Материал: 36-70

1. Расходомеры жидкостей и газов

Наиболее распространенным методом измерения расхода жидкостей, газов и паров является метод сужения потока. Метод сужения потока реализуется в двух вариантах: при переменном и постоянном перепадах давлений.

В расходомерах переменного перепада давлений в качестве первичных „ преобразователей применяют устройства, вызывающие местное сужение потока: диафрагмы, сопла (рис. 3.16, а), трубы Вентури и Фостера (рис. 3.16, б, б). При одинаковых расходах и перепадах давлений сопла (в том числе сопла Вентури) и трубы Вентури обеспечивают более высокую точность измерений. При прочих одинаковых условиях остаточная потеря давления последовательно снижается в направлении от диафрагмы к трубе Вентури. Вместе с тем диафрагма по сравнению с другими стандартными сужающими устройствами характеризуется наибольшей простотой.

Для измерения перепада давления и соответственно расхода жидкости или газа к сужающему устройству 1, закрепленному между фланцами 2 трубопровода 3, подключают дифманометр 6 (рис. 3.17). Перепад давлений на диафрагме, являющийся функцией расхода Ар = ґ(С>), импульсными трубами 4 передается на показывающий дифманометр 6. Вентили 5 служат для периодической продувки соединительной линии. Для данного варианта расходомера максимальное расстояние между диафрагмой и дифма­нометром не должно превышать 30 м.

Расходомеры постоянного перепада (ротаметры) применяют для измерения расхода газов и жидкостей. Технические ротаметры бывают двух видов: неавтоматического действия и автоматические.

К ротаметрам неавтоматического действия относят стеклянные ротаметры (рис. 3.18) состоящие из стеклянной конусной трубки 2, расширяющейся кверху.

_? На ее наружной поверхности нанесена шкала.

Трубка зажата в патрубках 1 и 4. Внутри трубки помещен поплавок 3. _г Принцип работы расходомеров постоянного

• напором поступающей снизу струи жидкости или

газа. Рабочее положение ротаметра должно быть строго вертикальным. Каждому расходу соответствует свое положение поплавка. Высота подъема поплавка пропорциональна расходу ₄ жидкости или газа, проходящих через ротаметр.

Показания ротаметра непосредственно отсчитываются по шкале.

Рисунок 3.18

Автоматические ротаметры (рис. 3.19) состоят из первичного преобразо­вателя и измерительного прибора [3]. Оба элемента соединены между собой линией связи. Первичный преобразователь состоит из корпуса 7 и поплавка 2. Поплавок связан тягой 3 с сердечником 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя. При увеличении расхода поплавок поднимается и перемещает сердечник дифференциально-трансформаторного преобразователя, которьщ преобразует линейное перемещение поплавка 2 в электрический сигнал, передаваемый по соединительной линии измерительному прибору 5 .

Электромагнитные (индукционные) расходомеры применяют для измерения объемного расхода электропроводных жидкостей, растворов и пульп с мелкодисперсными неферромагнитными частицами, щелочных растворов и т.п.

Удельная электрическая проводимость измеряемой среды должна быть не ниже 10-3 Ом/м, что соответствует электропроводности водопроводной воды. Действие расходомеров основано на законе электромагнитной индукции, * согласно которому в каждом проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля (постоянного или переменного), индуктируется ЭДС, пропорциональная скорости движения проводника (объёмному расходу (2_о6):

£ =

кВ

Ы

В — внутренний диаметр трубопровода.

Расходомер (рис. 3.20) состоит из первичного преобразователя и измерительного прибора. Первичный преобразователь включает участок трубопровода /, выполненного из немагнитного материала, с встроенными токоотводящими электродами 2 и 3, а также постоянный магнит. Он связан проводами 4 с измерительным прибором 5.

2. Измерение расхода и количества сыпучих материалов

Измерения расхода и количества сыпучих материалов проводят при исполь­зовании конвейера и пневмотранспорта.

Устройство для измерения расхода и количества сыпучих материалов [4] при использовании конвейерного транспортера (рис. 3.21) включает взвешивающий транспортер 1 на ленту которого материал поступает из питающего бункера 2. Транспортер приводится в движение электродвигателем 3.

Угловая скорость вала электродвигателя привода (и, следовательно, скорость движения материала по ленте) измеряется с помощью тахометра 4. Масса материала на ленте транспортера определяется взвешивающим устройством 5 (с коррекцией на массу пустого транспортера).

67

Преобразователи Пр1 и Пр2 формируют сигналы соответственно скорости V перемещения материала вместе с лентой взвешивающего транспортера и его массы т. Эти сигналы вводятся в блок перемножения сигналов (х), который в определенном масштабе отображает массовый расход 0_М сыпучего материала

(Ом ^{= ту})-

Преобразователь ПрЗ превращает сигнал расхода в соответствующий. частотный сигнал, который вводится в частотный интегратор И для определения количества М (М = \fclt) измеряемой среды, переданной транспортером за интервал времени /.

Функции блока перемножения сигналов и интегратора могут быть переданы ЭВМ, используемой в АСУ ТП на одном из участков литейного цеха. Это значительно повышает точность измерения как расхода, так и количества вещества при сокращении общего числа используемых приборов.

Функциональная схема процесса измерения расхода и количества сыпучих материалов при использовании пневмотранспортера представлена на рис. 3.22. Расход несущего газа <2_Г измеряется на входе в пневмокамерный насос /, а плотность аэросмеси 8_СМ — на выходе из него [6]. Расход несущего газа определяется расходомером, состоящим из сужающего устройства 2 и дифма- нометра 3, плотность аэросмеси (объемная масса твердого вещества в аэросмеси)

• радиоизотопным плотномером, состоящим из первичного преобразователя 4 и вторичного измерительного прибора 5. Сигналы, поступающие с расходомера и плотномера на преобразователь 6, перемножаются, и определяется расход сыпучего материала: <2 = р_см <2_Г

Прибор 7 показывает текущее значение расхода транспортируемого материала.

3. Счетчики количества жидкостей и газов

Измерение объемного V или массового М количества жидких и газообразных сред возможно с помощью непосредственного суммирования отдельных порций вещества, проходящего через измеритель, или интегоиооваиием сигнала расхода

*

М

Рисунок 2.16 ⁰⁰⁰ показаны).