точность,2.возможность измерения расхода различных жидкостей,3.Возможность дистанционной передачи показаний при помощи диф.трансформаторных преобразователей(ДТП).

«-»1.Дополнительная погрешность связанная с износом трубопровода и изменением коэффициента расхода α.2.Влияние плотности жидкости на выходной сигнал. 3.При появлении твердых частиц требуется вводить поправочные коэффициенты.4.Твердые частицы выводят из строя отборщики давления.

12. Термометры расширения. Биметаллические и манометрические температурные преобразователи.

Эти средства являются основными среди не электрических измерений температуры.

В основу работы термометров расширения, к которым относятся и манометрические, лежит свойство определенных жидкостей и газов расширяться при увеличении температуры. Для газов процесс увеличения объема при росте температуры описывается уравнением Берло: , где R,b,a – параметры характеризующие свойства вещества и они не зависят от состояния в котором находится вещество, Р -давление, V –объем, Т – температура,R- постоянная Больцмана. В таких преобразователях используют водород, гелий, азот, воздух. На газовых преобразователях расширения изготавливается эталон температуры. Широко применяется кроме газов еще ртуть, ртутные термометры имеют класс точности до 0,01⁰с, но при использовании стеклянных колб надо вводить поправку на мениск жидкости. Ртутные термометры применяют при температурах -100 +1500 ⁰с.

Следующей основной разновидностью средств не электрического измерения температуры являются биметаллические температурные преобразователи.

α₁ α_{2 ,}где α₁ и α₂ – температурные коэффициенты расширения металлов. Принцип действия: выбирается при изготовлении преобразователя α₁> α₂. При воздействии температуры Q одна металлическая пластина сгибается больше другой, тем самым отклоняется стрелка показывающего прибора. Биметаллические преобразователи применяются для измерения температур 200-650 ⁰с. Эти преобразователи имеют ряд преимуществ и недостатков: +1.Простая конструкция,2.Эффективное средство тепловой защиты. – 1.Не равномерная шкала,2.Значительная инерционность,3.Малая чувствительность к низким темпиратурам.4.Высокая погрешность при измерении темпиратуры.

13.Электромагнитные расходомеры. Принцип действия. Достоинства и недостатки.

Применяется для измерения в трубопроводе объемного расхода токопроводящей жидкости. Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции, согласно которому наведенная в проводнике ЭДС пропорциональна скорости движения его в магнитном поле. Роль движущегося проводника в магнитном поле является электропроводная жидкость. Уравнение преобразования имеет следующий вид: , где Е- выходное ЭДС. В- магнитная индукция,D – внутренний диаметр трубы, Q- объемный расход, v_ср- средняя скорость движения жидкости.

Данные измерительные преобразователи имеют ряд преимуществ и недостатков: « + » 1.высокаыя точность 2. возможность взрывозащищенного исполнения 3.возможность измерения бесконтактного расхода жидкости «» 1.необходимость периодической коррекции показаний 2.требования остановки движения жидкости при замене или ремонте первичного преобразователя 3.конструкция преобразователя рассчитана до 1-5МПа. 4.большой вес и габариты 5.при использовании в жидкости с твердыми частицами требует корректировки показаний.