Средства измерения расхода

Большое разнообразие и сложность требований, предъявляемых к расходомерам и счетчикам, явилось причиной разработки и создания значительного числа разновидностей приборов.

Расходомер – прибор или устройство из нескольких частей, измеряющий расход вещества (жидкости, газа или пара).

Условно расходомеры и счетчики можно подразделить на следующие группы.

А. Приборы, основанные на гидродинамических методах:

1. переменного перепада давления;

2. переменного уровня;

3. обтекания;

4. вихревые;

5. парциальные.

Б. Приборы с непрерывно движущимся телом:

6 тахометрические;

7 силовые (в том числе вибрационные).

В. Приборы, основанные на различных физических явлениях:

8 тепловые;

9 электромагнитные;

10 акустические;

11 оптические;

12 ядерно – магнитные;

13 ионизационные.

Г. Приборы, основанные на особых методах:

14 корряционные;

15 меточные;

16 ионизационные.

Среди приборов группы А исключительно широкое применение получили расходомеры с СУ, относящиеся к прибором переменного перепада давления. Для малых расходов жидкостей и газов служат ротаметры и поплавковые приборы, относящиеся к расходомерам обтекания весьма перспективны вихревые расходомеры.

Из группы Б значительное применение находят различные разновидности тахометрических расходомеров: турбинные, шариковые и камерные (роторные, с овальными шестернями), последние – в качестве счетчиков газа, нефтепродуктов и других жидкостей.

Среди разнообразных приборов группы В чаще других применяют электромагнитные расходомеры для измерения расхода электропроводных жидкостей и ультразвуковые (разновидность акустических) для измерения жидкостей и частичного газа. Реже встречаются тепловые – для измерения малых расходов жидкостей и газов.

Меточные и концентрационные расходомеры, относящиеся к группе Г, служат для разовых измерений, например при проверке промышленных расходомеров на месте их установки. Корреляционные приборы перспективные, в частности, для измерения двухфазных сред.

Количество вещества можно изме­рять либо в единицах массы килограмм (кг), тонна (т), либо в едини­цах объема кубический метр (м³), литр (л). В соответствии с выбран­ными единицами может производить­ся измерение либо массового расхода Q_м (единицы кг/с, кг/ч, т/ч и т. д.), либо объемного расхода Q_o (единицы м³/с, л/с, м³/ч и т. д.). Единицы мас­сы дают более полные сведения о ко­личестве или расходе вещества, чем единицы объема, так как объем вещества, особенно газов, зависит от дав­ления и температуры. При измерении объемных расходов газов для получе­ния сопоставимых значений результа­ты измерения приводят к определен­ным (так называемым нормальным) условиям. Такими нормальными усло­виями принято считать температуру t_н = 20°С, давление р_н = 101325 Па (760 мм ртутного столба) и относительную влаж­ность φ=0. В этом случае объемный расход обозначается Q_н и выражается в объемных единицах.

Q = k

где k – коэффициент, зависящий от параметров сужающего устройства, плотности и вязкости вещества;

ΔP – перепад давлений.