27.Электромагнитные и ультразвуковые расходомеры

Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на законе электромагнитной индукции, в соответствии с которым в электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуктируется ЭДС, пропорциональная скорости движения жидкости. Серийные электромагнитные расходомеры предназначены для измерения расхода жидкостей с электропроводностью не менее 10^-3 См/м (соответст­вует электропроводности водопроводной воды).

Устройство электромагнитного расходомера: корпус преобразователя, изготовленный из немагнитного материала и покрытый изнутри электрической изоляцией, расположен между полюсами магнита. Через стенку трубы изолированно от нее по диаметру введены электроды, находящиеся в электрическом контакте с жидкостью. Силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно плоскости, проходящей через ось трубы и линию электродов.

Электромагнитные расходомеры могут быть использованы в ряде случаев, когда применение расходомеров других типов затруднено или невозможно вовсе: при измерении расхода агрессивных, абразивных и вязких жидкостей и пульп, измерении расхода жидких металлов.

К недостаткам электромагнитных расходомеров следует отнести требования к минимальному значению электропроводности измеряемой среды, что сужает круг использования таких расходомеров. Другим недостатком расходомеров является сложность измерительной схемы, подверженность ее влиянию многих помех, что затрудняет изготовление расходомеров класса более 1 и усложняет эксплуатацию.

Ультразвуковые расходомеры получили большое распространение благодаря высокой точности измерений, а также возможности применения для измерения расхода неэлектропроводных сред (нефтепродукты), загрязненных сред. Принцип их работы основан на измерении зависящего от расхода акустического эффекта, возникающего при прохождении ультразвуковых колебаний через контролируемый поток жидкости или газа. Если расстояние между излучателем (И) и приемником (П) обозначить как L, то продолжительность распространения звуковой волны со скоростью с по направлению движения потока, движущегося со скоростью υ, от излучателя И1 до приемника П1 τ₁=L/(c+v).

Продолжительность распространения звуковой волны против направления движения потока от излучателя И2 до приемника П2 ₂=L/(c-v). Разность времен прохождения импульсов: ∆=₂-₁=2Lv/(c²-v²)=2Lv/(c²(1-v²/c²)).

Учитывая, что v²/c²<<1, можно получить: ∆=2φLQ/(Fc²), где F – площадь сечения потока, φ – коэффициент, учитывающий распределение скоростей по сечению потоку.

28.Уровнемеры с визуальным отсчетом и гидростатические уровнемеры

Действие уровнемеров с визуальным отсчетом основано на визуальном измерении высоты уровня жидкости. Уровень измеряется в стеклянной трубке, сообщающейся с жидкостным и газовым пространством контролируемого резервуара.

Основным источником дополнительной погрешности таких уровнемеров является разница плотностей жидкости в контролируемом резервуаре и в стекле, вызванная различием их температур. Различие плотностей приводит к различию уровней в резервуаре h₁ и указательном стекле h₂, при этом абсолютная погрешность измерения может быть вычислена по формуле , где и -плотности жидкости в резервуаре и указательном стекле.

При использовании гидростатических уровнемеров измерение уровня H жидкости постоянной плотности ρ сводится к измерению гидростатического давления P, создаваемого жидкостью: .

Измерение высоты уровня непосредственно по величине гидростатического давления можно производить в резервуарах, находящихся как под атмосферным, так и под отличающимся от него давлением.