Как; проверяют цепи контактных датчиков?
Проверяют действие каждой цепи, отключая одно из соединений датчика. В этом случае должен возникнуть сигнал тревоги. После подтверждения тревоги лампа должна гореть постоянным светом. Подключают провод датчика и проверяют, начнет ли лампа гореть слабым светом.
Датчики и приборы для измерения температуры.
Датчики и приборы для измерения температуры.
Где используют датчики температуры?
Датчики применяют в регуляторах температуры охлаждающей воды, топлива и масла, которые устанавливают на главных и вспомогательных двигателях внутреннего сгорания, турбинах, котлах и других механизмах; для автоматического поддержания в заданных пределах температуры в помещениях с воздушным отоплением, мытьевой воды в цистернах.
Действие измерителей температуры в них основано на использовании различных физических принципов.
На каком свойстве основано действие биметаллических датчиков?
В биметаллических датчиках используется свойство материала, состоящего из двух прочно соединенных слоев разнородных металлов или сплавов, изменять свою длину под воздействием температуры. В датчиках этого типа элементы изготовлены в виде пластинок, стержней и трубок. Один элемент выполнен из материала с высоким коэффициентом линейного расширения а, второй - из материала с очень малым коэффициентом < х.
В качестве материала с большим коэффициентом линейного расширения применяют медь, латунь и сталь. Для изготовления другого элемента используется инвар (ферромагнитный сплав железа с 36 % никеля с очень малым коэффициентом линейного расширения) или суперинвар. Коэффициент линейного расширения инвара в 5 раз меньше к меди и в 2 раза меньше стали.
Принцип действия таких датчиков основан на измерении изменений размеров элементов, вызванных воздействием теплоты. Схема биметаллического измерителя температуры приведена на рис. 15 а. Чувствительный элемент выполнен из пластинок, соединенных спайкой или обжатием в горячем состоянии. Биметаллическому элементу для уменьшения размеров и увеличения чувствительности придают форму плоской или цилиндрической спирали (15 б, в). Из каких основных элементов состоит дилатометрический датчик (дилатометр)? Разновидностью биметаллического датчика является дилатометр (рис. 15г). Он состоит из трубки, выполненной из материала с большим коэффициентом линейного расширения, и стержня 2, изготовленного из материала с малым коэффициентом линейного расширения. Для изготовления элементов дилатометра используются те же материалы, что и для биметаллического датчика. Иногда стержень выполняют из кварца.
Дилатометры отличаются надежностью. Их применяют для измерения температуры жидкостей (до 500 °С). Какое устройство можно привести в качестве примера датчика температуры дилатометрического типа?
Таким примером может быть унифицированный дилатометрический термометр с электрическим выходным сигналом типа ТУДЭ (рис. 16). Прибор предназначен для сигнализации и двухпозиционного регулирования температуры газов и жидкостей. Модификации ТУДЭ имеют пылебрызгозащищенное исполнение.
Принцип действия основан на пропорциональном изменении длины чувствительной трубки и стержня в зависимости от температуры регулируемой среды. С изменением длины растягивается, или сжимается пружина, что ведет к размыканию или замыканию контактов.
Чувствительный дилатометрический элемент можно смонтировать в защитном кожухе, изготовленном из любого материала, стойкого в регулируемой среде.
Как действует устройство ТУДЭ?
Чувствительная трубка изготовлена из материала, имеющего большой коэффициент линейного расширения. Стержень 14 (см. рис. 16) выполнен из материала с минимальным коэффициентом линейного расширения. Для компенсации длины чувствительной трубки, которая находится в зоне тепловой изоляции, установлен стержень 13, изготовленный из того же материала, что и чувствительная трубка. Стержень 13 удерживается от поперечных перемещений пластинчатой пружиной
11. Стержень 14 через стержень 13 прижимается к чувствительной трубке цилиндрической пружиной 12. Со стержнем 13 жестко соединена рамка 6, на которой смонтировано контактное устройство, состоящее из рычагов 3 и 5, цилиндрической пружины 8, рычага 2 с контактами 9, винта дифференциала 1 и контактов 10.
