Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

В.А. Дорошенко, с.Ю. Плешков ИсПытание расходомеров переменного перепада давления

Учебное электронное текстовое издание

Подготовлено кафедрой «Гидравлика»

Научный редактор: проф., д-р.техн.наук А.С. Носков

Методические указания к лабораторной работе № 12 по курсу «Гидравлика» для студентов строительного факультета всех форм обучения, а также для студентов всех форм обучения машиностроительных специальностей

Содержит справочный материал по дисциплине «Гидравлика», практические задания к выполнению лабораторной работы № 12

© ФГАОУ ВПО

«УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», 2011

Екатеринбург

2011

Цель работы: провести тарировку сужающего расходомера переменного перепада давления:

• Определить опытное значение коэффициента расхода a;

• Сравнить полученное значение с табличной (табл. 1), стандартной величиной an;

• по результатам измерений построить тарировочный график: Q= f(Δh).

1. Основные положения

Для измерения расхода веществ применяют расходомеры, основанные на различных принципах действия. Их можно подразделить на следующие группы:

1. приборы с гидродинамическим способом измерения (здесь используются расходомеры с сужающими устройствами (СУ), то есть приборы переменного перепада давления. Ротаметры и поплавковые приборы используются при измерении малых расходов жидкостей и газов. Это так называемые расходомеры обтекания. В перспективе все большее место станут занимать вихревые расходомеры):

• расходомеры переменного перепада давления;

• расходомеры переменного уровня;

• расходомеры обтекания;

• вихревые расходомеры;

• парциальные расходомеры;

2. расходомеры с постоянно движущимся телом (это - тахометрические расходомеры - шариковые, турбинные, камерные (роторные, овально-колесные и др.). Овально-колесные расходомеры применяются как счетчики газа, счетчики нефтепродуктов и других вязких жидкостей):

• тахометрические расходомеры;

• силовые (в т.ч., вибрационные) расходомеры;

3. приборы, сконструированные на основе различных физических явлений (это - электромагнитные расходомеры (измерение расхода электропроводящих жидкостей, расходомеры ультразвуковые (измерение расхода жидкостей и некоторых газов). При измерении малых расходов используют тепловые расходомеры жидкостей и газов):

• ядерно-магнитные расходомеры;

• тепловые расходомеры;

• электромагнитные расходомеры;

• ионизационные расходомеры;

• акустические расходомеры;

• оптические расходомеры;

4. приборы, основанные на измерении особыми методами (это - расходомеры концентрационные и меточные, которые используются при однократных измерениях (проверка расходомеров). При измерении 2-х фазных сред используют корреляционные расходомеры):

• концентрационные расходомеры;

• корреляционные расходомеры;

• меточные расходомеры.

В зависимости от конструкции диафрагмы или сопла различают следующие виды расходомеров с СУ:

• стандартные диафрагмы;

• стандартные сопла;

• сегментные диафрагмы;

• эксцентричные диафрагмы;

• кольцевые диафрагмы;

• двойные диафрагмы;

• с входным конусом;

• с двойным конусом;

• сопло полукруга;

• сопло четверть круга;

• комбинированное сопло;

• цилиндрическое сопло;

• диафрагмы с изменяющейся площадью отверстия для компенсации влияния изменения давления и температуры;

• сопло Вентури;

• труба Вентури;

• труба Далла;

• двойное сопло Вентури.

Эволюционный ряд сужающих устройств показан на рис. 1.

Рис. 1. Эволюционный ряд расходомеров с сужающимся устройством

переменного перепада давления

Применяемый в практике струйный расходомер с сужающим устройством РМ-5-ПГ показан на рис. 2.

Рис. 2. Струйный расходомер РМ-5-ПГ

Принцип измерения расхода сужающим устройством заключается в измерении разности давлений до сужающего устройства, установленного в сечении трубопровода, и после него. СУ позволяют измерять расход, как правило, в трубопроводах диаметром от 50 мм до 1600 мм.

Расходом потока жидкости или газа называется количество среды, проходящее через сечение трубопровода за единицу времени. Это объемный расход:

[] (1)

и массовый расход: [], (2)

где W-объем [м³] , М=rW - масса протекшей среды [кг]; t-время измерения [с], r - плотность жидкости (газа) [].