Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 95
Текст из файла (страница 95)
7 + Как видно из полученных в уравнений, шкала кольцевого У днфманометра, градуированная в единицах давлений, будет неравномерной. Для получения равномерной шкалы прибора в передаточный механизм отсчет- ного устройства и преобразова- ! тели вводят лекальные пластины нужного профиля (рис. 12-3-2). Профиль лекала прибора со шкалой, градуированной в единицах ю давления, будет отличаться от Х профиля лекала дифманометра, предназначенного для измерения Рис. 12-3-2. дифманометр кольцевой расхода газа по перепаду давле- тина дК-'э.
ния в сужающем устройстве, г — руэ; 2 — циферблат; 8 — польце пря- моугольного сечення; а — прнэменные Прсфнлэ ЛЕКаЛа днфмаНОМЕтрОВ" опоры; 9 — лекало; 9 — рычаг с шесте. расходомеров в пплияется таи репчатой пеРедачей; 7 — ферро~~мнамнче- сннй преабраэоаатель пбьй. "а — лецало; чтобы прибор показывал не пе- 9 — рычажная система с унээателем, репад давления (рэ — р,), а корень квадратный из перепада, т. е. величину, прямо пропорциональную расходу (гл. 14). В этом случае шкала прибора, градуиро.
ванная в единицах расхода, получается равномерной. Дифманометры кольцевые изготовляются с отсчетными устройствами или без них и снабжаются одним или двумя передающими ферродинамическими преобразователями. Эти дифманометры могут быть использованы для работы в комплекте с одним или двумя вторичными ферродинамическими приборами (гл. 8). Дифманометры ДК-Ф с кольцом, изготовленным из стали, и с резиновыми подводящими трубками рассчитаны на предельно допускаемое рабочее избыточное давление не более 0,25 кгс/смэ (0,026 МПа). Кольцевые дифманометры-расходомеры ДК-Ф выпускаются на предельные номинальные перепады давления 40, 63, 100 и 160 кгс/м' (400, 630, 1000 и 1600 Па). Дифмаиометры ДК-Ф выпускаются также в качестве тягомеров, напоромеров и тягонапоромеров.
Тягомеры н напоромеры имеют те же верхние пределы измерения, что и диф- манометры-расходомеры ДК-ч, Тягонапоромеры выпускаются с верхними пределами измерения избыточного и вакуумметрического давлений =ЫО ктс/м' (+-200 Па). 12-4. Дифманометры поплавковые Дифманометры поплавковые изготовляют по типу жидкостных чашечных приборов, рассмотренных выше. Сосуды поплавковых дифманометров располагают обычно 1)-образно.
У дифманометров этого типа измеряемый перепад давления уравновешивается давлением столба рабочей жидкости (ртути или трансформаторного масла), залитой в прибор. Измерение высоты этого столба осуществ- ляется с помощью поплавка, пер, ~Л ~лг ~р редающего положение уровня рабочей жидкости в одном из сосудов на отсчетное устройство. Передача кода от поплавка к отсчетному устройству может быть Т~ осуществлена механическим пу- тем или с помощью электрнче— ского преобразователя на нто- ричный показывающий (самопи/э=эх в дг шущий) прибор. У дифманомет- ров с масляным заполнением поРнс.
12-4-1. Схема дифманоиетра яс плавок выполняют пустотелым. Дифманометры с ртутным за- полнением предназначены для измерения: расхода жидкости, газа и пара по перепаду давления в сужающем устройстве; перепада давления жидкости и газообразных сред; уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуум- метрическим или избыточным давлением. Рассмотрим принципиальную схему днфманометра поплавкового с цилиндрическими сосудами, расположенными 1)-образно (рис.
12-4-Ц. Здесь большее давление рг подается в широкий (плюсовый) сосуд, а меньшее р, действует на поверхность рабочей жидкости другого сосуда, называемого минусовым или сменным. Для получения необходимой перестановочной силы диаметр поплавка должен иметь достаточные размеры. Диаметр поплавка в свою очередь определяет оптимальные размеры площади поперечного сечения сосуда, в котором он находится. Размеры минусового сосуда (диаметр и высота) обычно выбираются в зависимости от измеряемого перепада данления, Таким образом, изменяя у поплавковых дифманометров этого типа только размеры минусового сосуда, представляется возможность менять верхние пределы измерений в широком интервале от 0,063 до 1,0 кгс/смз (от 0,0063 до 0,10 МПа), что является большим достоинством ноплавковых дифманометров с сосудами, располо- женными 1)-образно.
