 |
Метод переменного перепада давления
|
|
|
|
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
РАСХОДА ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ
Отчет о лабораторной работе №5
по циклу дисциплин «Автоматизация производственных процессов»
Екатеринбург 2011
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
РАСХОДА ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ
Цель и задачи лабораторной работы
Целью работы является изучение основных методов и средств измерения расхода газов и жидкостей, используемых при контроле и автоматизации технологических процессов. Задачей исследования является градуировка измерительного комплекта и оценка точности определения расхода воздуха двумя основными методами измерения: постоянного перепада давления и переменного перепада давления.
Основные методы и средства измерения расхода
Расходом называется параметр, __________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
Приборы, определяющие расход, называются_______________________. Расход газа и воздуха обычно измеряется в объемных единицах: ___________________________ ______________________________.
Расход пара и жидкостей принято определять в массовых единицах: ________________________________________.
Для получения сравнимых данных результаты измерения расхода газа и воздуха приводят к нормальным условиям. В промышленной практике нормальными условиями считаются:_____________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
Разработаны следующие методы измерения расхода газов и жидкостей: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
|
|
|
Измерение расхода методом постоянного перепада давления
Метод постоянного перепада давления обычно реализуется с помощью ротаметра (рисунок 1а).
 |
Рисунок 1 – Устройство и градуировочная характеристика ротаметра
а – схема ротаметра типа РС-5 со стеклянной трубкой; б – градуировочная характеристика ротаметра типа РС-5; в – схема ротаметра типа РЭ с коническим поплавком и дифференциально-трансформаторным преобразователем
1 - ______________________________________, 2 - ___________________________________,
3 - ______________________________________
Приборостроительными заводами выпускается ротаметры типа РС и РМ со стеклянной конусной трубкой, которые применяются при давлении в трубопроводе до 0,6 МПа. Ротаметры типа РП и РЭ с коническим поплавком имеют
Метод переменного перепада давления
Метод переменного перепада давления широко применяется при автоматизации многих технологических процессов. Он основан на ______________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
В качестве сужающих устройств обычно используются ____________________________________________________________________.
При использовании стандартных сужающих устройств и соблюдении требований указанных выше ГОСТов зависимость расхода потока Q м3/ч,от измеряемого перепада давления описывается уравнением
(2)
где α - коэффициент расхода, значения которого определяются числом Рейнольдса, типом сужающего устройства и его модулем m (m = F 0 / F = d 2 / D 2);
ε - поправочный множитель на расширение измеряемой среды;
d - диаметр отверстия сужающего устройства, мм;
D - диаметр трубопровода, мм;
∆Р - измеряемый перепад давления, кПа;
ρ - плотность измеряемой среды в рабочем состоянии, кг/м3.
Практическое применение уравнения (2) основано на том, что при числах Рейнольдса больше критического (Re > Re кр), коэффициент α достигает своего наименьшего предельного значения и становится величиной постоянной, которая называется «исходным коэффициентом расхода». Его значение находится по модулю m с помощью соответствующих таблиц или графиков (рисунок 2в). В этом случае уравнение (2) существенно упрощается, но его уже нельзя использовать для измерения малых расходов, когда (Re ≤ Re кр). Поэтому у всех промышленных расходомеров начальная часть шкалы (около 20 % от верхнего предела) не оцифрована, т.к. является нерабочей.
|
|
|
Поправочный множитель ε при измерении расхода воздуха на данной лабораторной установке можно принимать равным единице.
Плотность измеряемой среды в рабочем состоянии ρ кг/м3 при определении расхода газа или воздуха рассчитывают по формулам:
_____________________________________________________
____________________________________________________________
_______________________________________________________
Для относительно постоянных параметров среды и при условии соблюдения Re > Re кр уравнение (2) может быть представлено простой квадратичной зависимостью:
,
где К – градуировочный коэффициент измерительного комплекта, который рассчитывают по формуле:
.
2.3 Определение градуировочного коэффициента К
1) Рассчет модуля сужающего устройства m = d2 / D2 (значения d и D указаны на трубопроводе)
m = __________________________________
2) Определение по графику на рис.2в исходного коэффициена расхода α
α = __________________________________
3) Вычисление градуировочного коэффициента К
К = ____________________________________________---
Результаты определения величин ρ и К следует показать преподавателю, получить конкретное задание и разрешение на выполнение работы.
Выполнение исследований
|
|
|
