Введение в специальность. Измерение расхода

• Количество вещества выражается в единицах объема или массы.  

• В системе СИ за единицу объема принят кубометр, за единицу массы - килограмм.  

• Объем газа измеряется при нормальных условиях: 20°C, 760 мм рт. ст., 0% относительной влажности.  

• Счетчики измеряют объем вещества за определенный период времени.  

• Расход вещества определяется как произведение скорости потока на площадь сечения.  

• Объемный расход измеряется в кубометрах в секунду, массовый - в килограммах в секунду.  

• Счетчики измеряют количество вещества за период времени, расходомеры - расход в единицу времени.  

• Расходомеры могут быть оснащены счетчиками-интеграторами.  

• Приборы для измерения расхода делятся на расходомеры переменного и постоянного перепада давления, бесконтактные, электромагнитные, ультразвуковые и другие.  

• Счетчики делятся на объемные, массовые и скоростные.  

• Объемные счетчики используются для измерения объема газа, скоростные - для жидкостей.  

• Номинальный расход - наибольший длительный расход без превышения норм погрешности.  

• Характерный расход - количество вещества за час при установившемся потоке и потерях напора 0.1 МПа.  

• Измеряют среднюю скорость потока, количество жидкости определяется по числу оборотов вертушки.  

• Вертушки бывают винтовые и крыльчатые, устанавливаются параллельно или перпендикулярно потоку.  

• Измеряют объем жидкости, вытесняемый из измерительной камеры.  

• Лопастные счетчики и счетчики с овальными зубчатыми колесами работают по-разному.  

• Основаны на непрерывном отмеривании равных объемов газа.  

• Газ поступает через центральную трубу и выходит через патрубок, отсекая объемы.  

• Предназначены для измерения больших количеств газа.  

• Состоят из кожуха с двумя параллельными роторами.  

• Газ вращает роторы, которые измеряют объем газа.  

• Перемещение поршня создает разряжение и давление.  

• Открытие клапанов для заполнения и выпуска газа или жидкости.  

• По оборотам колеса можно судить о количестве прокачанной жидкости или газа.  

• Более 60% расходомеров - переменного перепада давления.  

• Простота конструкции и эксплуатации.  

• Основаны на изменении потенциальной энергии статического давления.  

• Диафрагма создает зону высокого и низкого давления.  

• Разница давления пропорциональна расходу.  

• Простота конструкции и возможность использования без индивидуальной градуировки.  

• Диафрагмы, сопла, сопла вентуре и трубы вентуре.  

• Выбор сужающего устройства по ГОСТу.  

• Подключение трубопровода и способы отбора давления.  

• Кольцевые камеры устраняют пульсации давления.  

• Способы отбора давления: кольцевой, угловой, фланцевый.  

• Преимущества углового способа для точного измерения расхода.  

• Сопла отбирают давление до и после.  

• Трубы вентуре отбирают давление в широкой и узкой частях.  

• Преимущества сопла-вентуре: минимальное сопротивление потоку.  

• Трубопровод с прямолинейными участками.  

• Использование струй-выпрямителей для выравнивания потока.  

• Манометры, вентили, отстойные сосуды и газоотводы для измерения жидкостей и пара.  

• Расходомеры со свободно перемещающимся поплавком.  

• Ротаметры - самые распространенные приборы этой группы.  

• Поплавок перемещается вверх-вниз, изменяя сечение потока.  

• Положение поплавка зависит от силы потока.  

• Насечки на поплавке помогают центрировать его в трубопроводе.  

• Стеклянная трубка защищает поплавок от трения.  

• Поплавок перемещается по шкале, показывая текущий расход.  

• Поплавок передает информацию на расстояние через трансформатор.  

• ЭДС вторичной обмотки зависит от положения сердечника, пропорционального расходу.  

• Бесконтактные расходомеры, основанные на взаимодействии жидкости с магнитным полем.  

• Используются на малых диаметрах трубопроводов из-за массивности обмоток.  

• Без инерционны, измеряют быстро меняющиеся расходы.  

• Не зависят от наличия взвешенных частиц и пузырьков газа.  

• Измеряют расход путем косвенных изменений величин.  

• Используют время-импульсный метод и частотно-пакетный метод.  

• Преобразователи монтируются на трубопроводе для точного измерения.  

• Накладные и врезные датчики используются в зависимости от условий.  

• Основаны на явлении инерции Кариолиса.  

• Используют сенсорные трубки для измерения колебаний с заданной частотой.  

• Основаны на эффекте Ван-Кармана.  

• Измеряют частоту вихреобразования для определения расхода.  

• Измеряют поток жидкости через трубопровод.  

• Используют тепловые свойства жидкости для определения расхода.  

• В трубопроводе установлены датчики температуры: термометры сопротивления и термопары.  

• Термопары менее инерционные и быстрее измеряют температуру.  

• Термометры сопротивления более инерционные.  

• Нагревательный элемент нагревает поток, что влияет на разницу температур между датчиками.  

• На термосопротивление или термодатчик могут налипать вещества из среды, искажая показания.  

• Необходимость подвода дополнительного питания и нагрева среды делает прибор энергоемким и неудобным в использовании.  

• Лекция посвящена измерению расхода, но это не закрытая книга.  

• Постоянно изобретаются новые методы измерения расхода.  

• Для разных задач используются различные приборы, включая измерение многофазных потоков.  

• Важно выбирать приборы исходя из конкретных целей.