evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 56

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 56)

4.85231п о т е н ц и а л ь н о й э н е р г и и , к о т о р а я о п р е д е л я е т с я с т а т и ч е с к и м давлени­ем. Д а в л е н и е в с у ж е н н о м п о т о к е м е н ь ш е , ч е м д а в л е н и е в п о т о к е д осужения. Разность давлений возрастает с увеличением скорости средыи с л у ж и т м е р о й р а с х о д а . С у ж а ю щ е е у с т р о й с т в о я в л я е т с я преобразо­в а т е л е м с к о р о с т и п о т о к а ( и л и его р а с х о д а ) в р а з н о с т ь д а в л е н и й . Раз­ность д а в л е н и й и з м е р я е т с я д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы м м а н о м е т р о м 3 , граду­и р о в а н н ы м в единицах расхода.О п р е д е л и т ь з а в и с и м о с т ь р а з н о с т и д а в л е н и й о т р а с х о д а м о ж н о ис­х о д я и з у р а в н е н и я Б е р н у л л и , о п и с ы в а ю щ е г о с о с т о я н и е п о т о к а в се­ч е н и я х / и //.

В о б щ е м в и д е у р а в н е н и е и м е е т в и дЙ1+ PilPg2+(y'i) /2g=h2+ p2/pg+2(y'2) /2g+2%(y2) l2g,(4.228)где pi и v\ — с т а т и ч е с к о е д а в л е н и е и с р е д н я я с к о р о с т ь с т р у и в сече­нии /, г д е п о т о к еще не с у ж а е т с я ; р'2 и v 2 — то же в сечении м а к с и м а л ь ­н о г о е г о с у ж е н и я II\hy и h 2 — в ы с о т ы сечений / и / / н а д н е к о т о р ы м уров­н е м ; % — к о э ф ф и ц и е н т потерь энергии; р — плотность с р е д ы ; g — уско­рение свободного падения.П р и в ы в о д е ф у н к ц и и п р е о б р а з о в а н и я с у ж а ю щ е г о у с т р о й с т в а обыч­н о п р и н и м а ю т р я д д о п у щ е н и й : т р у б а ц е л и к о м з а п о л н е н а с р е д о й ; сре­да — несжимаемая жидкость или газ, плотность к о т о р о г о изменяетсяп р е н е б р е ж и м о м а л о , т а к к а к р\ — р'2 < р\; т р у б а р а с п о л о ж е н а гори­з о н т а л ь н о {hy = h2); п о т е р и э н е р г и и п р е н е б р е ж и м о м а л ы (£ = 0 ) .

П р иэтом уравнение (4.228) приобретает вид(v2)В2-(vi)2=(2/p)(pi-р'3).(4.229)с и л у н е р а з р ы в н о с т и п о т о к а р а с х о д в сечении / р а в е н р а с х о д у всечении / /Q = v . ' S , = v'2S2,где 5 j nS2(^ 2 i 0 )— п л о щ а д и сечений с т р у и . И з ( 4 . 2 3 0 )v,' = V ' J S J / S , .(4.231)Подставив (4.231) в (4.229) и имея в виду (4.230), получимQ==Вреальных<$2измеряется(Wl2 2-S JS 2) V 2 ( p iусловиях вместо давлениядавление pj(4.232)-P2)lp.непосредственноневозмущенногопередсужающимп о т о к а р\устройст­в о м , а в м е с т о д а в л е н и я р'2 в н а и б о л е е с ж а т о й с т р у е и з м е р я е т с я давле­ние р 2(рис.4.85).Кромет о г о , расчет р а с х о д а у д о б н о п р о и з в о д и т ьи с х о д я и з к о н с т р у к т и в н о г о р а з м е р а S 0 — п л о щ а д и о т в е р с т и я сужающе­го устройства.

