Вимірювання витрати рідин тагазів у техніці

Вимірювальні прилади для вимірювання та обліку витрати рідин та газів. Найпоширеніші прилади враховують витрату рідини - вологоміри та витратоміри. Облік газу здійснюється приладами газоаналізаторами.

Витратоміри та газоаналізатори

Існують поняттявимірювання витрати та вимірювання кількості речовини та прилади для вимірювання цих параметрів називаються, відповідно, витратомірами та лічильниками.

Витратоміри вимірюють кількість речовини, що протікає по трубі в одиницю часу. За способом вимірювання вони бувають:

Витратоміри змінного перепаду тиску на встановленому в трубопроводі пристрої, що звужує. Витратометричні лічильники змінного перепаду тиску складаються з трьох частин:

1.перетворювач витрати, що створює перепад тиску;
2. сполучний пристрій, що передає цей перепад до вимірювального приладу;
3.диференціальний манометр, що вимірює цей перепад тиску і відградуйований в одиницях витрати;

Витратоміри обтікання

Витратоміри обтікання, або витратоміри постійного перепаду тиску, принцип дії яких заснований на реагуванні чутливого елемента, поміщеного в потік, на динамічний напір речовини, що протікає по трубопроводу.

Чутливий елемент переміщається на величину службовою мірою витрати. Витратоміри обтікання включають складові у формі обтічних тіл у вигляді: поршня, поплавця, кулі, диска. Величина переміщення або кута повороту тіла є мірою витрати. Найпоширеніші витратоміри обтікання-ротаметри, в яких при русі рідини або газу скляною конусною трубкою зі шкалою, знизу вгору переміщається поплавець,поки сила тяжіння не врівноважується різницею тисків до і після поплавця.

Швидкісні лічильники витрати

Витратоміри з безперервним рухом приймальних пристроїв-швидкісні лічильники. Чутливий елемент робить обертальний або коливальний рух і швидкість цього руху є мірою витрати. Підсумовування числа обертів пристрою, що обертається, вказує на витрату за якийсь час. Швидкість обертання пропорційна швидкості рідини, що протікає, тобто. витрати. Усі побутові водоміри відносяться до швидкісних лічильників.

Електричні витратоміри

Принцип їх дії заснований на вимірі електричних параметрів системи в залежності від витрати: речовина, що вимірюється - чутливий елемент приладу. При русі рідини між полюсами електромагніту , згідно із законом електромагнітної індукції, на кінцях діаметра труби утворюється різниця потенціалів , величина якої пропорційна витраті.

Теплові витратоміри

Принцип дії теплових лічильників витрат речовин заснований на вимірюванні кількості тепла, відданого нагрітим елементом приладу, потоку речовини. За характером теплової взаємодії з потоком теплові витратоміри поділяються на калориметричні, термоконвективні, термоанемометричні.

Термоанемометричні витратоміри для вимірювання місцевих швидкостей потоків з'явилися раніше за інші. Калориметричні витратоміри з внутрішнім нагріванням, що з'явилися пізніше, не отримали помітного застосування. Пізніше стали розроблятися термоконвективні витратоміри, які завдяки зовнішньому розташуванню нагрівача знаходять все ширше застосування в промисловості.

Термоконвективні витратоміри ділять на квазікалориметричні (вимірюється різниця температур потоку або потужність нагріву) та теплового прикордонногошару (вимірюється різниця температур прикордонного шару чи відповідна потужність нагріву). Вони застосовуються для вимірювання витрати головним чином трубах невеликого діаметра від 0,5-2,0 до 100 мм.

Перевагою калориметричних і термоконвективних витратомірів є незмінність теплоємності вимірюваної речовини при вимірі масової витрати. Крім цього, в термоконвективних витратомірах відсутній контакт з вимірюваною речовиною, що також є їх суттєвою перевагою. Недолік і тих та інших витратомірів – їхня велика інерційність. Для поліпшення швидкодії застосовують схеми, що коригують, а також імпульсний нагрівання. Термоанемометри на відміну інших теплових витратомірів дуже малоінерційні, але вони служать переважно виміру місцевих швидкостей. Калориметричні витратоміри ґрунтуються на залежності від потужності нагрівання середньомасової різниці температур потоку.

Ультразвукові витратоміри

Принцип дії ультразвукових витратомірів заснований на вимірі величини ультразвукових коливань, що поширюються в потоці речовини, що вимірюється.

Прилади вимірювання кількості речовини називаються расходометрическими лічильниками. Якщо це вода – вологоміри, якщо вимірюється витрата газу – газоаналізатори. Вони вимірюють масу речовини, що протікає по трубопроводу. За способом вимірювання вони поділяються на:

1.швидкісні лічильники, принцип дії яких заснований на підсумовуванні числа оборотів поміщеного в потік рідини елемента, що обертається.
2.об'ємні лічильники, принцип дії яких ґрунтується на підсумовуванні обсягів речовини, витісненої з вимірювальної камери приладу.

Найбільшого поширення набули швидкісні лічильники.