При изменении температуры регулируемой среды изменяется длина чувствительной трубки, что вызывает продольное перемещение стержней 14 и 15 совместно с контактным устройством. Рычаг 3, упираясь в винт 4, начинает поворачиваться относительно оси А и занимает такие положения, при которых силы действия пружины 8 меняют свое направление, приводя в движение рычаг 5. Рычаг 2, связанный с рычагом 5 через пазы направляющей 7, замыкает или размыкает контакты 9 и 10.
Что представляют собой датчики манометрического типа?
Датчики манометрического типа имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при ремонте. Датчики представляют собой замкнутые системы, состоящие из ампул 1, соединенных капиллярными трубками 2, с измерителями давлений: манометрическими трубками 3 (рис. 17а) или с иль фон ам и 3 (рис. 176, в). Система заполняется жидкостью или инертным газом.
Что представляют собой жидкостные датчики?
Если весь объем замкнутой системы заполнен жидкостью, то измерители называются жидкостными.
Температура кипения жидкости должна быть выше максимально возможной в процессе регулирования. Кроме того, жидкость должна характеризоваться большим объемным коэффициентом расширения. Чаще всего применяют ксилол, ртуть (для температуры 30 - 750 °С), метиловый спирт (40 - 140°С). Такие датчики развивают значительное выходное усилие и потому применяются в регуляторах прямого действия. Их ампулы (термопатрона) имеют больший объем по сравнению с объемом капиллярных трубок. Это делается для того, чтобы уменьшить влияние температуры окружающей среды на точность работы измерителя.
Недостатком жидкостных измерителей является небольшое изменение объема рабочей жидкости при измерении температуры, что требует применения ампул со значительным объемом жидкостей. Датчики манометрического типа обладают большой инерционностью и потому могут употребляться только при регулировании процессов с медленно изменяющимися температурами.
По принципу действия к жидкостным измерителям температуры тесно примыкают датчики с твердым наполнителем замкнутой системы, в качестве которого используются различные смеси, например 20 % воска и 80 % красномедной пыли (в регуляторах фирмы "Вол Тэн").
Что собой представляют парожидкостные измерители?
В парожидкостных измерителях (см. рис. 17) объем ампулы, капиллярной трубки и сильфона частично заполняют жидкостью, кипящей при измеряемой температуре. Объем над поверхностью жидкости занимают насыщенные пары, давление которых зависит от температуры среды.
Выбирая жидкость для заполнения ампул, следует стремиться получить наибольшую крутизну кривой, показывающей зависимость давления насыщенных паров жидкости от температуры в области ее измерения при относительно небольшом давлении (не более 10 МПа). В качестве наполнителей применяют однородные жидкости и смеси, компоненты которых не вступают между собой в химическую реакцию.
Для измерения температуры в диапазоне 400 - 500°С в качестве наполнителя может быть применена ртуть, температура кипения которой при атмосферном давлении равна 357 °С. Следует только тщательно следить за тем, чтобы ртуть была химически и механически чистой. Все детали измерителя должны быть изготовлены из стали. Использование сплавов меди недопустимо.
В каких случаях применяют разделительные сосуды в парожидкостных измерителях? В случае изготовления измерителей давления паров ртути из медных сплавов система должна быть снабжена разделительным сосудом, часть которого и измеритель давления заполняют инертной разделительной жидкостью. В качестве разделительных жидкостей применяют смеси, в %: первый состав - химически чистый глицерин 80, этиловый спирт 16, вода 4; второй состав - гликоль 95, этиловый спирт 5.
Ампула измерителя (по сравнению с остальной его частью) в условиях эксплуатации находится в области более высоких температур. Поэтому ее конструкция должна быть такой, чтобы пары жидкости находились только в ампуле, а вся остальная система была заполнена жидкостью. Нельзя допускать попадания пара в капилляр, так как он там будет конденсироваться, что приведет к нарушению действия прибора.
