Устройство за измерване на течаща вода. Уреди за измерване на потока на течности

История

Първият водомер е изобретен от Карл Вилхелм Сименс през 1851 г. Броячът имаше лопатков дизайн и с помощта на механизъм за броене на зъбни колела предаваше въртенето на работното колело към циферблата. Началото на използването на водомери в Германия е отбелязано през 1858 г.

Принцип на действие

Принципът на работа на водомерите (механични, тахометрични) се състои в отчитане на броя на завъртанията на работното колело, разположено вътре в измервателния уред и въртящо се под налягането на водния поток. Механизмът на измервателните уреди, отговорен за точността на показанията, е разположен в отделна част, която е изолирана от навлизането на вода в нея.

Според принципа на работа водомерите могат да бъдат разделени на тахометрични (в основата на работата е турбина или работно колело, поставено в поток от течност, което е свързано с механизъм за броене), вихрови, ултразвукови, електромагнитни (използвани в промишлеността) - се различават от тахометричните по наличието на електронни устройства и липсата на движещи се части. По дизайн те са разделени на отделни и компактни. По броя на обслужваните тръбопроводи водомерите се разделят на едноканални, двуканални и многоканални.

Стандартните водомери за студена вода работят при температура 40 ° C, водомерите за топла вода при температури до 90 ° C, нивото на налягането на водата в тях е 1 MPa. Водомерите се използват за отчитане на потреблението на вода в апартаменти и предприятия. Съответно, в зависимост от мощността на системите за отопление и водоснабдяване, измервателните уреди са индивидуални и индустриални. Водомерите редовно показват точни показания при температури до 60°C и относителна влажност до 98%.

Разновидности

Единична струя

Това е сухо работещ едноструен водомер, чийто принцип на работа се основава на измерване на броя обороти на работно колело, въртящо се под въздействието на един поток вода в тръбопровода. Въртенето на работното колело се предава на броячния механизъм с помощта на магнитни съединители. Броячният механизъм на брояча на сухо е защитен от вода, което осигурява дълготрайна стабилност на измерванията.

Предимства:

• конструкцията на устройството осигурява защита срещу външно магнитно поле (антимагнитна защита на водомера);
• всички устройства могат да бъдат оборудвани с импулсен изход, който осигурява възможност за дистанционно отчитане на показанията (импулсният изходен модул е ​​монтиран вътре в корпуса на водомера).

Многоструен

Тези измервателни уреди се различават от едноструйните по това, че водният поток се разделя на няколко струи, преди да удари лопатката на работното колело. Благодарение на това грешката на турбулентността на потока е значително намалена.

Предимства:

• минимални разходи за труд за демонтаж и монтаж при периодична проверка (само горната лесно отстраняема част на водомера подлежи на проверка);
• чрез допълнителни адаптерни втулки, предният панел на измервателния уред е настроен на нивото на декоративната повърхност (адаптерни втулки с различни размери);
• всички водомери могат да бъдат оборудвани с импулсен изход, който позволява дистанционно отчитане на показанията (импулсният изходен модул е ​​монтиран в корпуса на водомера).

клапан

Принципът на работа на този сухомер е подобен на описаните по-горе устройства: водният поток през специален канал навлиза в потоковата камера и се изхвърля по-нататък във водоснабдителната система. Дизайнът на устройството предвижда възможност за инсталиране на клапан вътре в измервателния уред, който ви позволява да изключите водата. Според тази функция броячът се нарича "клапан"

Предимства:

• инсталацията не изисква сложна и скъпа работа;
• индикаторната част на устройството може да се върти на 360° (в три равнини) за лесно отчитане;
• всички устройства могат да бъдат оборудвани с импулсен изход, който осигурява възможност за дистанционно четене на показанията (импулсният изходен модул е ​​монтиран вътре в кутията на устройството).

Турбина (метри на Волтман)

Механични измервателни уреди за измерване на разхода на студена или топла вода с диаметър 50 mm за различни видове водоснабдителни системи, системи за автоматично управление, регулиране и управление на технологични процеси и други сфери на дейност, изискващи отчитане на изразходваната вода. Монтират се на входовете на водоснабдителните системи на промишлени предприятия, многоетажни сгради и във водоснабдителната система. За първи път тези броячи са пуснати в производство през 1862 г., използвайки принципа на Волтман.

