Расходомеры постоянного перепада давления

Наиболее распространенными приборами группы расходомеров постоянного перепада давления являются ротаметры, имеющие ряд преимуществ перед расходомерами переменного перепада давления:

1. шкалы ротаметров практически равномерны;

2. ротаметрами можно измерять малые расходы;

3. потери давления в ротаметрах незначительны; потери не зависят от величины расхода;

4. ротаметры имеют большой диапазон измерения .

Схема ротаметра показана на рис.5. Проходящий через ротаметр снизу поток жидкости или газа поднимает поплавок вверх до тех пор, пока расширяющаяся кольцевая щель между телом поплавка и стенками конусной трубки не достигнет такой величины, при которой действующие на поплавок силы уравновешиваются. При равновесии сил поплавок устанавливается на той или иной высоте, в зависимости от величины расхода.

Конструктивно расходомер состоит из двух частей: ротаметра и магнито-пневматического преобразователя, служащего для преобразования линейного перемещения поплавка в давление воздуха, поступающего к манометру (вторичному прибору).

Рисунок 5. Схема ротаметра

Ротаметры рассчитаны на рабочее давление до 6,27 ; измеряемый расход от до ; максимальное расстояние от датчика до вторичного прибора 100 м; рабочая температура до 120 ; основная погрешность комплекта 2,5%.

РАСХОДОМЕРЫ ОБТЕКАНИЯ.

Это приборы, у которых под воздействием динамического давления потока перемещается обтекаемое тело (диск, поплавок, поршень). Величина перемещения напрямую связана с расходом вещества. Большинство расходомеров сконструированы таким образом, что обтекаемое тело перемещается вдоль вертикальной оси. Но в ряде приборов обтекаемое тело в виде лопасти или диска поворачивается вокруг оси подвеса.
Расходомеры обтекания подразделяют на группы:
1. Расходомеры постоянного перепада давления - поплавок в расходомере перемещается вертикально, а сила сопротивления потоку создается за счет веса поплавка.
2. Расходомеры с изменяющимся перепадом давления - имеют еще и пружину, которая противодействует потоку и обтекаемое тело может перемещаться в различных плоскостях.
3. Расходомеры с поворотной лопастью – сопротивление потоку создается не только весом подвижной части, но еще и пружиной. В эту группу входят и расходомеры компенсационные, которые имеют поворотную лопасть, а сила сопротивления потоку образуется за счет постороннего источника энергии.
Во всех расходомерах обтекания между подвижным телом и стенками прибора остается проходное сечение.
Преимущества расходомеров обтекания:
• простота конструкции
• безотказность в процессе эксплуатации
• большой диапазон измерения
• относительно небольшая погрешность измерения расхода ± (1,5- 2,5) %.

Поплавковые и поршневые расходомеры

Поплавковый расходомер постоянного перепада давления (рис. 1) состоит из поплавка 1 и конического седла 2, расположенных в корпусе прибора (отсчетное устройство на схеме не показано). Коническое седло выполняет ту же роль, что и коническая трубка ротаметра. Различие заключается в том, что длина и диаметр седла примерно равны, а у ротаметров длина конической трубки значительно больше ее диаметра.

В поршневом расходомере (рис. 2) чувствительным элементом является поршень 1, перемещающийся внутри втулки 2.

Втулка имеет входное отверстие 5 и выходное отверстие 4, которое является диафрагмой переменного сечения. Поршень с помощью штока соединен с сердечником передающего преобразователя 3. Протекающая через расходомер жидкость поступает под поршень и поднимает его. При этом открывается в большей или меньшей

Рис. 1. Структурная схема поплавкового расходомера

Рис. 2. Структурная схема поршневого расходомера

степени отверстие выходной диафрагмы. Жидкость, протекающая через диафрагму, одновременно заполняет также пространство над поршнем, что создает противодействующее усилие.