В замкнутой системе при любой температуре должен быть паровой объем. Для этого термосистему, из которой предварительно удален воздух, при зарядке сначала заполняют жидкостью, а затем часть жидкости сливают. Чтобы при этом сохранить образующийся паровой объем, капилляр пропускают внутрь термобаллона (см. рис. 17 6).
Таблица 4.
| Рабочая жидкость | Точка кипения, °С | Пределы измерений, °С | Шкала |
| Хлористый метил | - 24,1 | От 0 до 125 | Неравномерная |
| Хлористый этил | 13,1 | 20 до 120 | Расширяющаяся к верхнему пределу |
| Ацетон | 56,6 | 50 до 200 | Неравномерная |
Примечание. Возможная длина капилляра до 60 м.
Длина капилляра ограничивается допустимым значением запаздывания и обычно лежит в пределах 5 м.
Какие наполнители используют в датчиках температуры?
Данные о наполнителях, которые используются в судовых регуляторах, приведены в табл. 4, а кривые зависимости давления насыщенного пара от температуры для некоторых наполнителей - на рис. 17 г, где 1 - хлористый этил; 2 - этиловый эфир; 3 -ацетон; 4 - вода; 5 - октан; 6 - даутермит.
В парожидкостных приборах ампулу заполняют низкокипящей жидкостью (хлор метил, ацетон и др.) и ее парами, а капилляр и манометр - смесью глицерина с водой или спиртом. Инерционность таких приборов несколько меньше, чем жидкостных.
Каковы особенности газового измерителя температуры?
Газовый измеритель температуры (см. рис. 17 а) имеет такую же конструкцию, как и другие чувствительные элементы манометрического типа. Заполнителем в нем является газ, обычно чистый азот, пригодный для измерения температуры от 50 до 500°С и безвредный для обслуживающего персонала. Недостатком газовых датчиков является то, что на точность их действия заметно влияет изменение температуры окружающей среды. Для снижения этого явления объем капилляра и объем над сильфоном необходимо уменьшить.
Как используются измерители манометрического типа в термореле?
Примером могут служить термореле типа ТДЦ и ТРДК. Термореле (рис. 18) представляет собой элементный выключатель. Когда текущее значение контролируемой температуры достигает верхнего предела, контакты термостата размыкаются, разрывая цепь питания исполнительного органа. При достижении нижнего значения, наоборот, происходит замыкание контактов.
По такой схеме действует реле температуры марки ТДЦ двух диапазонного дистанционного типа. Реле включает в себя термочувствительную систему и исполнительный механизм с электрическими контактами 2. Устройство и действие термореле типа ТРД аналогичны рассмотренным типа ТДЦ.
Каков диапазон настройки термореле?
Цля судовых установок промышленностью выпускаются реле температуры следующих модификаций: ТРДК - 3 с диапазоном настройки 25 - 30°С; ТР-2А-06ТМ с диапазоном настройки 60 - 160°С. Реле сконструированы для работы в условиях, характеризующихся определенной температурой, относительной влажностью, креном, давлением окружающей среды.
Как устроен и действует манометрический термометр с электрическим выходом? Газовые манометрические термометры с электрическим выходным сигналом (рис. 19 а) предназначены для непрерывного измерения температуры газов, пара и жидкостей и преобразования измеряемой температуры и пропорциональный сигнал. Принцип действия основан на зависимости давления (объема) заполнителя термосистемы от температуры измеряемой среды.
Основными узлами прибора являются манометрическая термосистема, передаточный механизм и механоэлектрический преобразователь, действие которого основано на силовой компенсации.