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "водомер" в други речници:

Броячът е устройство за броене на нещо. Брояч (електроника) устройство за отчитане на броя на събитията, следващи едно след друго (например импулси), използвайки непрекъснато сумиране, или за определяне на степента на натрупване на които ... ... Wikipedia

Стилът на тази статия не е енциклопедичен или нарушава нормите на руския език. Статията трябва да бъде коригирана според стилистичните правила на Wikipedia. Интелигентните измервателни уреди са вид усъвършенствани измервателни уреди, които определят показатели ... ... Wikipedia

Устройство или набор от устройства (измервателен уред), предназначени за определяне на количеството топлина и измерване на масата и параметрите на охлаждащата течност. Предназначение Отчитането и регистрирането на доставката и потреблението на топлинна енергия се организират с цел: ... ... Wikipedia

Съществувам., м., използвам. комп. често Морфология: (не) кого? пилот, на кого? пилот, (виж) кого? пилот кой? пилот, за кого? относно пилота мн. СЗО? пилоти, (не) кого? пилоти, на кого? пилоти, (виж) кого? пилоти, от кого? пилоти, за кого? за пилотите; … Речник на Дмитриев

Детектор за такса за регистрация. h ts, в k r rom Cherenkov Vavilov радиация се използва. При движение заряд. частици в среда със скорост v, надвишаваща фазовата скорост на светлината c / n в тази среда (n е индексът на пречупване на средата), частицата излъчва в ... ... Физическа енциклопедия

Денонощен полет Минерални води Москва денонощен полет, извършен от съветските пилоти А. И. Филин и А. Ф. Ковалков (специален кореспондент на вестник Пионерская правда) на лек ... ... Wikipedia

- ... Уикипедия

ЕЛЕКТРОНЕН БРОЯЧ- Схема на електронен брояч на кръвни клетки. Схема на електронен брояч на кръвни клетки: 1 микроотвор; 2 апертурна тръба (вътрешна камера); 3 външен електрод; 4 дозираща част…… Ветеринарен енциклопедичен речник

брояч- БРОЯЧ, a, m Устройство (механично или електронно), използвано за броене, определяне на количеството на това, което l. Водомер. Одитори от компанията за продажба на енергия разгледаха показанията на измервателните уреди ... Обяснителен речник на руски съществителни

А, м. Шофьор на самолет. Военен пилот. Морски пилот. Тест пилот. □ Пилотът трябва да познава свойствата на въздуха, всичките му влечения и капризи, както добрият моряк познава свойствата на водата. Каверин, Двама капитани. ◊ пилот космонавт на титлата СССР ... Малък академичен речник

Yal) Yu l (I y,) g F o 8 f "f-s

tq chea1 op) blyy;"., - - — aaam "yuiaa" b. "

Клас 42e, 2.) ПАТЕНТ НА ​​ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ НА УСТРОЙСТВО ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА КОЛИЧЕСТВОТО ТЕЧНА ТЕЧНОСТ, Към патента на С. П. Скрилников, подаден на 14 март

1929 г. (регистрационен номер 42688).

Предлаганото устройство принадлежи на

r броят на тези устройства за измерване на количеството течаща течност, в които се използват макари, управлявани от електромагнит, с включване на електромери във веригата. Уредът работи чрез последователно преминаване на течност през две камери - приемна и измервателна, с помощта на поплавъчно устройство и макара, която се издига чрез привличане на електромагнит и се спуска с прекъсване на веригата поради собствената си гравитация. Авторът смята, че такова устройство може надеждно да отчита количеството течаща течност при най-малките скорости на потока и налягания.

Чертежът изобразява устройството във вертикален разрез.

Течността се излива в приемната камера 4 през входния тръбопровод 1 през горните отвори 18 в макарата 8 и в стените на устройството. Когато кухината на долната измервателна камера се изпразни, електрическият ток от източника 12 протича по следния начин: през допълнителен електромагнит 9, контакт 15 на долния поплавък 7, неподвижни контакти 16, през контакт 14 на горния поплавък 6, през електромагнит 10 и чрез електромер 11.

Намотката 10 издърпва нагоре макарата 8, която в повдигнато положение затваря притока и изтичането на течност съответно през тръби 1 и 2, като същевременно свързва през отвори 18 и вдлъбнатина 17 горната приемна камера 4 на устройството с долната измервателна камера 5; в резултат на това последната камера ще се напълни с течност, която е преляла в нея от камера 4.

Докато долната камера се напълни напълно, макарата остава повдигната през цялото време и само плаващият поплавък 6, като отвори контакти 14 и 16, ще прекъсне тока: тогава макарата 8 ще се спусне и поплавъкът 7, след като се отдели от електромагнитът 9 изплува нагоре. В същото време потокът от течност през тръбопровода 1 ще се възобнови и ще изтече от изходната тръба 9 по-долу: цикълът на работа се повтаря, като всеки път се получава знак в електромагнитния брояч 11 или в брояча на броя на оди, прикрепени към макарата.

