Расходомеры переменного перепада давления

Расходомеры переменного перепада давления основаны на зависимости от расхода перепада давления, создаваемого устройством, которое установлено в трубопроводе, или же самим элементом последнего.

В состав расходомера входят: преобразователь расхода, создающий перепад давления; дифференциальный манометр, измеряющий этот перепад и соединительные (импульсные) трубки между преобразователем и дифманометром. При необходимости передать показания расходомера на значительное расстояние к указанным трём элементам добавляются ещё вторичный преобразователь, преобразующий перемещение подвижного элемента дифманометра в электрический и пневматический сигнал, который по линии связи передаётся к вторичному измерительному прибору. Если первичный дифманометр (или вторичный измерительный прибор) имеет интегратор, то такой прибор измеряет не только расход, но и количество прошедшего вещества.

В зависимости от принципа действия преобразователя расхода данные расходомеры подразделяются на шесть самостоятельных групп:

1. Расходомеры с сужающими устройствами.

1. Расходомеры с гидравлическим сопротивлением.

2. Центробежные расходомеры.

3. Расходомеры с напорным устройством.

4. Расходомеры с напорным усилителем.

5. Расходомеры ударно-струйные.

Расходомеры с сужающим устройством получили наибольшее распространение в качестве основных промышленных приборов для измерения расхода жидкости, газа и пара. Они основаны на зависимости от расхода перепада давления, создаваемого сужающим устройством до р₁ и после р₂ диафрагмы (рис. 9). После сечения А струя сужается и, следовательно, средняя скорость потока возрастает. Вследствие инерции струя продолжает сужаться и на некотором расстоянии после диафрагмы, место наибольшего сужения находится в сечении В. Увеличение скорости на участке АВ сопровождается уменьшением статического давления от первоначального значения р_а до минимального значения р_b. В сечении С скорость примет первоначальное значение (как в сечении А), но давление р_с будет меньше р_а на величину потери давления р_n.

Рис. 9. Расходомеры с сужающими устройствами

Имеется много разновидностей сужающих устройств. Так на рис.10а,б показаны стандартные диафрагмы, на рис. 10в – стандартное сопло, на рис. 10г,д,е – диафрагмы для измерения загрязнённых веществ – сегментная, эксцентричная и кольцевая. На следующих семи позициях рис. 10 показаны сужающие устройства применяемые при малых числах Рейнольдса (для веществ с большой вязкостью); так, на рис. 10ж, з, и изображены диафрагмы – двойная, с входным конусом, с двойным конусом, а на рис.10к, л, м, н – сопла-полукруга, четверть круга, комбинированное и цилиндрическое. На рис. 10, о изображена диафрагма с переменной площадью отверстия, автоматически компенсирующая влияние изменения давления и температуры вещества. На рис. 10н, р, с, т приведены расходомерные трубы – труба Вентури, сопло Вентури, труба Далла и сопло Вентури с двойным сужением. Для них характерна очень маленькая потеря давления.

Разность давлений до и после сужающего устройства измеряется дифманометром.

Рис. 10