Манометрическая термосистема термометров состоит из термобаллона (рис. 19 6), дистанционного капилляра 2 и манометрической пружины 4. Изменение температуры воспринимается манометрической пружиной, которая, раскручиваясь через звено 5 и сектор 6, приводит в движение стрелку 3. На оси сектора закреплен рычаг 7, к которому крепится пружина 8. Второй конец пружины впаян в рычаг движка 9 преобразователя 10. Пружина, растягиваясь, передает усилие на свободный конец движка преобразователя. Перемещение движка изменяет параметры преобразователя, в результате чего на выходе его появляется сигнал постоянного тока.
ДАТЧИКИ И ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, РАСХОДА СРЕДЫ.
Датчики и приборы для измерения давления.
Какие устройства применяют для измерения давления до 0,2 МПа?
Для измерения давления до 0,2 МПа используют плоские мембраны, изготовленные из ткани, прорезиненной с обеих сторон, капрона, стали, латуни, резины, кожи и аэростатной ткани. Их применяют в случаях, если рабочий ход измерителя давления не превышает 1 мм. Плоские мембраны могут быть с жестким центром (рис. 1, а) или без него. Чтобы исключить влияние жесткости мембраны, ее кольцевую часть обычно делают с гофром 2 (рис. 1,6), обращенным впадиной в сторону действия измеряемого давления. Высота гофра должна быть в 3 - 4 раза больше рабочего хода мембраны. Иногда упругие мембраны выполняются из латуни или стали с несколькими гофрами.
Долговечность мембран зависит от конструкции заделки и жесткого центра, диаметр которого выбирают в пределах 0,6 - 0,8 диаметра заделки. Обычно в измерителях давления применяют мембраны толщиной от 0,2 мм до нескольких миллиметров и диаметром от 30 до 150 мм. Наибольшее распространение получили мембраны толщиной
0,35 - 0,4 мм. В сервомоторах используют тарельчатые мембраны толщиной 4-5 мм, имеющие большой гофр и жесткий центр, образованный двумя опорными алюминиевыми (латунными или стальными) дисками, которые по окружности закреплены заклепками или болтами.
В каких случаях для измерения давления используют сильфоны?
Для измерения давления от 0,1 до 10,0 МПа и более применяют гармониковые мембраны, называемые сильфонами (рис. 1, в), изготовляемые из томпака, полутомпака, бериллиевой бронзы и нержавеющей стали. Основные технические характеристики сильфонов - допустимое одностороннее давление (обычно его подводят с наружной стороны), жесткость, активная площадь и рабочий ход.
Что представляют собой мембранные датчики давления с потенциометрическим преобразователем (потенциометром)?
Потенциометр - это регулируемый резистор с подвижным контактом (движком). Применяется для регулирования электрического напряжения, а также в качестве датчиков перемещения. Потенциометрические датчики широко распространены на судах.
У потенциометрического датчика должен быть малый момент для перемещения ползунка (не более 0,2 Н-см). В качестве чувствительного элемента используются пружинные или спиральные трубки (рис. 1, г), а также сильфоны.
В датчике давления с потенциометрическим преобразователем (рис. 2) под действием давления происходит перемещение мембранной коробки, которое с помощью штока 2 приводит к перемещению движка потенциометрического преобразователя 3.
Схема подключения потенциометрического датчика проста, так как на его выходе можно получить относительно большую мощность, достаточную для тоге, чтобы подключить к нему параллельно несколько регистрирующих приборов без усилителей. Недостаток контактных датчиков: преждевременное срабатывание под воздействием вибрации и невозможность проверки исправности во время работы.
Что представляет собой датчик с индуктивным преобразователем?
Датчик давления с индуктивным преобразователем показан на рис. 3. Он состоит из чувствительного мембранного элемента 3, к которому прикреплен якорь 5 индуктивного преобразователя 4. Контролируемое давление р среды, поступающей по трубке в полость 2, вызывает перемещение мембраны вместе с якорем, что приводит к изменению индуктивности преобразователя вследствие изменения зазора б.
Чем обусловлено широкое применение манометров?
