- Витратоміри змінного перепаду тиску
- Витратоміри постійного перепаду тиску
- Оптичні витратоміри
- акустичні витратоміри
- електромагнітні витратоміри
- Коріолісову або масові витратоміри
- вихрові витратоміри
- теплові витратоміри
Наша сеть партнеров Banwar
1 березня 2018 р о 15:04, 463
Необхідність обліку витрати різних речовин актуальна майже на будь-якому виробництві. У цій статті ми спробуємо допомогти з вибором типу витратоміра.
Найпростіший метод вимірювання витрати - взяти ємність відомого обсягу, направити в неї потік рідини і засікти час наповнення ємності. Якщо ми розділимо обсяг ємності на час наповнення, то отримаємо витрата. Цей метод можна застосовувати, наприклад, в лабораторії. На виробництві доведеться ставити спеціальний прилад для вимірювання витрати та кількості речовини - витратомір. Існує кілька типів витратомірів з різним принципом роботи.
Витратоміри змінного перепаду тиску
У витратомірах такого типу використовують залежність перепаду тиску від витрати речовини. Витратоміри змінного тиску діляться на:
- відцентрові;
- ударно-струменеві;
- витратоміри з сужающим пристроєм;
- витратоміри з гідравлічним опором;
- витратоміри з напірним пристроєм.
Найпростішим і популярним приладом для вимірювання витрати такого типу є витратомір з діафрагмою, тобто звужує пристроєм потоку рідини.
У трубі ставлять звуження потоку і вимірюється різниця тиску перед діафрагмою і в її отворі. За різницею тисків розраховується витрата речовини. Такий тип датчиків простий у виготовленні і може застосовуватися майже для будь-яких видів рідин. Але даний метод вимірювання витрати з працею застосуємо в системах з малою витратою, в пульсуючих потоках, а також в речовинах, що змінюють свій стан.
Витратоміри постійного перепаду тиску
Витратоміри постійного перепаду тиску також відомі як витратоміри обтікання. Принцип дії таких витратомірів заснований на реакції чутливого елемента на натиск. Яскравим прикладом є ротаметр . Ротаметр має форму вертикальної конічної труби, в якій знаходиться поплавець спеціальної форми. Речовина рухається вгору по трубі і піднімає поплавок, поки сили, що піднімають поплавок, і сила гравітації не врівноважує.
Оптичні витратоміри
Оптичні витратоміри вимірюють витрата речовини, використовуючи залежність оптичних ефектів від швидкості руху речовини.
Такі витратоміри використовують ефект Физо-Френеля. За допомогою цього ефекту визначають залежність швидкості світла в рухомому середовищі і швидкість руху середовища. Оптичні витратоміри застосовують в агресивних середовищах і в умовах високих і низьких температур.
акустичні витратоміри
Принцип дії акустичних витратомірів заснований на вимірюванні ефекту, що виникає при проходженні акустичних коливань через речовину. Акустичні витратоміри називають ультрозвукового, тому що більшість з них працює в ультразвуковому діапазоні.
До ультразвуковим витратомірам відносяться:
- ультразвукові час-імпульсні;
- ультразвукові фазового зсуву;
- ультразвукові доплеровские;
- ультразвукові кореляційні.
Найбільше застосування отримали ультразвукові витратоміри, які вимірюють різницю часу проходження коливань по потоку і проти нього. На такому принципі заснований датчик Dynasonics TFXL .
Ультразвукові витратоміри можуть застосовуватися в агресивних середовищах, в діелектричних середовищах і в трубах майже будь-якого діаметру. Точність вимірювання таких витратомірів висока в широкому діапазоні. Ультразвукові витратоміри частіше застосовують як прилад для вимірювання витрати та кількості рідини, так як газ має мале акустичний опір і в ньому важче отримати акустичні коливання. Також ультразвукові датчики сильно залежать від ступеня забрудненості речовини. Довжина хвилі повинна бути на порядок більше діаметру твердих частинок.
електромагнітні витратоміри
Принцип дії електромагнітних витратомірів заснований на законі Фарадея. Потік рідини поміщають між полюсами магніту і заміряють ЕРС. Застосовують як постійні магніти, так і електромагніти, що живляться змінним струмом. Труба в зоні установки витратоміра повинна бути виконана з непровідного немагнітного матеріалу.
електромагнітні витратоміри застосовують в різних областях, в тому числі в медицині, біохімічної і харчової промисловості, так як вони малоінертни, встановлюються зовні трубопроводу, дозволяють вимірювати дуже малі витрати. До недоліків електромагнітних витратомірів можна віднести наступні: вони не можуть застосовуватися для вимірювання витрати речовин з малою електропровідністю, витратоміри чутливі до неоднорідностей, турбулентностям, паразитних струмів заземлення.
Витратоміри можуть забивати труби металевим сміттям.
Коріолісову або масові витратоміри
Даний вид приладів використовує ефект Коріоліса для вимірювання масової витрати. Принцип дії витратоміра заснований на вимірюванні різниці фаз коливань на вході і на виході вимірювальних трубок. Розглянемо як це працює на прикладі витратоміра RCT 1000. Котушка збудження створює коливання в витратомірного трубі. Коли рідини немає, коливання на вимірювальних котушках збігаються по фазі. Але при наявності потоку починає діяти сила Коріоліса, через яку коливання на вході і на виході починають відрізнятися. Знаючи різницю фаз коливань, витратомір визначає масова витрата. Щільність рідини визначається за періодом коливань.
вихрові витратоміри
Вихрові витратоміри використовують ефект вихровий доріжки Кармана для вимірювання витрати. За тілом обтікання в потоці утворюється система вихорів. Частота вихорів пропорційна швидкості потоку. Пульсації тиску, що виникають в потоці вихорів за тілом обтікання, реєструються датчиками. Такий тип витратомірів забезпечує низьку відносну похибка + (0,2-1,5)% в широкому динамічному діапазоні.
теплові витратоміри
Теплові витратоміри засновані на вимірюванні швидкості потоку за ефектом теплового нагріву потоку або тіла в потоці. Теплові витратоміри діляться на такі види: калориметричні, термоконвектівние і термоанемоментріческіе.
Калориметрические і термоконвектівние витратоміри вимірюють різницю температур при постійній потужності нагріву. Перевагою калориметричних і термоконвектівних витратомірів є сталість теплоємності при зміні витрати. Крім того термоконвектівние витратоміри не контактують з речовиною, так як розташовуються зовні трубопроводу. Але ці види теплових витратомірів мають велику інерційність.
Термоанемометричні витратоміри засновані на залежності між втратою тепла тіла, що нагрівається і швидкістю речовини, в якому воно знаходиться. У витратомірах даного типу вимірюється опір, за яким визначається швидкість потоку. Термоанемометри малоїнерционни, але застосовуються в основному для вимірювання місцевої швидкості і вектора швидкості.
Мені потрібна допомога в підборі витратоміра