Расчет измерительного устройства расхода среды, страница 4

Средняя квадратическая относительная погрешность определения температуры среды подсчитывается по формуле:

                                                          ,                 (6.13)

где     Dt – основная допустимая погрешность измерения температуры среды (определяется по технической характеристике термометра, применяемого для измерения температуры) в °C.

Все вычисленные значения подставляются в формулу (6.13), получаемый результат вычисления s_Q не должен превышать 2 %. В противном случае следует внести изменения в расчет.

6.4.  Методические указания (рекомендации) к расчету сужающего устройства

Верхний предел измерения расхода среды выбирается по заданному наибольшему расходу Q_max так, чтобы стандартное значение предельного расхода Q_п, взятое из ряда , где a – одно из чисел: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4,5; 6,3; 8, n – целое (положительное или отрицательное) число или нуль, было ближайшее большее по отношению к значению Q_max.

Предельный номинальный перепад давления Dp_н должен выбираться из следующих стандартных рядов: 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м² и 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3 кгс/см². При выборе Dp_н нужно учитывать то, что чем больше перепад давления на диафрагме Dp_н, тем меньший модуль сужающего устройства требуется для измерения расхода, т. е. меньший диаметр отверстия диафрагмы. При уменьшении модуля повышается точность измерений, расширяется область измерений без поправки на влияние числа Рейнольдса, сокращаются необходимые длины прямых участков трубопровода, уменьшается влияние отклонение действительного диаметра трубопровода от принятого в расчете, снижаются требования к точности установки сужающего устройства, но одновременно возрастает потеря давления в сужающем устройстве. Поэтому при расчетах вначале принимают ориентировочное значение Dp_н (например, равным 1,0 кгс/см² или 100 кПа) для принятой модели преобразователя разности давлений (дифманометра типа ДМ или датчиков типа «Сапфир-22М-ДД» или «Метран-100-ДД», технические характеристики которых приведены в табл. П.4, П.5, П.6), делают предварительную оценку выполнения условия Re > Re_гр, определяют потерю давления, которая должна быть меньше исходного заданного значения.

Поправочный множитель e вводится в расчет вследствие того, что плотность среды изменяется при прохождении потока через сужающее устройство. Он зависит от отношения . При малых значениях  e близок к единице. Для несжимаемых жидкостей, в том числе и для воды, . Для сжимаемых сред (пар, газ) определяют среднее значение e_ср по номограмме (рис. П.5 и П.6), где пунктирной ломаной линией показан порядок нахождения e_ср по отношению к .

Изменение диаметров трубопровода и отверстия диафрагмы в рабочих условиях учитывается поправочными множителями  и . Если температура среды находится в интервале от – 20 до + 60 °C, то можно принимать , , .

Длина прямых участков до и после сужающего устройства l₁ и l₂ может быть сокращена вдвое, если измерение выполняется с кольцевыми камерами. При этом появляется дополнительная погрешность, равная 0,5 %, что должно быть учтено при определении погрешности измерения расхода.

К одному сужающему устройству можно подключать несколько дифманометров. Каждый дифманометр должен иметь индивидуальные импульсные соединительные линии.

Толщина диска диафрагмы не должна превышать , но не меньше 3 мм. Длина цилиндрической части отверстия диафрагмы определяется пределом: .

У диафрагм толщиной  цилиндрическое отверстие должно переходить в коническую выходную пасть. При  длина l должна быть приблизительно . Угол j должен быть не менее 30°, но не более 45°. Площадь диаметрального сечения камеры должна быть не менее ½ площади кольцевой щели, т. е. . Размер c при  не должен превышать , а при  должен находиться в пределах: . Толщина h стенки корпуса должна быть не менее 2c.

Примеры установки диафрагмы приведены на рис. П.11 и П.12.

Приложение

Таблица П.1

Плотность воды r в зависимости от давления (кг/м³)