Д л я к о р р е к т и р о в к и ф о р м у л ы в нее в в о д и т с я поправоч232ный к о э ф ф и ц и е н т а — к о э ф ф и ц и е н т расхода. К о э ф ф и ц и е н т расходаа зависит от о т н о ш е н и я д и а м е т р о в т р у б ы и с у ж а ю щ е г о у с т р о й с т в а ,параметров с р е д ы , р е ж и м а течения (числа Рейнольдса) и характери­стик сужающего устройства. Расход определяется по ф о р м у л еQ-ра)/>;aSn y/2(pi=(4.233)где S 0 — п л о щ а д ь сечения с у ж а ю щ е г о о т в е р с т и я .Вкачествеемыесужающегонормальные(рис. 4 .

8 6 , с ) ,гиVP"нормальныевихрасходиспользуют т а кустройства:сопланормальные(рис. 4 . 8 6 , 6 ) ,называ-*диафрагмытрубыВентури>°;•Достоинстваютсяустройства обычносужающиерасходомеровсуниверсальности.любых однофазных,пригодны дляизмерениясужающимиЭтимиаустройствамирасходомерамив р я д е случаев д в у х ф а з н ы храсходазаключа­можноизмерятьсред. Онив т р у б а х п р а к т и ч е с к и л ю б о г о диа­м е т р а и п р и л ю б о м д а в л е н и и .

Р а с х о д о м е р с о с т о и т и з с у ж а ю ш е г о уст­ройства,соединительныхциальногомойсредыдартнойтрубокисерийно в ы п у с к а е м о г о дифферен­манометра, конструкцияикоторогоне зависит от измеряе­расхода. Сужающее устройство рассчитываетсяметодике.Исходными'даннымиявляютсяп о стан­условияизмере­н и я и в х о д н ы е д а н н ы е д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о м а н о м е т р а .

С у ж а ю щ и е уст­ройства изготавливаются потребителем.ОсновнымивамиraeнедостаткамиявляютсяQmax/Qmin>рениинелинейнаяобычнопульсирующихнеирасходомеровфункцияпревышающеепеременныхссужающимипреобразования,3,устройст­малоеи затрудненияотноше-п р и изме­расходов. Основная приведеннаяп о г р е ш н о с т ь р а с х о д о м е р о в э т о г о типа не п р е в ы ш а е т 1—3 %.Расход ж и д к о с т и вренспомощьют р у б а х с б о л ь ш е й т о ч н о с т ь ю м о ж е т б ы т ь изме­турбинныхрасходомеров.Устройстводатчикапри­ведено на рис.

4.87. Датчик представляет собой т у р б и н к у 1, ось кото­рой у к р е п л е н ав подшипниках2.На о с и з а п р е с с о в а н с т а л ь н о й стер­ж е н ь 3. Т у р б и н к а у с т а н о в л е н а в т р у б е 4, и з г о т о в л е н н о й из немагнит­ногоматериала.Снаружи т р у б ы смонтирован импульсный индукцион­ный п р е о б р а з о в а т е л ь 5.233Приется.поступательном движении жидкости по трубет у р б и н к а враща­Е с л и т р е н и е в п о д ш и п н и к а х п р е н е б р е ж и м о м а л о , т о ч а с т о т а вра>щеният а к о в а , ч т о ж и д к о с т ь п р о х о д и т м е ж д у л о п а с т я м и т у р б и н к и по­ступательно,безвращениявокругоситурбинкипропорциональнаскоростистальногостержняпостоянноговполетурбинки.движениямагнитаЧастотавращенияжидкости.Вращениеиндукционногопре­образователя генерирует в к а т у ш к е импульсы напряжения.

Их частота/пропорциональна частоте в р а щ е н и я т у р б и н к и и, следовательно, расходужидкости.Вторичнымпреобразователемявляетсячастотомер,про-г р а д у и р о в а н н ы й в единицах расхода.Турбинныетыхувеличиваютетрасходомерыжидкостей.Твердыетрениеиндивидуальнойлива,иухудшаютпогрешностьградуировки,качестворасходомера.посколькуеголишь д л я одного распределения скоростейтрубы.Припостановке турбинкиление скоростейбудеттурбинных расходомеровсяприменяются для измеренияпримесиприборы симетьр а с х о д а чис­подшипников,Расходомертребу­г р а д у и р о в к а справед­жидкости посечениюв т р у б у д р у г о г о д и а м е т р а распреде­и н ы м и градуировка изменится.