В судовых установках для измерения давления широко применяют манометры из-за их конструктивной простоты и надежности. Манометры, как; и другие приборы для измерения давления, изготавливают показывающими (рис. 4, а) или самопишущими (рис. 4, б). Основными элементами показывающего манометра являются манометрическая трубка и механизм передачи ее перемещения к стрелке. К свободному концу трубки, который перемещается пропорционально давлению, присоединен поводок 4, связанный с зубчатым сектором 3 и шестерней 5. На оси шестерни закреплена стрелка 2. Пружина исключает влияние зазоров в сочленениях на точность измерения.
Каковы характерные неисправности стрелочных манометров и как их устраняют? Неисправности для манометров и способы их устранения приведены в табл. 3.
Таблица 3.
| Неисправность, ее внешнее проявление: Вероятная причина: Способ устранения: | |
| Стрелка прибора стоит неподвижно при снижении и повышении давления. | Канал штуцера или подводящая Прочистить канал магистраль засорились. штуцера, сняв прибор с Лопнула манометрическая трубка объекта. Продуть или пружина. Негерметическое магистраль сжатым соединение штуцера с подводящей воздухом. Капитальный магистралью. Отсоединилась тяга, ремонт, соединяющая конец пружины с Проверить наличие сектором. прокладки и плотность соединения. Присоединить тягу и оттарировать прибор. |
| При снижении измеряемого давления до атмосферного стрелка не доходит до нулевой отметки. | "Усталость" манометрической Снять стрелку и пружины. установить на нулевую отметку. |
| Стрелка прибора не возвращается на нулевую отметку. | Стрелка задевает за стекло или Выправить стрелку, циферблат. Выправить ось и Неисправна спиральная пружина. проверить прибор. Сменить спиральную пружину. |
| Прибор не держит давления. | Не герметичность узла Капитальный ремонт, манометрической пружины. Не Сменить прокладку герметичность е месте соединения между штуцером и прибора с подводящей магистралью, подводящей магистралью. |
Для чего предназначены реле давления РД-8Т и РД-12?
На рис. 5,а показано реле давления РД-8Т, предназначенное для поддержки заданного давления в масляных системах, компрессорных установках, работающих в условиях тропического климата. Диапазоны срабатывания реле, МПа: 0-0,4; 0-0,6; 0 - 1,0.
На рис. 5, б приведено реле давления РД-12, служащее для автоматического управления или сигнализации при контроле в воздушных водяных резервуарах, фреоновых холодильных установках. Диапазоны установок срабатывания, МПа: 0,2 - 0,8; 0,5 - 2,0. Реле РД-8Т и РД-12 имеют регулируемый дифференциал в пределах от 10 до 50 % верхнего предела давления.
Что представляет собой реле давления РДС- 1Т?
Реле давления РДС-IT (рис.5,в) предназначены для автоматического контроля давления в системах путем размыкания и замыкания электрической цепи сигнализации. Принцип действия прибора основан на уравновешивании силы давления на сильфоне силой упругих деформаций регулировочной пружины. Перемещение подвижного конца сильфона под действием давления через рычаг замыкает или размыкает контактное устройство реле. Реле РДС-IT представляет собой бесшкальный прибор с постоянным нерегулируемым дифференциалом. Весь механизм смонтирован на основании и закрыт крышкой с герметизирующей прокладкой. Реле состоит из узла сильфона, передаточно-настроечного механизма и контактного устройства.
Узел сильфона (см. рис. 5, в) состоит из корпуса с присоединительным штуцером, сильфона 2 с донышком и штока 9. Передаточно-настроечный механизм включает в себя рычаг 4, настроечную пружину 5, винт 6 и упор 3. Контактным устройством является микропереключатель 8. Реле замыкает контакты при понижении давления до установленного значения и размыкает при повышении давления на значение дифференциала.
