Понятие о расходе. Методы измерения расхода.

В промышленности учет расхода жидкостей, пара и газа ведут с помощью двух групп приборов: расходомеров, измеряющих расход вещества, т. е. его количество, протекающее по трубопровод в единицу времени, и счетчиков количества, измеряющих суммарный объем или массу вещества, протекающего по трубопроводу.

Часть расходомеров оборудована счетными устройствами, слу­жащими как для измерения расхода, так и для определения сум­марного расхода за определенный промежуток времени. Наиболее широко применяют расходомеры переменного и постоянного пере­пада. Расход вязких жидкостей, например, мазута, измеряют уль­тразвуковыми расходомерами. Расходомеры, основанные на других принципах действия, пока еще не получили широкого распространения.

Счетчики количества.

Счетчики количества жидкости по принципу действия подразде­ляют на скоростные, объемные и весовые. Скоростные бывают со спиральной горизонтальной (для измерения больших расходов) и с вертикальной (малых расходов) вертушкой. Счетчики с верти­кальной вертушкой, а также весовые не получили широкого распро­странения в промышленности, поэтому их рассматривать не будем.

Скоростные счетчики со спиральной горизонтальной вертушкой устанавливают в закрытых трубопро­водах таким образом, чтобы через них проходил весь поток изме­ряемой жидкости. Протекающий через счетчик поток измеряемой жидкости воздействует на вертушку: чем больше средняя скорость протекающей жидкости, а следовательно, и ее количество, тем быстрее вращается вертушка. Вертушка механически связана со счетным механизмом, шкала которого отградуирована в единица количества (как правило, в кубических метрах).

Счетный механизм прибора может быть помещен непосредствен­но в измеряемой жидкости или защищен от нее сальником. В при­борах, счетный механизм которых находится в измеряемой жидкости, показания отсчитывают через защитное стекло, отделяющее ка­меру расходомера от наружной среды.

Поток поступающей жидкости выравнивается струевыпрямителем 2 и направляется на лопатки вертушки 3, которая выполнена в виде многозаходного винта. Вращение вертушки через червячную пару и передаточный механизм 4 передается счетному механизму 5.

Объемные счетчики делятся на приборы с овальными шестернями, поршневые и дисковые. Рассмотрим принцип действия наиболее распространенного в промышленности счетчика с оваль­ными шестернями (рис. 35). Его действие осно­вано на вытеснении из измерительной камеры 1 прибора оп­ределенных объемов жидкости вращающимися овальными шестер­нями 2.

Обе шестерни находятся в непрерывном зацеплении и обкаты­вают друг друга. При этом на них действует разность давлений:

между большим со стороны входа жидкости и меньшим со стороны выхода.

В результате перепада давлений в трубопроводе (до и пос­ле счетчика) образуется сила, заставляющая шестерни вращаться. При этом каждая из шестерен при полном обороте проталкивает половину объема жидкости, поступающей в камеру, а обе шестер­ни за один оборот пропускают количество жидкости, равное полно­му объему камеры прибора.

Частота вращения овальных шестерен неравномерна и зависит в каждый момент времени от их взаимного расположения. Но это не влияет на процесс измерения, так как счетчик, подсчитывает только число оборотов шестерен.

Вращение шестерен передается посредством магнитной муфты и передаточного механизма стрелочному указателю и счетному меха­низму. Магнитная муфта отделяет внутренние полости камеры от внешней среды, что дало возможность отказаться от сальниковых уплотнений, которые увеличивают трение.