Приборы для измерения и контроля расхода

Материал из Контрольно-измерительные приборы и автоматики
Перейти к: навигация, поиск

Приборы для измерения и контроля расхода

В зависимости от принципа действия наиболее часто применяемые в промышленности расходомеры и счетчики жидкости, газа и пара могут быть классифицированы следующим образом.

1. Расходомеры переменного перепада давления

Принцип действия расходомеров переменного перепада давления основан на зависимости перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, устанавливаемым в трубопроводе, или элементом трубопровода, от расхода вещества.

К расходомерам переменного перепада давления относятся расходомеры:

  • с сужающим устройством (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося в сужающем устройстве в результате частичного перехода потенциальной энергии потока в кинетическую, от расхода);
  • с гидравлическим сопротивлением (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося на гидравлическом сопротивлении, от расхода);
  • с напорным устройством (принцип действия основан на зависимости перепада давления, создаваемого напорным устройством в результате перехода кинетической энергии струи в потенциальную, от расхода);
  • центробежные (принцип действия основан на зависимости давления, образующегося на закруглении трубопровода в результате действия центробежных сил в потоке, от расхода);
  • струйные (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося при ударе струи, от расхода) и др.


2. Расходомеры переменного уровня

У расходомеров переменного уровня уровень жидкости в сосуде при свободном истечении ее через отверстие в дне или боковой стенке сосуда зависит от расхода.


3. Расходомеры обтекания

У расходомеров обтекания перемещение тела, воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, зависит от расхода вещества.

К расходомерам обтекания относятся расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры, поплавковые, пружинные), поплавково-пружинные, с поворотной лопастью.


4. Тахометрические расходомеры

Принцип действия тахометрических расходомеров основан на зависимости скорости движения тела, установленного в трубопроводе, от расхода вещества.

В группу тахометрических расходомеров входят:

1) камерные расходомеры с одним или несколькими подвижными элементами, отмеривающими при своем движении определенные объемы жидкости или газа;

К камерным расходомерам относятся:

  • шестеренчатые (с вращающимися шестернями),
  • лопастные (с лопастями совершающими сложное вращательно-поступательное движение),
  • поршневые, роторные (с вращающимися роторами),
  • винтовые (с роторами винтовой формы),
  • кольцевые (с кольцевым поршнем, катящимся внутри цилиндрической камеры и одновременно движущимся вдоль перегородки) и др.;

2) турбинные с вращающейся крыльчаткой;

3) шариковые с движущимся шариком.


5. Электромагнитные расходомеры

Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на зависимости результата взаимодействия движущейся жидкости с магнитным полем от расхода.


6. Акустические расходомеры

Акустические расходомеры создают зависимый от расхода акустический эффект в потоке.

К акустическим расходомерам относятся ультразвуковые расходомеры, использующие звуковые колебания частотой свыше 2•104 Гц.


7. Вихревые расходомеры

Принцип действия вихревых расходомеров основан на зависимости частоты колебаний, возникающих в потоке в процессе вихреобразования, от расхода.


Кроме перечисленных, существует большое число расходомеров и счетчиков жидкости, газа и пара, принципы действия которых основаны на других зависимостях:

  • тепловые расходомеры,
  • оптические расходомеры,
  • ионизационные расходомеры,
  • меточные расходомеры,
  • парциальные расходомеры и др.

При измерении расхода вещества тепловым методом происходит преобразование скорости потока в температуру, которое осуществляется с помощью теплового преобразователя расхода, обтекаемого измеряемым потоком и являющегося основной частью теплового расходомера.

В оптических расходомерах измерение расхода производят по оптическому эффекту, сопровождающему процесс распространения света в измеряемом потоке. В качестве источников излучения применяют лазеры.

Ионизационными называют расходомеры, принцип действия которых основан на искусственной ионизации движущегося потока вещества, обычно газа, вызывающей возникновение ионизационного тока между электродами; величина тока зависит от расхода газа. Ионизация потока осуществляется изотопами или же с помощью электрического поля.

Меточными называют расходомеры, принцип действия которых основан на измерении времени прохода меткой определенного участка пути. Метки могут быть:

  • радиоактивные,
  • ионизационные,
  • химические,
  • тепловые,
  • магнитные,
  • оптические,
  • ядерно-магнитные и др.

Парциальный метод измерения расхода позволяет с помощью небольшого расходомера или счетчика количества контролировать поток в трубопроводе большого диаметра. В парциальных расходомерах производится измерение определенной доли расхода основного потока, для ответвления которой используется перепад давлений (на сужающем устройстве или участке трубопровода) либо динамическое давление потока.

Термины и определения основных понятий, применяемых в области приборов для измерения расхода и количества жидких и газообразных сред, установлены ГОСТ 15528—70*.


Приборы для измерения и контроля расхода

5.1. Расходомеры переменного перепада давления

5.2. Расходомеры переменного уровня

5.3. Расходомеры обтекания

5.4. Тахометрические расходомеры и счётчики количества жидкостей

5.5. Тахометрические расходомеры и счётчики количества газов

5.6. Электромагнитные расходомеры

5.7. Ультразвуковые расходомеры

5.8. Вихревые расходомеры

5.9. Теплосчётчики