2.3.6 Сравнительный анализ автоматических мостов и автоматических потенциометров

КСП	Общие элементы	КСМ
1. первичный измерительный преобразователь- термопара; 2. термопара диф-но включается в измерительную диагональ мостовой схемы; 3. на вход электр. усилителя подается разность +-(Ett0-UСД); 4. направление вращения РД определяется знаком +-(Ett0-UСД); 5. в момент отсчета мостовая схема не уравновешена	1. основой измерительной части является – мостовая схема; 2. основные конструкционные элементы: электрон. усилитель, реверсивный двигатель, передаточный механизм, шкала отсчета, самопишущий блок	1. первичный измерительный преобразователь- термометр сопротивления; 2. терм-тр сопротивления включается в плечо мостовой схемы; 3. на вход электр. усилителя подается величина +- UСД; 4. направление вращения РД определяется знаком +- UСД; 5. в момент отсчета мост. Схема уравновешена

2.4 Измерение расхода.

Расход- количество жидкости, проходящее ч/з сечение канала в ед. времени (расходомер). Количество- интегрированный расход (счетчик). Классификация расходомеров:

1) Расходомеры переменного перепада давления: принцип действия(п.д.) основан на принудительном течении ж. ч/з диафрагму:

Рисунок 11

При протекании ж. ч/з диафрагму происходит сужение потока; при этом в пристеночном слое перед диафрагмой возникает турбулентное движение и повышается давление. Т.к. выпрямление струи за диафрагмой мгновенно не происходит, то в пристеночном слое возникает зона разряжения, тогда давление Р₁>Р₂.

Расход ж. ч/з диафрагму определяется:

,

где α- коэффициент расхода диафрагмы; S₀- площадь выходного сечения. Т.к. каждому значению расхода соответствует свой перепад давлений Р₁-Р₂, данный расходомер относится к расходомерам переменного перепада давлений.

2) Расходомеры переменного уровня: п.д. основан на свободном истечении ж. ч/з диафрагму. Конструктивно данный расходомер представляет собой емкость, в плоском днище которой расположена диафрагма:

Расход ж. ч/з диафрагму определяется:

;

;

;

.

Т.к. в конечной формуле единственной переменной величиной является величина уровня, то расходомеры данного типа относятся к расходомерам переменного уровня. Для обеспечения постоянного расхода необходимо стабилизировать величину уровня в данной емкости.

Рисунок 12

ДК- диафрагма камерная; ДБ- д. бескамерная.

3) Расходомеры постоянного перепада давлений.

Рассмотрим расходомеры данного типа на примере стеклянного ротаметра: конструктивно стеклянный ротаметр представляет собой цилиндр с внутренним коническим каналом, расширяющимся к верху:

Рисунок 13

Внутри канала свободно перемещается металлический поплавок, имеющий в верхней части косые прорези. Под воздействием потока жидкости поплавок поднимается вверх, раскручивается и самоцентрируется в потоке жидкости. При этом между внутренними стенками канала и поплавком образуется кольцевой канал, по которому протекает поток жидкости. Рассмотрим силы, действующие на поплавок в потоке движущейся жидкости:

а) ↓ V_пρ_пgиP₂S- Сила со стороны потока на верх. торц. поверхность поплавка;

б) ↑ P₁S- сила со стороны потока на нижнюю торцевую поверхность поплавка иKV_KS_бок.- сила со стороны потока на боковую поверхность поплавка, где К=f(Re),V_K- скорость ж. в кольцевом канале. Условие равновесия поплавка в потоке жидкости имеет вид:V_пρ_пg+P₂S=P₁S+KV_KS_бок. ,P₁-P₂=V_пρ_пg-KV_KS_бок. /S. При изменении положения поплавка площадь кольцевого канала изменяется, а скорость потока в кольцевом канале остается неизменной для всех значений расхода. Поэтому расходомеры данного типа относятся к расходомерам постоянного перепада давлений: Р₁-Р₂=const.

4)Расходомеры скоростного напора: п.д. основан на определении скоростного или динамического напора в потоке движущейся жидкости. Чувствительным элементом данного расходомера является трубка Пито-Прандтля, которая состоит из 2-х частей: торцевой срез 1-й части расположен перпендикулярно потоку, а 2-й срез параллельно.

Рисунок 14

При подключении к обеим частям трубки дифференциального манометра определяется скоростной напор, характеризующий среднюю скорость движения потока. По величине скорости определяется значение расхода.

5)Электрические расходометры:п.д. основан на законе Фарадея: если проводник движется в магнитном поле , то на концах проводника возникает разность потенциалов. Данные расходомеры применяются только для электропроводящих жидкостях и на неэлектромагнитных участках трубопровода.

Рисунок 15

Конструктивно данный расходомер представляет собой 2 электрода диаметрально расположенных на немагнитном участке трубопровода:

При протекании потока жидкости под воздействием магнитного поля на электродах оседают противоположно заряженные частицы. E= -Bdν_ср,B- магнитная индукция.