3.7.2. Схема установки для определения расхода посредством расходомера постоянного перепада давления и его градуировки.
Схема установки, предназначенной для определения расхода методом постоянного перепада давления посредством ротаметра РЭД с электрической передачей показаний на вторичный прибор КСД-З, а также градуировки указанного комплекта, приведена на рис. 12 [1]:
Аналогично может быть собрана установка с использованием ротаметра РП и вторичного пневматического прибора. Из сливного бака 2 центробежным насосом 9 жидкость подаётся через ротаметр РЭД (11), являющийся датчиком расхода, в мерный бак 5, снабжённый уровнемерным стеклом 6 и запорным устройством 7. Расход жидкости, перекачиваемой насосом в мерный бак, можно регулировать вентилями 8 и 10. Гибкий шланг 4 предназначен для направления жидкости в мерный бак 5 в момент измерения расхода или в сливной бак 2.
Перемещения поплавка ротаметра УД, пропорциональные измеряемому расходу жидкости, по проводам линий связи 12 передаются вторичному прибору 13, имеющему 100%-ную равномерную шкалу. Вентили 3 и 1 служат для наполнения (при необходимости) водой сливного бака 2 и последующего ее выпуска из бака.
При проведении работы гибкий шланг 4 располагается так, чтобы жидкость подавалась в сливной бак 2. Посредством вентилей 8 или 10 устанавливается расход, соответствующий первой оцифрованной отметке на шкале вторичного прибора. Затем гибким шлангом 4 жидкость направляют в мерный бак 5 и одновременно включают секундомер. Когда мерный бак будет заполнен до определенного уровня, отсчитываемого по уровнемерному стеклу 6, секундомер выключают. Часовой расход Q (л/ч) определяют по формуле
где V – объем жидкости, поданной в мерный бак, л; t – время наполнения мерного бака, с.
3.8. Кориолисовы (массовые) расходомеры.
Кориолисовы расходомеры (рис.13), как правило, используют U-образную трубку малого сопротивления в качестве сенсора (датчики расхода) и их работа основана на втором законе Ньютона [9]. Внутри корпуса сенсора находится сенсорная трубка, которая приводится в движение управляющей электромагнитной катушкой, расположенной в центре изгиба трубки, и вибрирует подобно камертону (без каких-либо искривлений в случае отсутствия расхода).
При движении измеряемой среды через сенсор проявляется физическое явление, известное как эффект Кориолиса, воздействующая со стороны жидкости на трубку. Эта сила направлена против движения трубки, приданного ей задающей катушкой. То есть когда трубка движется вверх во время половины ее собственного цикла, то для жидкости, втекающей внутрь, сила Кориолиса направлена вниз. Как только жидкость проходит изгиб трубки, направление силы меняется на противоположное. Таким образом, во входной половине трубки сила, действующая со стороны жидкости, препятствует смещению трубки, а во входной – способствует. Это является причиной того, что сенсорная трубка изгибается. Когда во второй фазе вибрационного цикла трубка движется вниз, направление изгиба меняется на противоположное.
Сила Кориолиса и, следовательно, величина изгиба сенсорной трубки прямо пропорциональны массовому расходу жидкости. Электромагнитные детекторы измеряют фазовый сдвиг при движении противоположных сторон сенсорной трубки.
Когда расхода измеряемой среды нет, то не возникает и изгиб трубки, в результате чего отсутствует временная разница между двумя сигналами детекторов.
Наряду с наиболее распространенной U-образной формой конструкция сенсора может быть также прямотрубной, в форме двойной петли и т.д.
Кориолисовы расходомеры массы вполне подходят для одновременного дозирования и для точных измерений в широком диапазоне расхода.
Электро-магнитный
датчик В
Электро-магнитный
датчик А
Устройство вывода
сигнала
Рис.
13. Схема кориолисова
расходомера.