При понижении давления в камере под действием пружины 5 происходит поворот рычага 4 вокруг оси против часовой стрелки. Когда давление среды понизится до заданного настройкой значения, правый конец рычага освободит шток микропереключателя 8, контакты которого автоматически замкнуты. При повышении давления в камере сильфон 2 сжимается, а его шток 9 движется вверх и поворачивает рычаг вокруг оси по часовой стрелке, преодолевая сопротивление пружины. Когда давление среды повысится на значение дифференциала, рычаг нажмет концом на шток микро выключателя, разомкнув контакты.
Сила давления, действующая на сильфон 2, уравновешена через шток сильфона и рычаг
4 силой упругой деформации цилиндрической пружины 5. Одним концом пружина упирается в рычаг 4, а другим — в гайку винта настройки 7. Вращением винта 6 настраивают реле на требуемое давление срабатывания.
Что представляет собой дифманометр?
Дифманометр (дифференциальный манометр) — это прибор для измерения разности давлений. Он применяется также для измерения уровня жидкостей и расхода жидкости пара или газа по перепаду давлений. Дифманометры могут быть жидкостными и механическими. Примером механического прибора может быть дифманометр типа ДМ. Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из двух или четырех мембранных коробок 10 (рис. 6), ввернутых с обеих сторон в подушку 11 и затянутую между двумя крышками 9 и болтами 8. При этом образуются две камеры: плюсовая (нижняя) — между нижней крышкой и подушкой; минусовая (верхняя) — между верхней крышкой и подушкой. Каждая из мембранных коробок сварена из двух мембран, профили которых совпадают по направлению. Внутренние полости мембранных коробок сообщаются между собой через отверстие в подушке и заполняются дистиллированной водой через ниппель 12. Давление подается через импульсные трубки 7, на которых установлены два запорных вентиля 1 и соединяющий их уравнительный вентиль 2. С центром верхней мембраны связан сердечник 6 дифференциального трансформатора 5, закрытого колпаком 4. Сердечник находится внутри разделительной трубки, чтобы исключить, влияние зазоров установлена пружина 3.
Как устроен датчик давления типа GT-1?
Датчик типа GT-1 фирмы «Аутроника» служит для преобразования давлений в электрические сигналы, которые могут быть использованы для дистанционных показывающих приборов и сигнализации. Применяют датчик главным образом на судах. Датчик помещен в прочный латунный корпус (рис. 7). Соединение с краном 2 осуществляется через переходник, имеющий резьбу. Электрическое подключение выполняют посредством трехжильного кабеля (медного), который вводят в корпус через сальник. Масса собранного узла 1,1 кг.
Изменение давления передается датчику в результате перемещения трубки Бурдона, установленной внутри корпуса. При перемещении трубки меняется индуктивность двух магнитных катушек, которые образуют часть цепи измерительного моста. Образующийся электрический сигнал изменяется пропорциона\ьно отключению давления. Для возбуждения преобразователя, необходим ток напряжением 16 В. Выходной сигнал., изменяется от 1 мА (соответствует атмосферному давлению) до5 мА (соответствует максимальному значению давления).
Рис. 7. Датчик давления типа GT-1
Этот сигнал, может быть подключен к показывающему прибору или другой системе с сопротивлением, не превышающим 1200 Ом. Диапазон измеряемых давлений, МПа: 0 -1,0; 0 - 1,6; 0 - 2,5; 0 - 4,0; 0 - 6,0.
Технические характеристики преобразователя давления:
Выходное напряжение, В 16±3; Потребляемый ток, мА 7-12; Выходной сигнал., мА 1-5 Максимальная температура окружающей среды, °С...... 60
Датчик давления GT-1 может быть подключен к показывающему прибору (стрелочного типа) через измерительный мостиковый блок, который имеет стабилизатор напряжения. Напряжение питания для блоков 24 В постоянного тока или 220 В переменного. Поставляются измерительные мостиковые блоки двух типов с маркировками МС-2/3+СТ-1 и МС-2/9+СТ-1 для трех и девяти датчиков и соответственно измерительных приборов. Измерительные мостиковые блоки могут быть установлены внутри пульта или на другом месте.
