Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Контрольно-измерительное оборудование для промышленности Принцип работы расходомеров. Применение расходомеров


Принцип работы расходомеров

Положение обязывает включить немного рекламы. dwyer@olil.ru ответит на любой вопрос, связанный с расходомерами.

Применяемые в различных областях расходомеры представляют собой вертикальные конические трубы, устанавливаемые широким концом вверх. Внутри трубы размещается поплавок или ротор, внешний диаметр которого несколько меньше минимального диаметра трубы, в которую он помещается. Зазор между поплавком и поверхностью трубы образует кольцеобразный проход или проходное сечение. Так как труба сужается, то площадь этого прохода, когда поплавок находится вверху, больше, чем когда он находится вблизи нижней части. Включение трубы в трубопровод таким образом, что поток в ней движется снизу вверх, приводит к тому, что поплавок смещается вверх и удерживается в точке, где площадь прохода точно равна значению, необходимому, чтобы через проходное сечение проходила вся протекающая через систему жидкость.

1 ТРУБА ВБЛИЗИ НИЖНЕГО КОНЦА, 2 НЕБОЛЬШАЯ ПЛОЩАДЬ, 3. ПОПЛАВОК, 4. ПРИМЕЧАНИЕ – ТРОЙНЫЕ НАПРАВЛЯЮИЕ ПОПЛАВКА В МОДЕЛЯХ RATE MASTER, 5 ТРУБА ВБЛИЗИ ВЕРХНЕГО КОНЦА, 6 БОЛЬШАЯ ПЛОЩАДЬ ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ

На поплавок действует несколько сил – Точное положение поплавка в трубе определяется величинами нескольких приложенных к нему сил. Это следующие силы: 1. Вес поплавка; 2. Скоростной напор протекающей жидкости, умноженный на площадь поплавка; 3. Плавучесть поплавка (вес объема вытесненной поплавком жидкости); 4. Действующее на поплавок вязкое аэродинамическое или гидродинамическое сопротивление жидкости. Сила веса поплавка направлена вниз, в то время как силы, обусловленные скоростным напором, плавучестью и сопротивлением - вверх.

Считывание показаний и шкалы – Сделав трубу прозрачной, так чтобы было видно положение поплавка, и разметив рядом с ней шкалу, можно “считывать” положение поплавка, выраженное в единицах шкалы. Такая шкала может быть одного из двух типов: 1. Условного характера (сами по себе значения такой шкалы ничего не означают, но становятся представительными при сравнении с кривой градуировки) или: 2. Она может быть предварительно проградуирована для обеспечения непосредственного отображения и считывания физического значения объемного расхода жидкости, для которой проградуирован расходомер (в кубических футах в минуту, кубических сантиметрах в минуту и т.д.).

Ограничивающие факторы – Хотя указанная выше основная зависимость является линейной, определенные свойства жидкости могут приводить к отклонению от нее. Это отклонение становится более значительным, когда переменная площадь проходного сечения, образующегося между поплавком и стенкой трубы, становится или слишком большой или слишком маленькой.

Например, ...

Звуковая скорость – Когда площадь проходного сечения особенно велика и при этом используется тяжелый поплавок, скорость газа или жидкости, преодолевающей проходное сечение, может достигать значения, близкого к скорости звука. При таких скоростях отраженные ударные волны приводят к тому, что поплавок становится нестабилен и, обычно, начинает раскачиваться в трубе из стороны в сторону и сверху вниз. В лучшем случае, это делает невозможным снятие показаний, а в худшем - может даже разрушить расходомер. Использование направляющих поплавка (используются на определенных расходомерах Dwyer® Rate-Master® ) зачастую помогает улучшить стабильность и качество работы систем за счет разделения общего потока на несколько, что позволяет уравновесить динамическое эффекты и предотвратить колебания поплавка. Таким образом, предел удовлетворительного функционирования сдвигается вверх, улучшая, тем самым, рабочий диапазон и точность, достигаемые при использовании любой данной трубы расходомера.

Ламинарный поток – В расходомерах, где площадь проходного сечения очень мала, возникают условия плавного течения, или ламинарного потока. Другими факторами, способствующими возникновению ламинарного потока, являются низкая скорость (зачастую связанная с малым весом поплавка), малая плотность, или удельный вес, и высокая вязкость жидкости в потоке. Когда условия ламинарного потока являются доминирующими, обычно требуется сильно растянутая шкала. Используемые в области ламинарного потока приборы очень сложно изготавливать и градуировать так, чтобы достигалась точность, обычно наблюдаемая у расходомеров с переменной площадью проходного сечения.

Турбулентный поток – Большинство расходомеров с переменной площадью проходного сечения используются в турбулентных потоках, которые возникают при скоростях ниже скорости звука и выше характерной для ламинарных потоков области. В турбулентном потоке характер движения частиц жидкости скорее близок к движению по случайным траекториям, а не носит характер интенсивных ударных волн, как при звуковых скоростях, или плавного движения по параллельным траекториям, как в ламинарном потоке. Для турбулентного потока связь переменных соответствует зависимостям, показанным в документе shown in the curves. (показанных на кривых). Эти кривые достаточно точны при небольших изменениях давления и удельного веса. Для больших изменений или случаев переменной вязкости лучше использовать расходомер, калиброванный для конкретных условий, в которых он будет эксплуатироваться.