За регулиране на количеството течаща течност се използва конвенционално бутало 8; завинтване или завинтване, което съответно променя e 1 костта на измервателната камера o.

П р е д и е т п а т е. н т а.

1. Устройство за измерване на количеството течаща течност, оборудвано с макара, управлявана от електромагнит, включен във веригата на електромера, характеризиращ се с използването на два електромагнита 10, разположени вътре в измервателната камера o

"" в, Hydrogr. Uyr. Ужравл. БА!. S и R;, b:: „l.:::. инар: d, алаян Gl, A и ириления. на различните си височини на поплавъци b, 7, 1, оборудвани с опорни контакти 24, 16, от които долният поплавък 7, изработен от магнитен материал, е в сферата на привличане, разположена под него и включена във веригата на същия електромагнит 10 допълнителен електромагнит. 9, 2. Формата на изпълнение, описана в и. 1 брой измервателен уред различно приложение за смяна!

Ф капацитет на камерата o, конвенционално регулиращо бутало 8.

3. Формата на изпълнение на средството за измерване, описано в параграфи 1 и 2. различаващи се по това между приема. отваряне на измервателната камера и под. водещият тръбопровод 1 включва приемна камера 4, която комуникира с последния чрез отделен байпасен канал - макара в долната позиция на последния.

Водата във водните развъдници обикновено се прекарва или през затворени тръбопроводи, или през отворени канали, като обемите на водата са доста значителни. Цената на водоснабдяването директно зависи от обема на преместената течност и общата глава на системата, създадена от помпите. За да се избегнат ненужни движения на водата, е необходимо да се знае точно колко вода минава през тръбопроводите и колко вода трябва да премине. Различните методи за определяне на водния поток са описани по-долу.

Различните инструменти за измерване на потока могат да бъдат класифицирани според различни критерии. В тази книга е възприета следната класификация на устройствата за директно измерване: разходомери с променливо налягане; разходомери с постоянно диференциално налягане; различни разходомери; броячи за измерване на дебит в открити канали.

Уреди за директно измерване на потока

Броячи на звука. За директни измервания на обема се използват обемомери. Според принципа на измерване те могат да бъдат разделени на две групи: в измервателните уреди от първата група входящата течност се измерва в отделни еднакви по тегло дози; в броячи от втора група - на отделни равни по обем дози. Сумира се броят на изместените дози от брояча за определен период от време. Въз основа на получените данни се определя дебитът. И така, количеството течност, преминало през брояча, който работи според обемния принцип, се изчислява по формулата

където Q е количеството течност, преминало през брояча за една минута; V е обемът на измервателната камера на брояча; n е броят на дозите, изместени от брояча за минута.

Ако измервателният уред работи на принципа на теглото, масовият поток се определя по формулата

Обемният брояч с накланящи се камери, работещ на принципа на отчитане на тегловните дози (фиг. 10.20), се състои от две камери, разположени една над друга, като входът за вода е разположен над горната камера. Течността влиза в брояча, запълва горната камера и започва да прелива в долната. Пълненето на долната камера продължава, докато центърът на тежестта се измества толкова много, че камерата губи равновесие и се преобръща. В същото време натрупаната вода се източва. След пълно изпразване броячът заема първоначалната си позиция. По време на преобръщане горната камера се пълни с вода и я подава към долната, когато последната заеме първоначалното си положение.

Буталния брояч (фиг. 10.21) се отнася до обемни измервателни уреди с принудително изместване на течност и работи по следния начин. Водата влиза през входа в камерата, разположена вдясно от буталото. Буталото започва да се движи наляво, измествайки течността, която се е натрупала в камерата, разположена вляво от буталото. Не достигайки крайно ляво положение, буталото измества клапана, през който течността се влива в камерата, разположена отляво на буталото, като в същото време отворът, свързващ тази камера с изхода на устройството, се затваря. Тъй като налягането на водата сега действа върху буталото от лявата страна, то се премества надясно, изтласквайки водата от дясната камера през изхода. Не достигайки крайно дясно положение, буталото измества ролката надясно, в резултат на което се отваря отвор, свързващ входната тръба с дясната камера. За един цикъл на работа буталото измества определен обем течност от устройството. Броят на движенията на буталото се сумира от броячния механизъм и количеството течност, преминало през устройството, се определя чрез умножаване на броя на циклите по обема на течността, изместен в един цикъл на буталото. В промишлеността измервателните уреди се използват не с едно, а с няколко бутала с възвратно-постъпателно движение, което осигурява по-плавна работа. Точността на показанията на устройството зависи от количеството изтичане на течност между стената на измервателната камера и работното тяло. Този теч има голямо влияние върху грешката в отчитането на измервателния уред. Ако се елиминира, обемните броячи с цилиндрични бутала работят с висока точност, грешката може да бъде едва 0,2-0,3% (Eckman, 1950). Тъй като измервателните уреди от този тип работят на принципа на измерване на обема, плътността и вискозитетът на течността практически не оказват влияние върху точността на измерванията. Измервателните уреди с възвратно-постъпателни бутала се използват в различни водоснабдителни системи с масов дебит от 37 до 3785 l / min. Използването им обаче е ограничено от специални изисквания към течността, която не трябва да бъде корозивна и не много вискозна (Eckman, 1950).