Под действием измеряемой разности давлений Рг — Р, рабочая жидкость в минусовом (сменном) сосуде поднимается на высоту Ь„ а в широком (плюсовом) сосуде опустится на высоту Ь . Тогда разность уровней рабочей жидкости в сосудах будет равна: откуда Ь,=Ь,— =Ь,—, Д2 (12-4-2) где  — внутренний диаметр широкого сосуда, м; с) — внутренний диаметр сменного сосуда, м.
Уравнение равновесия рабочей жидкости в днфманометре имеет вид: оР =Рг Рр =%(Рр Рв) (12-4-3) где рр — плотность рабочей жидкости, кгlмР; р, — плотность вещества, находящегося йад рабочей жидкостью, кг!мР. Из уравнений (12-4-1) н (12-4-2) следует, что Ь=Ь,(1+) — „",), (12-4-4) откуда да+ р12' .Ь,=Ь вЂ”."' Подставляя (12-4-4) в уравнение (12-4-3), получаем: Лр = Ь~ (р — р,) ~1 + — -), (12-4-6) (12-4-5) откуда Лр ( Ф я(рр р~) ~~+~~ )' (12-4-7) Если считать, что поплавок разгружен от действия сил трения в механизме прибора и сил поверхностного натяжения жидкости, то высота перемещения уровня жидкости в широком сосуде )и будет одновременно являться и высотой хода поплавка, Решая уравнение (12-4-4) относительно д, получаем: (12-4-8) Значение 11, соответствующее предельному номинальному перепаду давления ЛР„ дифманометра, в общем случае выражается формулой Ь = "'",.
(12-4-9) а (рр- рь),' Ь=Ь,+Ь,. (12-4-1) Если ) — плошадь сечения сменного сосуда, а Р— широкого сосуда, то равенство объемов дает: Ь,). =Ь,Р, Если р, --0,001Р, то плотностью Р, можно пренебречь вслед- ствие ее малости. Решая совместно уравнения (12-4-1) и (12-4-5) относительно Ьг, получаем формулу, позволяющую приближенно определить высоту сменного сосуда, в следующем виде: Ь =Ь вЂ” Ь,=Ь вЂ”, 1)в — — б+0 . Уравнениями (12-4«8) и (12-4-10) обычно пользуются для расчета сменного (мннусового) сосуда поплавковых дифманометров, выполняемых по схеме, показанной на рис. 12-4-1. Далее уточним, в каких случаях при применении поплавкового дифманаметра наибольший измеряемый им перепад давления бр можно принять равным предельному номинальному перепаду давления брв лифманометра.
Предельный номинальный перепад давления поплавкового дифманаметра согласно выражению (12-4-3) рааеш Лр„=0,102ай„(Р,— Р,), (12-4-11) атк)дв аР = блн Рр Рв (12-4-14) Рр Рв При градуировке и поверке дифманаиетров «минусовая» камера сообшается с атмосферой, а перепад давления создается путем подачи воздуха под давлением, равным арн, в «пшосовую» камеру. Поэтому для поплавкавых дифманометров плотностью воздУха Рн можно пРенебРечь, так как Рв ~ Рго и фоРмУла (12-4-14) примет вид: бр=бр.— ' Рр Рв (12-4-15) Рр Для дифианоиетров поплавковых с ртутным и масляным заполнением можно пренебречь сжимаемасгью ртути и масла (р' = р ) и уравнение (12-4-13) написать р в следу»ощем виде: бр = бр, ~! — -"-'-), (! 2-4-16) Эгей ФоРмулой можно пользоваться для вычисления наибольшего измеряемого перепада давления зр по нредельному номинваьному перепаду давления брн дифманометров поплавковых, заполненных ртутью, над которой находится ае- брн Ин 0,102 ( и Рр Рн) (! 2-4-12) где йн — предельная номинальная разноси, уровней рабочей жидкости в сосудах дифманоиетра, м; и — местное ускорение свободного падения, и/сз; 0,102 — множитель для перевода значения перепада данления, выраженного в Па, в значение, выраженное в кгс/мв.
При работе поплавкового дифманоивтра наибольший измеряемый перепад давлении равен: ар== Ар„— 0,102лйв (р' — р„) + 0,102нйн (р' — Р„), (12 4-13) где Р,', и Р' — платносп* оютветсгвенно рабочей жидкости и среды нэд ней при температуре 20'С и давлении рг. Подставляя в (12-4-!3) Ьн (12-$-12) „после несложных преобразований в абшем случае будем иметь: шество (кроме воды) 1шотностью р,', > 14 кг/и«, илн маслом. над которым находитсн газ плотностью р,', ) 0,9 кг/м'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
