18. Акустич-е, радиац-е, весовые уровнемеры.

В акустич-х уровнемерах измер-е уровня осущ-т по времени прохожд-я ультразвуковыми колебаниями рас­стояния от излучателя до границы раздела 2х сред и обратно до прием-ника излучения. Локация границы раздела 2х сред осу­щ-ся либо со стороны газа, либо со стороны раб-й среды (ж-сти или сыпучего мат-ла). Уровнемеры, в кот-х ло­кация границы раз-дела двух сред осущ-ся через газ, наз-т акустич-ми, а уровнемеры с локацией границы раздела 2х сред ч/з слой раб-й среды – ультразв-ми. Преим-вом акустич-х уровнемеров явл-ся незав-сть их показаний от физико-хим-х св-в и состава раб-й среды. Это позв-т исп-ть их для измер-я ур-ня неоднор-х кристаллизирующихся и выпадающих в осадок ж-стей. К недостаткам сле-дует отнести влияние на показания уров­немеров температуры, давления и состава газа.

Радиоизотопные уровнемеры. В случае тяж-х усл-й (запыление, агрессивные среды) и исп-ние традиц-х м-дов затруднено, исп-т излуч-е некот-х тяж-х металлов с целью полу-чить хар-ку, связ-щую ур-нь среды с интенс-стью поглощённого в среде излуч-я. В кач-ве ист-ков излуч-я исп-ся: кобальт, цезий; в кач-ве приёмников – газоразряд-е датчики, сценциляционные, полупроводниковые. Выпускают уровнемеры РРП3, ГРП-1. Погрешность измерения ⁺_-20мм.

В есовые уровнемеры. Уст-т ёмкость на 3х опо-рах для того, чтобы под любую из опор поместить датчик, ЧЭ-нт, опред-щий давление. Экспер-м путём определяется зависимость: h=f(p).

19. Измер-я расхода ж-стей и газов. Требов-я, классиф-я. Расходомеры переменного перепада.

Расход – кол-во вещества (масса или объем), протекающего через данное сечение трубопровода (канала) в единицу времени.В зав-сти от единицы измер-я кол-ва в-ва (м³ или кг) разл-т массовый (кг/с) или объемный расходы (м³/с). Осн-й эл-нт расход-ра – преобр-ль расхода – уст-во, непоср-но воспр-щее динамич-е возд-е потока и преобр-щее его в др-ю в-ну (перепад давл-й, эл-й сигнал и др.), удобную для измер-й.

Треб-я к расходомерам. 1) Высокая точ-сть измер-я. Теперь нередко треб-ся иметь погр-сть не более 0,2-0,5%. Такую погр-сть обесп-т электромагн-е, ультразв-е и кориолисовы расх-ры. 2) Высокая надеж-сть. Оценив-ся временем, в теч-е кот-го прибор сохр-т работоспос-сть и заявл-ю точ-сть. Это время зав-т от типа прибора и от усл-й его прим-я. 3) Малая зав-сть рез-та измер-й от измен-я плот-сти в-ва. Лучше всего этому требов-ю отвеч-т скоростные расходомеры: электромагн-е, объемные счетчики и др, у кот-х статич-я х-ка не зав-т от плот-сти. 4) Быстрод-е прибора. Важно, когда расходомер прим-т в сист-х автоматич-го рег-ния и при измерении быстромен-ся расходов. 5) Широкий динамич-й диап-н измер-я (G_min/G_max). 6) Широкий диап-н рас-ходов, подлеж-х измер-ю. 7) Разнообр-е номенклатуры измер-х в-в, хар-щихся сущ-но разл-щимися х-ми: ж-сти, газы и сыпучие, одно- и 2хфазные, агрес-е и пожаро- взрывооп-е и т.д., что оказ-т влияние на преобр-ль расхода и выбор метода измер-й. 8) Обеспеч-сть метрол-й базой. 9) Стоимость. Наиб-ее распр-е получили расходомеры: перем-го перепада давл-й (с сужающим уст-вом и осредн-ми трубками); обтекания (пост-го перепада давл-й, ротаметры); перем-го уровня; акуст-е (ультразв-е); электромагн-е; тахометр-е; вихр-е; кориолисовы (массовые); тепловые.

Расход-ры перем-го перепада давл-й. Пр-п действия основан на зав-сти от расхода перепада давл-й, созд-го преобр-лем расхо-да, уст-ным в трубопроводе. Наиболее распр-м видом такого преобр-ля явл-ся сужающее устройство. В СУ часть потенциальной энергии преобразуется в кинетическую.Преимущества: возм-сть измеря расхода как жстей так и газов, простота конструкции и низкая стоимость, отсут-е подв-х частей и высокая надеж-сть, возм-сть получ-я стат-й х-ки расч-м путем, малые затраты на поверку.Н едостатки: нелин-я статич-я х-ка, узкий динам-й диап-н, 1:3; погр-сть около 2%; доп-е гидравл-е сопр-ние, значит-е длины прямых уч-ков до и после расходомера. Разнов-сти СУ показаны на рис. 1 – прочная диафрагма, 2 – диафрагма, 3 – станд-е сопло, 4 – сопло четверть круга, 5 – сопло полкруга, 6 – труба Винтури.Диафрагма – тонкий стальной диск с отверстием. При одном и том же расходе диафрагма создает наиб-й перепад давл-й, т.е. имеет наиб-ю чув-сть, по сравн-ю с соплом и трубой Вентури. Но диафрагма характеризуется и наибольшей потерей давления.

П ри прохожд-и сужающего уст-ва поток деформ-ся, и при этом измен-ся скорости и давл-я в разных сеч-х. Выраж-м закона сохр-я эн-и для движ-ся потока в гориз-м трубопроводе явл-ся уравнение Бернулли: ,запис-е для сеч-я недеформ-го потока (А) и сеч-я макс-го сжатия струи (В). Реш-е этого ур-я совместно с ур-ем неразр-сти потока: S_aV_a=S_bV_b (S – площадь соотв-го сеч-я) – позв-т опр-ть статич-ю х-ку преобр-ля: где α – коэф-нт расхода, ε – коэф-нт, учит-й измен-е плот-сти среды при ум-нии давл-я в СУ. Для ж-стей ε=1, а для газов ε<1. f – площадь отверстия диафрагмы, K – поправка на тепловое расширение материала диафрагмы.

Коэф-нт расхода зависит от типа и сост-я СУ, сп-ба отбора давл-я, числа Re, относ-го диаметра СУ m=d/D и не м.б. строго опр-н теоретически.