Брояч с дисково бутало. За измерване на количеството течност, протичаща през системата, широко използвани броячи с диск | | бутало (фиг. 10.22). Широкото използване на тези водомери като водомери се обяснява с тяхната проста конструкция, компактност и относително ниска цена. В центъра на брояча е монтирана топка в сферична седалка, върху която е фиксиран плосък диск. По време на работа на брояча топчето заедно с диска се люлеят в сферична опора около общ геометричен център, но не се въртят. Под действието на налягането на течността, влизаща в устройството през входа, дискът се спуска или издига в зависимост от позицията си спрямо входната тръба.Когато течността тече през противокамерата, равнината на диска се измества по стените и топката , заедно с диска, се върти в леглото си. Под действието на разликата в налягането във входящата и изходящата дюза водата обтича топката с диска и се насочва към изходната дюза. По време на движението на топката издатината в горната й част се движи по повърхността на конуса, чийто връх съвпада с центъра на топката. Тъй като входът и изходът са разделени от преграда (не е показано на фиг. 10.22), водата трябва да тече през входа и около топката, като през цялото време остава под диска. Оста на диска задейства механизъм за броене, който регистрира броя на движенията на топката с диска. Това число, умножено по обема на течността, изместена в един цикъл, ви позволява да определите обема на течността, преминала през устройството. Описаните измервателни уреди могат да работят при всяко налягане и температура на измерваната среда. Въпреки това, точността на показанията може да бъде повлияна от плътността и вискозитета на течността, тъй като е възможно изтичане на течност през пролуки в инструменти с този дизайн. При дебит от 55 до 1890 l/min, относителната грешка на броячите с осцилиращ диск! обикновено не надвишава 1%.

Ротационен брояч с прави ножове. Принципна диаграма на ротационен брояч с прави лопатки е показана на фиг. 10.23. Основният елемент на устройството е ротор, монтиран ексцентрично в корпуса, оборудван с лопатки. Когато роторът се върти, лопатките под действието на пружините винаги остават притиснати към вътрешната повърхност на корпуса. Течейки през измервателния уред, течността притиска лопатките и завърта ротора, който от своя страна дестилира течността към изходната тръба. Броят на оборотите на ротора е фиксиран и определя обема на течността, преминала през брояча. Плътността и вискозитетът на течността не влияят на точността на измерване на ротационните броячи, тъй като този дизайн се характеризира с минимално изтичане на измерваното вещество. Относителната грешка на измерване на ротационни броячи с "прави лопатки" не надвишава 0,2-0,3%.

Разходомери с променливо налягане

Използвайки уравнението на Бернули и уравнението за непрекъснатост на струята, е възможно да се установи математическа връзка между дебита на несвиваем флуид и спада на налягането:

Коефициентът на потока C отчита загубата на поток течност в измервателния уред, а коефициентът на потока K е произведението на C и M:

Вентури дюзи. На фиг. 10.25 показва дюза на Вентури на Herschel. Стандартната дюза на Вентури се състои от заострен вход L 1, средна част, така наречената шийка, L 2 с минимално напречно сечение и плавно разширяващ се изход L 3 . Профилът на входната и изходната част на дюзата е избран така, че загубата на напор да е минимална. Тъй като течността тече с максимална скорост през гърлото на дюзата, статичното налягане в стеснението ще бъде по-малко от налягането преди стеснението. Изборът на стойностите на налягането се извършва в областта на най-голямото разширение на входната част на дюзата и в гърлото. Измереното диференциално налягане се преобразува в дебити с помощта на уравнение (10.13).

