Расходомеры переменного перепада давления

Расходомерами переменного перепада давления называются измерительные комплексы, основанные на зависимости перепада давления, создаваемого устройством, установленным в трубопроводе, от расхода жидкости или газа.

Состав комплекса:

1. Первичный преобразователь расхода (гидравлические сопротивление, трубка Пито);

2. первичные линии связи – соединительные трубки и вспомогательные устройства на них (отстойные сосуды, воздухосборники);

3. первичный измерительный прибор – дифманометр;

4. вторичные линии связи (электрические провода)

5. электронный преобразователь (записывающий, показывающий)

Расходомеры переменного перепада давления
с сужающим устройством	Стандартные – диафрагма, сопло, труба Вентури – не требуют индивидуальной градуировки.
с гидравлическим сопротивлением	например – шариковая набивка
с напорным устройством	Принцип действия основан на измерении перепада давления, возникающего при переходе кинетической энергии в потенциальную. Пример – Трубка Пито-Прандтля или осредняющие напорные трубки, установленные поперек трубопровода
центробежные расходомеры	основаны на зависимости расхода от перепада давления, образующегося на закругленном элементе трубопровода (колене) под действием центробежных сил

Рисунок 8 – Расходомеры переменного перепада давления:

а – диафрагма; б – сопло; в – труба Вентури

Расход жидкости определяется по формуле

или

где - коэффициент расхода,

- площадь проходного сечения сужающего устройства;

- разность статических напоров,

. - разность давлений до и после сужающего устройства

- плотность измеряемой среды (зависит от температуры и давления)

Скоростные счетчики чаще всего применяют для контроля количества воды, расходуемой в системах водоснабжения. Различают скоростные счетчики с вертикальной крыльчаткой (крыльчатые) и с винтовыми вертушками (турбинные).

Крыльчатый счетчик состоит (рисунок 9) из крыльчатки 1 и передаточного механизма 8, связанного со счетным механизмом 9. Передаточный и счетный механизм представляет собой ряд последовательно зацепленных шестерен.

Расход жидкости определяется отношением прошедшего через счетчик объема жидкости за определенное время к времени

.

Ротаметр (рисунок 10) представляет собой коническую прозрачную стеклянную трубку 1 (угол конусности от 35^ до 5^о35^// ) с помещенным внутри нее поплавком 2.

Рисунок 9 – Счетчик с вертикальной крыльчаткой Рисунок 10 – Ротаметр

Ротаметр устанавливается на вертикальном участке трубопровода. Если сила, воздействующая на поплавок, превышает вес поплавка, то поплавок всплывает, увеличивая площадь щели для протекания жидкости, при этом сила, действующая на поплавок со стороны жидкости, уменьшается. Когда гидродинамическая сила становится равной весу поплавка, его всплывание прекращается.

Измерение расхода ротаметром основывается на использовании связи между расходом и положением поплавка. Характер этой связи зависит от угла конусности трубки, формы и веса поплавка, вязкости жидкости и обычно устанавливается путем индивидуального тарирования ротаметров.

Ротаметры применяют для измерения расходов жидкости и газа в широком диапазоне, начиная от малых, порядка 0,1 см³/с. Погрешность измерений не превышает 6 %. Недостатком их является зависимость показаний от физических свойств жидкости и невозможность измерять переменные во времени расходы.