Погрешностьобычно имеетпогрешностьюпостоянную времени0,1(до%.п о р я д о к 0,3—1,5 % , х о т я имеют­Р а с х о д о м е р ы этого1—50 м с ) . И х м о ж н отипа могутприменять дляизмерения расхода переменных и пульсирующих потоков.АналогичныетокажидкостиОни могутпреобразователивразличныхслужатточкахдлясеченияи з м е р е н и я с к о р о с т и по­каналаили русла р е к и .т а к ж е и с п о л ь з о в а т ь с я д л я и з м е р е н и я с к о р о с т и с у д н а отно­сительно в о д ы .Длястейизмерениямогуткоторых234расходаиспользоватьсяпоказановодыи других электропроводных жидко­индукционныерасходомеры,устройствона рис.

4.88. Жидкость, расход которой измеря-Рис. 4.88ется, протекает по трубе /, и з г о т о в л е н н о й из и з о л я ц и о н н о г о материала^Лрубаньшвнаходитсяпотокмеждувозбуждаетсяо б м о т к е 3.Черезполюсамимагнитной системыпеременнымтрубутоком2 . Магнит-п р о м ы ш л е н н о й частотыпроходят два диаметрально расположенныеэлектрода 4, касающиеся ж и д к о с т и . При ее протекании м е ж д у электро­дами появляется ЭДС.М о ж н о с ч и т а т ь , что в т е ч е н и е н е к о т о р о г омалогои н т е р в а л а време­ни At м а г н и т н а я и н д у к ц и я В в ж и д к о с т и м е ж д у п о л ю с а м и о с т а е т с я по­стоянной.образуютЭлектроды,жидкостьзамкнутый контур,междунимип р и ч е м о д и н егоп е р е м е щ а е т с я в м а г н и т н о м п о л е .

П р и егоv в контуре, имеющем один витокиизмерительнаяпроводникцепь(жидкость)перемещении со скоростью(w = 1 ) , согласно з а к о н у электро­магнитной и н д у к ц и и индуцируется ЭДСе=(4.234)Bvd,где d — длина " п р о в о д н и к а " , д в и ж у щ е г о с я в м а г н и т н о м поле, равнаявнутреннему д и а м е т р у т р у б ы d.П о с к о л ь к у и н д у к ц и я и з м е н я е т с я г а р м о н и ч е с к и с ч а с т о т о й питающе­гонапряжения,тоиндуцированнаяЭДСи з м е н я е т с я т а к и м ж е обра­з о м .

Ее д е й с т в у ю щ е е значениеЕ =(4.235)Bvd,где В — действующее значение и н д у к ц и и .ЭДС п р о п о р ц и о н а л ь н а с к о р о с т ит е л ь н о , е е р а с х о д у . ЭДСпротеканияжидкостии,следова­п р е о б р а з о в а т е л я у с и л и в а е т с я у с и л и т е л е м пере­м е н н о г о т о к а и п о д а е т с я н а у к а з а т е л ь . З н а ч е н и е ЭДС м о ж е т т а к ж е из­мерятьсяирегистрироваться автоматическимпотенциометромпере­менного тока.235Г е н е р и р у е м а я ЭДСи м е е т п о р я д о к н е с к о л ь к и х м и л л и в о л ь т и соиз­м е р и м а с Э Д С , т р а н с ф о р м и р у е м о й в и з м е р и т е л ь н ы й к о н т у р непосред­ственно с о б м о т к и возбуждения. Д л я компенсациипоследней служитд о п о л н и т е л ь н а я о б м о т к а 5 и п е р е м е н н ы й р е з и с т о р R. В о б м о т к е транс­ф о р м и р у е т с я Э Д С , и часть ееподается в измерительный к о н т у р в про-т и в о ф а з е с паразитной ЭДС.

Характеристики

Список файлов книги