Познавайки диаметъра на тръбопровода, в който е монтирана дюзата на Вентури, и диаметъра на гърлото на дюзата, може да се изчисли стойността на константата М. Коефициентът на потока С обикновено се взема от таблици или графика (фиг. 10.26), докато коефициентът на потока се определя като функция от числото на Рейнолдс. При достатъчно големи числа на Рейнолдс, като се започне от стойността 2,5·10 5, дебитът става! постоянен. Стойностите C лежат на плътната линия. Пунктираните криви ограничават обхвата на стойностите на C. Коефициентите на потока се определят за дюзи, монтирани в тръби с диаметър 5,08 cm или повече, и p стойности в диапазона от 0,3-0,75 (β е съотношението на площите на отворите на устието на дюзата на Вентури и тръбопровода). За съжаление има много малко данни за ниски числа на Рейнолдс и за тръби с диаметър под 5,08 см. Това обаче не е пречка за широкото използване на разходомери с дюза на Вентури и други разходомери с променливо налягане, тъй като Теоретичният метод се използва изключително рядко в технологията за измерване на потока. Обикновено на практика налягането се измерва с манометър, а дебитът, съответстващ на всяка разлика в налягането, се определя или чрез метода на директно измерване на обема, или чрез друго предварително калибрирано измервателно устройство. Така се получават точки за начертаване на падането на налягането спрямо дебита. При измерване на дебита е достатъчно да се определи спадът на налягането и да се намери съответният дебит от графиката.

Нормални дюзи. На фиг. 10.27 са представени принципни диаграми на две нормални дюзи. Нормалните дюзи, подобно на дюзите на Вентури, работят на принципа на измерване на променливо диференциално налягане. Тъй като съотношението на диаметрите на входа към изхода е по-голямо за нормалните дюзи, те причиняват по-голяма загуба на налягане в сравнение с дюзите на Вентури поради значително увеличаване на турбулентността. Въпреки това, нормалните дюзи имат предимство пред дюзите на Вентури, тъй като изискват по-малко пространство и могат да бъдат монтирани между фланците на тръбопровода.

Обикновено налягането се взема от нормалните дюзи в три точки. Когато налягането се отвежда с помощта на отделни отвори в тръбопровода (виж Фиг. 10.28), точката на отвеждане на високо налягане се отделя от входа на дюзата на разстояние, равно на един диаметър на тръбопровода, а точката на отвеждане при ниско налягане се взема над изхода на дюзата при разстояние от един диаметър на тръбопровода от входния отвор на дюзата за дюзи с висока β стойност (β>0,25) или един и половина диаметъра на гърлото на дюзата от входа на дюзата за дюзи с ниско съотношение β (β
В нормалната дюза, показана на фиг. 10.29, в гърлото на дюзата се пробиват отвори за натиск. Високото налягане се поема в точка, отделена от входа на дюзата на разстояние, равно на един диаметър на тръбопровода. В стената на отвора на дюзата се пробива дупка за вземане на проби при ниско налягане на разстояние 0,15 от диаметъра на гърлото от изхода на дюзата. Този метод на извеждане на налягането позволява да се контролира действителното налягане вътре в камерата на дюзата. Отворите, пробити в отвора на дюзата, са полезни, ако дюзата е във връзка с атмосферата.

На фиг. 10.30 показва два начина за поемане на налягане от стесняващото устройство в интерфейса между фланеца на дюзата и вътрешната повърхност на тръбопровода. В диаграмата в горната част на фиг. 10.30 показва пръстеновидна камера, свързана с вътрешната кухина на тръбопровода с пръстеновиден слот (ширина не повече от 0,02D) или няколко отвора, равномерно разпределени по обиколката на тръбопровода. Това разположение на пръстеновидните камери позволява импулсните тръби да бъдат пробити директно през стената на тръбопровода. Вторият начин (вижте долната част на фигура 10.30) е да пробиете отворите за импулсните тръби под ъгъл спрямо крана за налягане. Размери; дупките и ъгълът на наклон са избрани така, че диаметърът на входната част на отвора след завършване да не надвишава 0,02 от вътрешния диаметър на фланеца.

Методът за извличане на налягане чрез отвори, пробити в гърлото на дюзата, се използва сравнително рядко, което се обяснява с: сложността на полагане на свързващи тръби между камерата за ниско налягане и диференциалния манометър. Освен това такива измервания поставят високи изисквания към чистотата на повърхността на крановете за налягане, тъй като скоростта на потока в тях достига максималната си стойност и най-малката грапавост може да доведе до значителни грешки в измерванията на налягането. Методът за вземане на проби от налягане с помощта на импулсни тръби, монтирани под ъгъл, се характеризира с най-голямата грешка в сравнение с другите разглеждани методи. Освен това в този случай аксиалната дължина на отвора играе важна роля. Най-лесният начин е да инсталирате импулсни тръби, прекарани през отворите на тръбопровода. Това е този метод на избор: налягането се използва най-често в инженерната практика.

За да определите дебита, използвайте формулата (10.14).

Теоретичният метод за определяне на дебита по формула (10.14) се използва много рядко. Калибрирането на нормалните дюзи на тестовия стенд се извършва в същия ред като градуирането на дюзите на Вентури.

