Классификация расходомеров для измерения расхода жидкостей и газов. Скоростные счетчики. Дифманометр

2 КЛАССИФИКАЦИЯ РАСХОДОМЕРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Расходомеры для измерения расхода жидкости и газов можно классифицировать по способу измерения различных сред. Классификация расходомеров по роду измеряемого вещества необходима, чтобы разобраться во всем множестве расходомеров, применяемых в промышленности.

По способу организации измерения расхода вещества приборы, применяемые  для измерения расхода жидкостей, паров и газов, подразделяются на следующие группы.

2.1  Тахометрические приборы (скоростные счетчики)

Тахометрические расходомеры, измеряющие прошедшее через них количество жидкости, называют счетчиками количества жидкости или жидкостемерами, обычно именуемыми по роду контролируемой жидкости (например, водомерами, масломерами). Принцип действия этих счетчиков основан на суммировании числа оборотов помещенного в поток вращающегося устройства за какой-либо отрезок времени, причем скорость вращения этого устройства пропорциональна средней скорости протекающей жидкости, а следовательно, и расходу. Значение суммарного расхода получают, связывая подвижную часть прибора через редуктор или муфту со счетным механизмом.

Рисунок 2.1 - Дифманометр.

Динамический напор, а следовательно, и скорость измеряют скоростными трубками в комплекте с дифференциальным манометром (рисунок 2.1).

Поток вещества проходит через дифференциальный манометр, соединяющий две трубки одна из которых измеряет статическое давление, а другое – полное давление. Применяется ряд конструкций двойных напорных трубок, приспособленных как для лабораторных, так и для промышленных измерений расхода жидкостей и газов. Наружный диаметр напорной трубки должен быть небольшим, чтобы не вызывать заметного сужения потока в месте установки трубки. Обычно наружный диаметр напорной трубки составляет не более 1/10 внутреннего диаметра трубопровода. Измеряемое динамическое давление обычно небольшое, поэтому при малых скоростях потоков применяются микроманометры с наклонной трубкой или чашечные микроманометры /4/.

К скоростным счетчикам относятся водомеры типа ВВ, ВТ с винтовой вертушкой, расположенной в потоке аксиально (рисунок 2.2), и водомеры типа ВКОС, ВКМС, УВК с крыльчаткой, расположенной тангенциально к потоку. Первые применяются для измерения больших расходов жидкости, вторые — для измерения малых расходов.

Рисунок 2.2 - Счетчик воды турбинный  с горизонтальной вертушкой типа ВТ.

Счетчики с крыльчатками, имеющими вертикальную ось, в зависимости от подвода жидкости к крыльчатке делятся на счетчики одноструйные (УВК, ВКОС) и многоструйные (ВКМС). Сложность измерения среднего скоростного напора, возможность засорения отверстий скоростной трубки, необходимость применения чувствительных дифманометров при измерении расхода – все эти причины ограничивают область применения данного метода. Расходомеры скоростного напора применяются преимущественно в лабораторных условиях и при экспериментальных работах для измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах больших диаметров и при больших скоростях потока, а также в трубопроводах некруглого сечения.

Измеряемая среда должна быть чистой и не должна содержать твердых взвешенных частиц. При использовании скоростных трубок заметных потерь потока не наблюдается, что является преимуществом данного метода /6/.

Для точного измерения малых расходов газов и проверки приборов обтекания применяются барабанные газовые счетчики типа ГСБ (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3  Барабанный газовый счетчик типа ГСБ.

В системах такого типа используется низкоскоростной поток жидкости и трубопровод не имеет относительно больших габаритов, поэтому расходомеры и счетчики жидкости скоростного типа употребляют значительное количество энергии, а это противоречит стремлению облегчения конструкции.

Тахометрические (или турбинные) расходомеры относятся к наиболее точным приборам для измерения расхода жидкости. Погрешность этих приборов составляет 0,5 — 1,0%. К преимуществам приборов данного типа относятся простота конструкции, высокая чувствительность, возможность измерений больших и малых расходов. Существенными недостатками таких приборов являются износ опор и необходимость индивидуальной градуировки с помощью градуировочных расходомерных установок.

2.2  Приборы переменного перепада

Различные типы этих приборов используют для автоматического измерения