човини від масового витрати цієї речовини.
В
Теплові витратоміри можуть виконуватися за трьома основними принциповими схемами: калориметричні, засновані на нагріванні чи охолодженні потоку стороннім джерелом енергії, створює в потоці різниця температур; теплового шару, засновані на створенні різниці температур з двох сторін прикордонного шару; термоанемометричні, в яких використовується залежність між кількістю теплоти, що втрачається безперервно нагрівається тілом, вміщеним в потік, і масовим витратою речовини.
Вибір принципової схеми вимірювання залежить від вимірюваного середовища, необхідної точності, типу використовуваних термочутливих елементів і режиму нагріву. Для пружно-в'язких пластичних речовин, переважним є вимір за схемою термоанемометра з постійною температурою підігріву потоку.
Чутливими елементами термоанемометричного є резистори R1 і R2, що поміщаються (намотуються) на стінці трубопроводу на деякій відстані один від одного. Манганінові резистори R3 і R4 служать для створення мостової схеми, що живиться від джерела напруги. Сигнал розбалансу, пропорційний зміни витрати, подається на електронний підсилювач ЕУ, де посилюється і після цього управляє обертанням реверсивного електродвигуна РД, який, виробляючи перестановку движка компенсуючого змінного резистора Rp, змінює напругу живлення до тих пір, поки разбаланс у вимірювальній діагоналі моста не стане рівним заданому. Мірою витрати можуть служити показання амперметра, ваттметра або положення движка Rp.
За допомогою теплових витратомірів може бути забезпечена точність вимірювання витрати в'язких продуктів В± 22,5%.
Для вимірювання витрати газів використовують калориметричні витратоміри. До складу витратоміра входять: 1,2 - термометри опору, 3 - електричний нагрівач. Якщо знехтувати теплотою, що віддається потоком в навколишнє середовище, то рівняння теплового балансу має вигляд:
,
де
В
кол-во теплоти, що віддається нагрівачем рідини або газу, поправочний коефіцієнт на нерівномірність розподілу температур по перетину труби, масова витрата речовини, уд. масова теплоємність при температурі
,
різниця температур нагрівається середовища до і після нагрівача.
В
Існує два способи вимірювань витрати: вимірювання за потужністю, споживаної нагрівачем і забезпечує постійну різницю температур; вимір по різниці температур при постійній потужності нагрівача (Різниця температур вимірюється термометрами опору, виконаних у вигляді сітки, що дозволяє вимірювати середню температуру по перерізу трубопроводу). Другий спосіб є більш економічним, тому що контрольована середу нагрівається на 1-3 Вє С, тому навіть при великих витратах споживана потужність невелика.
Переваги: ​​висока точність вимірювань (), великий діапазон вимірювань (10:1), вимір пульсуючих і малих витрат.
Недоліки: складність пристрою для автоматичної підтримки заданої різниці температур і постійної витрати електроенергії на нагрівання потоку.
2.4.3 Вихрові витратоміри
В даний час розроблені і мають вельми широкі перспективи застосування вихрові витратоміри, принцип дії яких заснований на залежності від витрати частоти коливань тиску середовища, що виникають у потоці в процесі вихреобразования.
В
Вимірювальний перетворювач вихрового витратоміра (рис. VIII.19) являє собою завихритель 1, вмонтований в трубопровід, за допомогою якого потік, завіхряется (закручується) і надходить у патрубок 2. На виході з патрубка в розширюється області 4 встановлено п'єзометричний перетворювач 3, сприймає і перетворює вихрові коливання потоку (для яких має силу залежність:
,
де частота пульсацій на перетворювачі,-константа Строухала, діаметр лицьовій, щодо потоку, частини перешкоди, швидкість потоку) в електричний сигнал (змінну напругу), який далі приводиться до нормалізовано увазі, виконаного за ГСП.
Завихрення потоку формуються таким чином, що внутрішня область вихору - ядро, вступаючи до патрубок 2, здійснює тільки обертальний рух. На виході ж з патрубка в расширяющуюся область 4 ядро ​​втрачає стійкість і починає асиметрично обертатися навколо осі патрубка.
Переваги: ​​широкий діапазон температур, можливість використання практично на будь-яких середовищах.
Недоліки: чутливість до впливу зовнішніх перешкод (вібрації), ненульова шкала.
2.5 Акустичні витратоміри
Для вимірювання витрат забруднених, агресивних і швидко-рідин, що кристалізуються і пульп, а також потоків, в яких можливі великі зміни (пульсації) витрат і навіть зміни напрямку руху, коли не можуть бути застосовані інші види витратомірів, використовуються витратоміри акустичні, найчастіше ультразвукові (Частота звукових коливань більше 20 кГц). p> В основному використовують два методу. Один метод заснований на вимірюванні різниці фаз...