Нормални диафрагми. Нормалната диафрагма е тънък плосък диск с концентричен отвор. Диаметърът на тръбопровода, в който е монтирана диафрагмата, трябва да бъде по-голям от диаметъра на отвора на диафрагмата (фиг. 10.32). Течният поток, преминал през тръбопровода, навлиза в диафрагмата, което стеснява напречното му сечение. Тъй като скоростта на потока в отвора е по-голяма от тази в тръбопровода, статичното налягане в ограничената секция ще бъде по-малко от налягането в тръбопровода преди отвора. Това диференциално налягане може да се преобразува в стойности на скорост или дебит.

Диафрагмите са концентрични, ексцентрични и сегментирани. При концентричните диафрагми осите на отвора на диафрагмата и тръбопровода съвпадат. При ексцентричните диафрагми оста на измервателния уред е същата като диаметъра на тръбопровода - Сегментните и ексцентричните са сегмент от окръжност с приблизително същия диаметър като диаметъра на тръбопровода. Сегментните и ексцентричните диафрагми се използват само при специални обстоятелства, изискващи специални условия (например пълно отводняване на тръбопровода), следователно тези диафрагми не се разглеждат по-долу.

Има пет различни начина за поемане на налягането от нормалните диафрагми.

1. Импулсните тръби се прекарват през фланците. В този случай оста на изхода на фланеца от страната на високото налягане трябва да бъде на разстояние 2,54 cm от предната повърхност на диафрагмата, а оста на изхода на фланеца от страната на ниското налягане трябва да бъде на разстояние 2,54 cm. cm от противоположната повърхност на диафрагмите (виж долната част на фиг. 10.32).

2. Налягането се измерва в точки, отделени от диафрагмата на разстояния, равни на един диаметър и половината от диаметъра на тръбопровода. От страната на високото налягане разстоянието между оста на импулсната тръба и предната повърхност на диафрагмата трябва да бъде равно на един диаметър на тръбопровода, а от страната на ниското налягане - половината от диаметъра на тръбопровода от същата повърхност на диафрагмата. Тези разстояния остават постоянни за всички стойности (вижте горната част на Фигура 10.32).

3. Импулсната тръба се довежда до стеснения участък на потока на най-късото разстояние от задната повърхност на диафрагмата. При дъщерята се приема високо налягане; отдалечени от предната повърхност на диафрагмата на разстояние, равно на 1/2-2 диаметъра на тръбопровода; обикновено това разстояние се приема равно на един диаметър на тръбопровода. За вземане на проби с ниско налягане, импулсната тръба се вкарва в стеснения участък на потока в точката на минимално налягане; естеството на изменението на статичното налягане зад диафрагмата се изразява с кривите, показани на фиг. 10.33.

4. Импулсните тръби се довеждат до точките на свързване на тръбопровода с диафрагмата. Налягането се отчита както преди диафрагмата, така и след нея, в местата на свързване на вътрешната стена на тръбопровода с диафрагмения диск. Опциите за свързване на импулсни тръби с този метод на измерване са показани на фиг. 10.30 ч. За всички видове устройства за стесняване тези опции са еднакви.

5. Импулсни тръби, монтирани по тръбопровода. В този случай налягането се измерва в онези точки от двете страни на диафрагмата, където потокът е постоянен. Всъщност така се определя стойността на невъзстановимата загуба на налягане в диафрагмата. Наляганията се измерват на разстояние 272 диаметъра на тръбопровода преди и 8 диаметъра на тръбопровода след предната повърхност на диафрагмата. Този метод за вземане на проби от налягането се използва относително рядко, тъй като измереният в този случай спад на налягането отразява промените на потока в по-малка степен в сравнение с другите изброени методи. Оттук и голямата грешка в показанията при измерванията.

Формулата за изчислен поток за концентрични отвори е както следва:

Връзката между Q и P 1 -P 2 за отвор, работещ при специфични условия, може да се определи на изпитвателен стенд, като се използва друго устройство за директно измерване на обема, както е описано по-горе за дюзата на Вентури. Графика, получена по време на калибриране; зависимостта на спада на налягането Р 1 -Р 2 от дебита Q се използва за практически измервания.

