4.7. Калориметрические расходомеры

Принцип их действия основан на нагревании контролируемой среды (жидкости или газа) посторонним источником и измерении разности температур до и после нагревания.

Применяют приборы, основанные на двух принципах действия:–с постоянным подводом энергии;

–с поддержанием постоянной разности температур.

В первом случае измеряется разность температур, во втором – энергия нагревания.

Как правило, используют приборы, основанные на первом принципе измерения.

Количество тепла, выделяемого при электронагреве:

.

Рис. 4.7.1

На рис. 4.7.1 показана электрическая схема прибора. Здесь и – постоянные сопротивления, и – термопреобразователи сопротивления.

Погрешность таких приборов составляет ±0,5–1 %. К недостаткам метода следует отнести нелинейность шкалы прибора.

4.8. Расходомеры инерционные

Инерционные расходомеры позволяют осуществлять измерения многокомпонентных жидких сред, а также имеющих непостоянную плотность. При этом на показания прибора не влияют колебания температуры, давления, вязкости.

Принцип их действия основан на придании контролируемому веществу дополнительного движения от вращательного или колебательного элемента. Чувствительный преобразователь воспринимает воздействие, пропорциональное массовому расходу контролируемой среды.

Момент силы, которая возникает на валу крыльчатки, вращающейся в потоке, пропорционален массовому расходу:

, Нм,

где – радиусы завихрения при выходе из ротора и входе в него, м;

– абсолютные скорости потока при выходе и входе в ротор;

– углы между векторами абсолютных скоростей и их окружными составляющими.

В турбинных расходомерах-счетчиках (рис. 4.8.1) протекающей жидкости придается вращательное движение с помощью крыльчатого ротора от вспомогательного электродвигателя. При этом вектор скорости направлен по оси потока и , так как на ротор двигателя попадает невращающаяся жидкость. При выходе жидкости с ротора окружная скорость

и момент силы

.

Рис. 4.8.1

Чувствительным элементом тахометрического шарикового расходомера является шарик, вращающийся под действием потока. При этом частота вращения пропорциональна расходу жидкости.

Жидкость поступает во внутреннюю полость через тангенциальные отверстия. Частота вращения шарика:

,

где – объемный расход, л/ч ;

– радиус, на котором расположены входные отверстия, м;

– диаметр входного отверстия, мм;

– число отверстий.

Частота вращения шарика определяется по числу его прохождений мимо катушки магнитоиндукционного тахометрического преобразователя с выходным сигналом 0–5 мА.

Они пригодны для измерения расхода жидкостей с твердыми включениями, а также насыщенных газами. Диаметр условного прохода мм. Пределы измерений 2,5–600 м³/ч. Класс точности 1; 1,5 и 2,5.