Меточные расходомеры
В меточных расходомерах скорость движения потока оценивается по времени прохождения метки (тепловой, радиоактивной и т.п.) расстояния между двумя детекторами.
При измерении расхода воды индикаторами служат Br82,J131,Au198,Na24и др. В процессе ректификации нефти применяютCo60илиSb124, а при измерении расхода серной кислоты – золото 198 [6].
На рисунке 2.10 показан пример устройства для добавления радиоактивных меток. Радиоактивный изотоп через канал 6поступает в цилиндрическую полость7. Эта полость соединена с трубопроводом трубкой9, имеющей на своих концах клапаны8и12. Сжатый воздух, подаваемый по трубке2, перемещает в цилиндре4поршень3и связанный с ним шток5. Последний быстро выбрасывает раствор изотопа в трубопровод, открывая клапаны8и12.
Рис.
2. 10.
Устройство
добавления радиоактивных меток
Рис.
2. 11.
Сцинтилляционный счетчик
При подаче воздуха по трубке 1под поршень3система возвращается в исходное состояние. Так как площадь поршня 3 в 100 раз больше площади штока4, то достаточно небольшого давления воздуха для обеспечения быстроты ввода изотопа в трубопровод. К стенке13последнего приварен фланец11, на котором установлена задвижка10 с укрепленным на ней вводным устройством.
Обычно в качестве детекторов метки применяют сцинтилляционные счетчики, устройство которых показано на рисунке 2.11. При попадании ядерных частиц в камеру Спроисходит возбуждение молекул наполняющего камеру жидкого или кристаллического сцинтиллятора1. Возвращаясь в исходное состояние молекулы испускают фотоны, которые, попадая на катодФК фотоэлектронного умножителя, выбивают с его поверхности электроны. Эти электроны, двигаясь в электрическом поле в сторону анода, провоцируют процесс перехода скопившихся на поверхности динода (электрода)Э1электронов на динодЭ2, затем на динодЭ3и т. д. При подобных переходах происходит лавинообразное увеличение числа электронов. В результате этого на аноде возникает электрический импульс, который далее усиливается и регистрируется.
Устройства, использующие радиоактивные метки с успехом применяются не только для измерения расхода жидкостей, но и при исследовании протекания топлива в карбюраторе.
Поверка измерительных каналов расходометрии информационно-измерительных систем.
Перед использованием измерительных каналов расходометрии в информационно-измерительных системах необходимо провести их метрологическую поверку. Для этого используются два метода:
Метод измерения ряда величин расходов, которые воспроизводятся в образцовых установках расходометрии, находящихся в ЛО ВНИИМ (Ломоносовское отд. ВНИИ Метрологии им. Д.И. Менделеева), Наибольшая разность между результатами измерения и соответствующими значениями расхода, является основной погрешностью измерительного канала.
Метод сличения поверяемого измерительного канала и образцового прибора расходометрии пр измерении одних и тех же величин расхода. Разность их показаний при измерении расходов определяет погрешность поверяемого канала. Соотношение точностей для поверямого и образцового приборов расходометрии обычно выбираются из соотношения 1 : 5, а в виде исключения, допускается соотношение 1 : 3.