Сравнителен анализ на дюзи на Вентури, нормални дюзи и отвори. На фиг. 10.35-10.37 показва криви на разпределение на статичното налягане, изградени въз основа на експериментални данни, когато в тръбопровода са монтирани нормални дюзи, дюзи на Вентури и нормални диафрагми. Най-големият спад на налягането се забелязва при диафрагмата, минималният при дюзата на Вентури и средният при нормалната дюза. Колкото по-голям е спадът на налягането, толкова по-голяма е загубата на енергия, свързана с образуването на вихри и триенето на потока по стените на тръбопровода. По този начин невъзстановимите загуби на налягане в дюзата на Вентури са много по-малки, отколкото в дюзите и диафрагмите. На фиг. 10.38 показва кривите на загуба на налягане за устройства с нормална дюза, изразени като процент от стойността на пад на налягането, като функция на β, съотношението на диаметрите на гърлото на дюзата или отвора на диафрагмата и тръбопровода. Както се очаква, за всички видове стеснителни устройства, загубата на налягане е толкова по-малка, колкото по-голямо е β, тъй като с увеличаването на β скоростта и турбулентността на потока намаляват. Горните графики също показват, че загубата на налягане в дюзата на Вентури е много по-малка, отколкото в дюзите или диафрагмите, което е; основното предимство на дюзата на Вентури.

Дюзите на Вентури се характеризират с висока точност на измерване и не изискват често калибриране като конвенционалните дюзи или диафрагми, тъй като са по-устойчиви на износване, което е особено важно при работа с течности, съдържащи механични примеси. Дюзите на Вентури обаче изискват значително повече пространство за монтаж и са по-скъпи. По отношение на цената, устойчивостта на износване, естеството на разпределението на статичното налягане и необходимата дължина на правия участък на тръбопровода, нормалните дюзи заемат междинно положение между дюзите на Вентури и диафрагмите. Важно условие за постигане на добри резултати е и внимателното монтиране на нормални дюзи в тръбопроводите. Диафрагмите са сравнително лесни за инсталиране и не изискват дълъг прав участък от тръбопровода, но се износват бързо и се нуждаят от често калибриране. Поради ниската механична якост, те често се провалят при резки промени в налягането. В същото време диафрагмите са по-евтини от всички разглеждани стеснителни устройства, което доведе до тяхното широко разпространение.

Центробежни разходомери. За измерване на потока могат да се използват и криволинейни участъци от тръбопровода, в които се проявява действието на центробежните сили в потока на течността. Под действието на центробежни сили потокът се изтласква към външната стена на извитата секция, поради което налягането върху външната стена на извитата секция ще бъде по-голямо, отколкото върху вътрешната. Разликата в налягането, измерена в две точки от напречното сечение на потока, може да се преобразува в стойности на скоростта. На фиг. 10.39 и 10.40 схематично показват разходомери, работещи на този принцип. Единият от тях е направен на коляното на тръбопровода, а другият е тръба с форма на примка. Ъгловият разходомер стана по-широко разпространен, защото е по-лесен за производство, никога не се запушва и може да работи дълго време без повторно калибриране до необходимата точност. Последното се обяснява с повишената износоустойчивост на ъгловия разходомер. Импулсните тръби за вземане на проби от налягането са разположени по общата ос на симетрия на извитите участъци на външната и вътрешната стена на коляното (виж фиг. 10.39).

Тръби на Пито. Тръбите на Пито също са сред разходомерите, работещи на принципа на измерване на променливо диференциално налягане. По правило те се използват за измерване на потока на газ, но тръбите на Пито могат да се използват и за измерване на потока на течност. Тръбата на Пито се състои от две камери (фиг. 10.41) - вътрешна и външна. Вътрешната камера с отворен край е обърната към потока на измерваното вещество; във външната камера е предвиден отвор, чиято ос е перпендикулярна на посоката на движещия се поток. Налягането във вътрешната камера на тръбата на Пито е сумата от статичното и динамичното налягане на потока (пълен напор); само статичното налягане се измерва във външната камера. Спадът на налягането, измерен в двете камери, всъщност се задвижва динамично от налягането на потока и е свързан със скоростта на потока.

Математически общото налягане P t е сумата от динамичното налягане P d и статичното налягане P S:

Масата и теглото са свързани по следния начин:

След като извършим прости трансформации, получаваме

Кинетичната енергия на потока е еквивалентна на динамичното налягане. Следователно уравнение (10.16) може да бъде написано, както следва:

Обикновено тръбите на Пито са направени с малък диаметър, за да се сведе до минимум влиянието на нехомогенността на измерваната среда. Тръбите на Пито измерват скоростта във всяка точка от напречното сечение на потока и скоростта на потока варира в напречното сечение, така че се определя средната скорост на потока, която обикновено е около 0,83 от максималната скорост (Beckwith и Buck, 1961). Тръбата на Пито се монтира по оста на тръбопровода и скоростта на потока се измерва в центъра на сечението. Умножавайки тази стойност по 0,83 (коригиращ фактор), се получава средната скорост на потока, която се замества в уравнението за непрекъснатост. Решението на системата от уравнения дава дебита.

