Предмет: «Слесарное дело».. Преподаватель: Балунов А.С.. Тема: « Измерение количества расхода жидкостей и газов, классификация методов ». Работа над темой

Урок№62

07.10.2021 г.

Предмет: «Слесарное дело».

Преподаватель: Балунов А.С.

Тема: « Измерение количества расхода жидкостей и газов, классификация методов »

Цель:

ü познакомиться с методами измерения количества расхода жидкостей и газов

ü выяснить и запомнить методы измерения количества расхода жидкостей и газов

ü закрепить знания по методам измерения количества расхода жидкостей и газов

ü кратко записать в конспект основное содержание темы

Ход урока

1.Работа над темой

Методы и средства измерения и контроля расхода и количества газов и жидкостей.

Средства измерения, определяющие количество вещества, протекающего через поперечное сечение трубопровода за определенный промежуток времени, называются расходомерами.

Существует следующая классификация методов измерения по тем физическим законам, которые лежат в основе принципа действия этих устройств.

объемный метод

метод переменного и постоянного перепада давления (дросселирующие устройства и расходомеры обтекания)

метод скоростного напора (напорные трубки)

метод переменного уровня (щелевые расходомеры)

тепловой

ультразвуковой

электромагнитный

тахометрический

инерциальный

оптический

маркерный

При использовании объемного метода применяются обратимые насосы: шестеренчатые (рис.2.153, а), лопастные (рис.2.153, б) и др. При подаче на насос перепада давления ротор начинает вращаться, подавая порции жидкости при каждом обороте. Измерение расхода сводится к определению числа порций жидкости, проходящих в единицу времени, т.е. к измерению частоты вращения ротора насоса.

Вязкость жидкости при этом методе не оказывает влияния на показания прибора, что является преимуществом объемного метода измерения. Однако изменение температуры жидкости существенно влияет на точность измерения.

Другим представителем объемного счетчика количества жидкостей является однопоршневой насос, принцип действия которого представлен на рис.2.153,в. Жидкость по входному патрубку 3 через распределительный четырехходовой кран 4 направляется под поршень 8 в камеру А. Вещество, находящееся в камере Б, вытесняется поршнем 8 и через четырехходовой кран 4 уходит к потребителю через патрубок 5.

При подходе поршня 8 к верхнему положению четырехходовой кран 4, связанный специальным механизмом переключения 6 со штоком поршня 7, перемещается в положение, указанное пунктиром. Теперь жидкость поступает в камеру Б, а из камеры А вытесняется через кран. Циклы многократно повторяются.

Количество жидкости, прошедшее через счетчик, определяется счетным механизмом, приводимым в движение штоком поршня 7.

Метод переменного перепада давленияоснован на дросселировании, т.е. сужении потока вещества, движущегося по трубопроводу. Сужение потока приводит к возрастанию средней скорости потока, а следовательно, к увеличению его кинетической энергии и уменьшению потенциальной согласно закону сохранения энергии. Соответственно статическое давление в месте сужения уменьшается и возникает разность (перепад) давлений потока до сужения и в суженном сечении. Измерение расхода сводится к измерению перепада, связанного со скоростью потока жидкости или газа. Для образования переменного перепада давления, пропорционального скорости потока, применяют напорную трубку, трубку (сопло) Вентури, сопло и диафрагму.

При реализации метода постоянного перепада давленияскорость оцениваемого потока постоянна. Перепад давления возникает при прохождении среды через суженное сечение, причем площадь проходного сечения изменяется в зависимости от изменения расхода. Постоянный перепад давления, возникающий в месте сужения, создается подвижным чувствительным элементом, изменяющим свое положение в потоке, и определяется главным образом массой этого элемента. Пределы измерения расхода составляют от 0,00025 до 10 000 м³/ч.

Метод скоростного напора.Скоростные счетчики количества жидкости основаны на суммировании числа оборотов помещенного в поток вращающегося элемента за определенный промежуток времени. Вращающийся элемент приводится в движение за счет кинетической энергии самого потока. Скорость вращения пропорциональна средней скорости протекающей жидкости, а следовательно, и расходу.

+По конструктивному исполнению чувствительного элемента эти счетчики делятся на аксиальные и тангенциальные. Первые чаще называют турбинными, а вторые – крыльчатыми счетчиками. Аксиальный рабочий орган размещается горизонтально, тангенциальный – вертикально. Такие приборы позволяют измерять количества жидкости от 3 до 13 000 м³/ч.

Тепловой методреализуется в основном в двух вариантах. Если чувствительный элемент расходомера выполнить в виде тонкой нити из материала с большим температурным коэффициентом сопротивления и нагреть нить током, то температура нити, а следовательно, и сопротивление будут зависеть от скорости потока. Мерой скорости (расхода) будет сила тока или падение напряжения на сопротивлении нити.

При реализации ультразвукового методаизмерение расхода можно свести к определению разности времени излучения и приема сигналов, разносит фаз и разности частот при прохождении ультразвуковых волн (частотой выше 15 кГц) вдоль и против направления движущегося потока.

Ультразвуковые расходомеры обеспечивают погрешность измерения, не превышающую 0.5% от измеряемого значения при скорости движения до 10 м/с и диаметре трубопроводов до 2 м.

Электромагнитный методизмерения расхода применим для агрессивных, ядовитых, воспламеняющихся и других опасных жидкостей, обладающих удельным электрическим сопротивлением, не превышающим 10⁵Ом•см^-3С. Достоинством расходомеров, построенных на принципе электромагнитной индукции при движении электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, является отсутствие в их конструкции каких-либо движущихся или неподвижных элементов, вносимых в движущийся поток и способных влиять на скорость, создавать потерю давления, независимость показаний от вязкости и плотности жидкости.°при температуре -40…+180.

2. Итог.

- Подумайте , что вы узнали сегодня на уроке.

- Расскажите , какие существуют методы измерения количества расхода жидкости и газа?

- На чем основывается принцип теплового метода определения количества расхода жидкости и газа?

- Опишите конструкцию обратимого насоса?

СПАСИБО ЗА РАБОТУ!