Число Рейнольдса – Число Рейнольдса используется при описании поведения жидкостей и довольно эффективно позволяет разделить ламинарные и турбулентные потоки. Для систем с потоком жидкости число Рейнольдса вводится как безразмерный коэффициент. Он равен диаметру прохода в футах, умноженному на среднюю скорость жидкости в футах в секунду и плотность жидкости в фунтах на кубический фут, деленным на абсолютную вязкость в фунтах в секунду на фут. Система, работающая при числах Рейнольдса не более 2000, считается системой, в которой имеет место ламинарный поток, а при числах Рейнольдса выше 3000 – системой с чисто турбулентным потоком.

 

  

Dwyer

 

Типичные области применения
 

 

Расходомеры, используемые для контроля потока сухого воздуха в системах воздушной защиты кабелей. Для защиты кабелей от вызываемых воздействием влаги повреждений, в каналы с телефонными кабелями нагнетается под давлением сухой воздух. Поток  нагнетаемого в каждый кабельный канал воздуха контролируется для распознавания каких-либо утечек, которые могут возникнуть вследствие повреждения канала. В таких системах широко используются специальные расходомеры Dwyer® Visi-Float® с несколькими колоннами.

1. Расходомер Mini-Master; 2. Индикатор;3. Датчик

Расходомеры, обеспечивающие надлежащий поток всасывания портативных галогенных индикаторов утечки. Расходомер Mini-Master® представляет собой недорогое средство обеспечения потока всасывания, при котором исключается отсутствие распознавания утечки вследствие затруднений взятия пробы или неисправности насоса.

1.Печь; 2. Расходомер управления 1; 3. Расходомеры Rate-Master; 4. Лента конвейера

Для управление потоками воздуха и газов в специальных печах используются одиннадцать различных расходомеров Rate-Master®. Здесь представлена сложная ленточная печь, используемая при производстве электронных устройств. Расходомеры обеспечивают точный контроль и управление потоками воздуха и газов в различных частях печи.

1.Расходомер Visi-Float с двумя колоннами; 2. Маска пациента; 3. Баллон с кислородом; 4. Баллон с закисью азота

Специальные расходомеры с двойной колонной обеспечивают анестезию. Врачи, от случая к случаю использующие анестезию в своих кабинетах, нуждаются в надежной, но портативной системе. Для точного управления подаваемых пациенту закиси азота и кислорода в таких системах используются специальные измерители потока Dwyer® Visi-Float® с двумя колоннами.

 

1. Распред. коробка; 2. Мотор; 3. Генератор; 4. Расходомеры Rate Master; 5. Подача газа

Расходомеры, используемые для контроля жизненно важных газовых потоков продувки моторов, приводов, приборов. В системах продувки моторов, генераторов, приводов и редукторов и шкафов промышленных приборов для управления потоком подаваемого в систему воздуха, технологического инертного газа или азота в питающей магистрали устанавливаются измерители расхода Dwyer®. Расходомеры (с клапанами) позволяют обслуживающему персоналу быстро устанавливать параметры потока и контролировать их в любое время, непрерывно обеспечивая их надлежащие значения.

Расходомеры Dwyer® обеспечивается управление потоками в системах водяного охлаждения и подачи топлива крупногабаритных двигателей и компрессоров. Точное отображение параметров потока воды, подаваемого в двигатель, компрессор или другую установку, позволяет оператору проводить прецизионную регулировку подачи, обеспечивающую экономию воды, повышение эффективности и исправности оборудования. Таким же образом может осуществляться управление подачей топлива в двигатель.

Расходомеры для управления подачей концентрированных химикатов. При добавлении концентрированного химиката в большой объем воды или другой жидкости, расходомеры Dwyer® Rate-Master® или Visi-Float® позволяют определить параметры потока, при которых концентрат подается. Концентрат подается со стороны впуска насоса. Таким образом, обеспечивается подкачка концентрата из емкости и перемешивание смеси в насосе.

Расходомеры Dwyer® используются в системах испытания на утечку. Во время испытания клапан открыт и поток подается к верхней части канала расходомера. Однако, если утечка присутствует, то, при включении испытываемого устройства, поток падает до нуля.

Изделия Dwyer® используются для измерения уровня жидкости. Совместно с регулятором постоянного дифференциального давления, расходомеры используются для контроля поддержания надлежащего уровня очищающей жидкости. Изменение уровня жидкости приводит к изменению статического напора. Это вызывает изменение внутреннего давления в измерительной магистрали, что может отображать манометр Dwyer® Magnehelic®.

Концентратор кислорода с измерителем потока Dwyer® для простой регулировки подачи кислорода заменяет собой тяжелые баллоны. Концентратор кислорода используется для извлечения кислорода из атмосферного воздуха и снабжения им людей, которые в нем нуждаются в домашних условиях. Для обеспечения установленного уровня потока в выходную магистраль устанавливается расходомер.

В бетономешалках расходомеры используются для отображения потока специальных добавок. Данная, используемая на строительной площадке, бетономешалка предусмотрена для подачи точного количества и обеспечения надлежащего состава бетона, применяемого для выполнения специфических работ. Расходомеры Dwyer® Rate-Master® позволяют устанавливать надлежащие параметры потока добавки и добавлять в смесь соответствующие количества добавок-ускорителей, добавок-замедлителей, воздухововлекающих добавок и т.д.


В избранное