>
2.7 Напірні пристрої
В
Напірні пристрої- пристрої, що створюють перепад тиску, що залежить від динамічного тиску потоку (швидкості). Використовуються для вимірювання швидкості потоку, а також витрат рідин і газів (рідко).
Принцип дії заснований на приміщенні в трубопровід Г-подібної трубки (трубка Піто), спрямованої вигином на потік. Трубка сприймає повний тиск в трубопроводі рівного сумі динамічного, залежного від швидкості потоку, і статичного тиску трубопроводу. Щоб вимірювати швидкість або витрата, крім трубки Піто необхідно встановити в трубопроводі ще одну трубку для відбору статичного тиску, а так само ввести поправочні коефіцієнт. Тиск в трубці Піто виражається по наступною формулою:
,
де статичний тиск в трубопроводі, щільність рідини (газу), швидкість потоку.
Для другої трубці формула має вигляд:
В
Знаючи перепад тисків і щільність речовини можна знайти швидкість і витрата.
Найчастіше для вимірювання витрати використовують анюбар, який забезпечує усереднення динамічного тиску потоку по всьому перетину трубопроводу. Анюбар складається з 2-х секцій в одному корпусі, розташованих під кутом 90 Вє один до одного. Отвори позитивної секції ("+") розташовані зустрічно потоку, а негативною ("-") - Перпен-ндікулярно. p> Недоліком даного методу є те, що він застосовний тільки в трубопроводах великого діаметру.
Недоліки: опір потоку (втрата тиску), низька точність ().
Переваги: ​​простота конструкції.
2.7.1 коріолісову витратоміри
Принцип дії заснований на виникненні прискорення і сили Коріоліса в масі рідини або протіканні їх через вібруючу U-подібну трубку. Витратомір складається сенсора і перетворювача сигналу. Сенсор складається з однієї або двох U-подібних трубок (Нержавіюча сталь), електромагнітної котушки, розташованої в центрі вигину, 2-х індуктивних датчиків і поверхневого термометра опору. br/>В
середу, витрата якої вимірюється, надходить на вхід перетворювача і змінює напрям руху по U-подібній трубці. Середа проходить по одному коліну трубки в прямому напрямку, а по іншому-в зворотному. У середині U-подібній трубці на її кінці встановлений електромагніт-віброзбудник, що повідомляє трубці поперечне синусоїдальне коливання. За цих умов середу протікає по трубці має поступальний і обертальний рух. Їх сукупність викликає появу прискорення і сили Коріоліса. За рахунок різної спрямованості поступального руху середовища по племенах трубки сила Коріоліса в зоні переходу прямих ділянок трубки в дугоподібні впливає в протилежних напрямках та в зоні переходу на трубку діють моменти сил, згинальні трубку у вертикальній площині. У вхідній половині трубки сила Коріоліса, що діє на трубку з боку середовища, витрата якої вимірюється, перешкоджає зсуву трубки, а у вихідний сприяє зсуву. У зонах переходу дугоподібного ділянки трубки в прямолінійні ділянки встановлені електромагнітні перетворювачі результуючих коливань трубки. Трубка коливається у вертикальній площині з амплітудою пропорційною масі середовища протікає через U-подібну трубку. Електромагнітні перетворювачі вимірюють величину амплітуди коливань і зрушення фаз, який відбувається за рахунок відставання виникнення сил Коріоліса на сполучених ділянках. Витрата визначається шляхом вимірювання часової затримки між сигналами електромагнітних перетворювачів, а щільність-виміром резонансної частоти коливань (резонансна частота є функцією маси, а маса пропорційна щільності). Термометр опору на поверхні трубки враховує зміну модуля пружності матеріалу трубки.
Величина сили Коріоліса знаходиться за формулою:
,
де маса протікає через трубку середовища, середня швидкість потоку середовища, циклічна частота примусових коливань кінця трубки.
Трубка може мати іншу форму.
Дані витратоміри виготовляються на діаметр мм і на витрату: для рідин (від до 550), для газів (від 50 до 71000). Статичний тиск експлуатації приладу до 7 МПа. p> Переваги: ​​висока точність вимірювань (до), тривалий термін служби, вимірювання великих витрат, немає обмежень на спосіб установки, вимір одночасно 3-х параметрів (витрати, маси, щільності), вимір параметрів будь-яких середовищ, на показання приладу не впливає зміна параметрів середовища, витрата якої вимірюється.
Недоліки: відносна складність пристрою вторинних перетворювачів, обмежене тиск експлуатації.
3. Вибір засобу контролю
3.1 Обгрунтування вибору типу витратоміра
За умовою вимірюється витрата зрідженого пропан-бутанової фракції з наступними технологічними параметрами: витрата; тиск аТ.
Розглянуті контактні види витратомірів (тахометрические, теплові, ротаметри та ін) рідин, парів і газів мають істотним недоліком: наявність контакту чутливого елемента з контрольованим середовищем і обумовлена ​​цим втрата тиску потоку вимір...