Как; действуют пьезоэлектрические преобразователи? Пьезоэлектрические преобразователи основаны на использовании пьезоэлектрического эффекта (пьезоэффекта), которым обладают некоторые кристаллы. Различают прямой и обратный пьезоэффекты. Прямой пьезоэффект заключается в том, что под действием механических напряжений на гранях кристалла возникают электрические заряды, обратный пьезоэффект — в том, что под действием электрического поля изменяются геометрические размеры кристалла. На использовании прямого пьезоэффекта основаны преобразователи усилий, давлений и ускорений. Обратный пьезоэффект применяют в ультразвуковых генераторах, вибраторах и т. д.
Наиболее сильно пьезоэффект выражен у кварца, турмалина и сегнетоэлектриков (сегнетовой соли, титана бария и др.).
На рис. 8 схематически изображено устройство пьезоэлектрического преобразователя давления. Преобразователь состоит из двух кварцевых пластин, соединенных параллельно. Наружные грани пластин заземляются, а между средними гранями находится латунная фольга 2. Давление на кварцевые пластины передается через мембрану 5. Выходное напряжение с кварцевых пластин снимается экранированным кабелем 4. Для соединения кабеля с латунной фольгой имеется отверстие, закрываемое пробкой 3.
Датчики и приборы для измерения расхода и состава среды.
Какой способ измерения расхода жидкости получил наибольшее распространение на судах?
Наиболее широкое распространение в судовой энергетике получил способ измерения расхода жидких и газообразных сред, основанный на измерении падения давления в трубопроводе, по которому проходит измеряемая среда.
Схема изменения давления Лр при прохождении вещества через диафрагму (сужение) показана на рис. 9, где сечение трубопровода до и после диафрагмы;
D, d — диаметры трубы и отверстия диафрагмы соответственно. Неизбежные и невозвратимые потери давления Др обусловлены трением. Для сужения потока в основном применяют нормальные диафрагмы, а также нормальные сопла, сопла и трубы Вен тури. Последние называют расходомерной трубой или соплом с конусом. На практике в основном применяют нормальные диафрагмы.
Что представляет собой нормальная диафрагма?
Нормальная диафрагма — это тонкий обычно стальной диск с концентрическим отверстием определенного профиля. Толщина диска не должна превышать D (где D — внутренний диаметр трубопровода), толщины диафрагмы. Отверстие диафрагмы со стороны входа потока должно быть цилиндрическое на длине не более 0.02D, но не менее 1 мм, а далее расточено под утлом не менее 30° (обычно угол расточки составляет 45°). Если толщина диафрагмы меньше 0.02D и она предназначена для трубопроводов большого диаметра, коническую расточку можно не делать.
Диафрагму устанавливают в большинстве случаев между двумя фланцами трубопровода. Очень важно, чтобы угол между торцовой поверхностью со стороны входа потока и цилиндрической частью отверстия был прямой. Кромка отверстия должна быть острой, без заусенцев. Давление следует измерять непосредственно перед диафрагмой в сечении и после нее в сечении (см. рис. 9). Ширина отверстии для отбора давления не должна превышать 0,03 D и быть менее 3 мм. Чтобы не нарушать равномерного распространения скорости по сечению, устанавливают кольцевые камеры. Камерные диафрагмы предназначены для трубопроводов диаметром 50-400 мм, давление в которых не превышает 10 МПа.
Почему вместо нормальной диафрагмы иногда применяют нормальное сопло?
При прохождении потока через диафрагму вытекают потери давления из-за завихрений среды, образующихся до и после диафрагмы. Эти потери бывают меньше, если использовать нормальное сопло, так как профиль его соответствует очертанию струи. Поэтому до сопла завихрений не образуется. Отбор среды для определения давления можно осуществлять как через отверстия, так и с помощью кольцевых камер. Недостаток сопла — его большая длина и связанные с этим трудности монтажа.
