Принцип постоянного перепада давлений (динамический)
Принцип хорошо просматривается в ротаметре – расходомере, состоящем из конической трубки и поплавка, перемещающемся вверх под действием потока. Принцип рассмотрен на рис. 16.2. По мере подъема поплавка кольцевой зазор между расходомером и внутренней поверхностью трубки увеличивается до тех пор, пока подъемная сила, действующая на поплавок, не уравновешивает его вес:
Vпgρп = Vпgρс + cSпρсν2 /2, (14)
где Vп – объем поплавка;
ρп и ρс – соответственно плотность поплавка и среды;
ν – скорость потока на поверхности поплавка;
Sп – максимальная площадь сечения поплавка;
с – коэффициент сопротивления, зависящий от геометрических размеров измерительного устройства и числа Рейнольдса [3].
Рис. 16.2. Схема ротаметра
Поплавок имеет спиральную нарезку, благодаря которой он вращается в потоке жидкости, что уменьшает трение и центрирует поплавок по оси конической трубы.
Достоинствами являются простота конструкции, дешевизна, не возникают потери давления в трубопроводе. В приборах возникают погрешности градуировки и возможность изменения свойств вещества – плотности, вязкости. Суммарная погрешность 1 - 1,65 %.
Другой разновидностью является тахометрический принцип, основанный на преобразовании расхода жидкости или газа в скорость вращательного или возвратно-поступательного движения различных тел (турбинка, поршень, шарик). Обычно турбинный расходомер состоит из турбинки, установленной в поток, и индукционного или индуктивного, ионизационного, оптоэлектронного преобразователя частоты вращения турбинки в электрический сигнал. Основные погрешности возникают от нестабильности трения в подшипниках и изменения вязкости среды.
При измерении малых расходов возникает погрешность за счет тормозного момента, который имеет место в случае использования электромагнитных (индукционных, индуктивных) преобразователей скорости. Тормозной момент исключается применением радиоактивных, фотоэлектрических или емкостных преобразователей.
Существует также вибрационный принцип, основанный на зависимости параметров (частота и амплитуда колебаний, коэффициент успокоения) механического трубчатого резонатора от массового расхода проходящего через резонатор потока. Трубчатый резонатор работает в режиме свободных колебаний или в режиме автоколебаний.
Дата добавления: 2016-01-30; просмотров: 521;