Тръбите на Пито трябва да бъдат монтирани срещу движещия се поток, така че да реагират на динамично налягане. Ъгълът между оста на движещия се поток и оста на тръбата на Пито (ъгълът на отклонение) трябва да бъде нула, в противен случай ще възникнат значителни грешки.

Устройствата за измерване на потока с променливо диференциално налягане бяха обсъдени по-горе за несвиваеми течности като прясна или солена вода. Всички те могат да се използват и за измерване на свиваеми среди, като въздух, но в този случай във формулата на работния поток се въвежда корекционен фактор, който отчита ефекта на свиваемостта, когато въздухът преминава през стеснителното устройство. Разглеждането на компресируемите течности не е част от задачата на автора, така че читателите, които се интересуват от този въпрос, могат да се обърнат към работата, публикувана от Американското дружество на машинните инженери „Разходомери. Теория и приложение” (1959).

Разходомери за постоянно диференциално налягане

Ротационен разходомер. Сред устройствата, работещи на принципа на измерване на потока при постоянно диференциално налягане, е ротационен разходомер. В този случай напречното сечение на потока е променливо и спадът на налягането остава постоянен при всички скорости на потока. Според метода на предаване на показанията, ротаметърът, показан на фиг. 10.42 се отнася за ротаметри с директно отчитане в линейна скала. Устройството се състои от вертикална, конично разширяваща се прозрачна тръба и свободно движещ се в нея „поплавък“. Тъй като плътността на материала "поплавък" е по-голяма от плътността на течността, наименованието "поплавък" е произволно. Тръбата на устройството трябва да бъде монтирана строго вертикално. Потокът на измерваното вещество влиза през тесен входен участък на тръбата и преминава отдолу нагоре. Върху поплавъка действат две сили: неговата гравитация и повдигането, дължащо се на действието на потока. Поплавъкът се издига, докато тези сили се балансират. Започвайки от този момент, поплавъкът виси на определена височина. На повърхността на тръбата е нанесена скала, която позволява да се определи точното положение на поплавъка спрямо началото на скалата. Тъй като височината на поплавъка е мярка за потока, скалата може да се калибрира директно в литри в минута или в други единици за поток, но по-често се използва методът за градиране на скалата в безразмерни единици от 0 до 100, които са преобразувани в действителни стойности на потока с помощта на калибрационни криви.

Математически скоростта на потока на течност, преминаваща през ротаметър, може да се изрази по следния начин (Schoenborn и Colburn, 1939):

Индекс 1 се отнася за течността, индекс 2 за поплавъка.

Стойността на коефициента на потока C трябва да се определи емпирично за конкретната течност или газ, с които ще работи ротаметърът.Калибрирането на ротаметрите може да се извърши на тестов измервателен уред с измерване на потока чрез директно измерване или с помощта на друг калибриран разходомер, както е описано по-горе за дюзата на Вентури.Изградената калибровъчна крива е зависимостта на височината на позицията на поплавъка, наблюдавана върху скалата на ротаметъра, от дебита в необходимите граници на измерване.Обикновено за ротаметрите тази зависимост се изразява с права линия. След това определете позицията на поплавъка върху скалата на инструмента и, като използвате кривите за калибриране, задайте подходящата скорост на потока.

Необходимо условие за получаване на надеждни измервания е строго вертикалната инсталация на ротаметъра. Ротаметрите не могат да се използват за измерване на дебита на течности с високо съдържание на механични примеси, особено големи размери, както и за непрозрачни течности. Уредите за измерване на потока на течности с висока температура и налягане са много скъпи. Ротамерите обаче имат много предимства пред другите разходомери. Те включват: удобството на линейната скала, покриваща целия диапазон на измерване на инструмента, и постоянен спад на налягането при всички дебити. Границите на измерване на устройството се променят лесно, за това е достатъчно да вземете друга тръба или поплавък. Ротаметрите, по-специално, са удобни за измерване на скоростта на потока на корозивни течности, като солена вода, тъй като повърхностите в контакт с измерваното вещество могат да бъдат направени от всякакъв материал, като стъкло, пластмаса и др. Поплавъкът е направен или изцяло от метал или покрит с пластмасова обвивка отгоре. Използването на устойчиви на корозия материали увеличава цената на устройството. По време на работа можете да наблюдавате потока.

Потопен бутален дебитомер

Специални разходомери

Методът за измерване на потока с помощта на анемометри с горещ проводник е доста удобен и осигурява висока точност на измерване. Обхватът му обаче е ограничен поради изключителната крехкост на нагрятия проводник. Телните термоанемометри са предназначени предимно за измерване на потока на газове и само в изключителни случаи се използват за измерване на потока на течности.

Турбинни измервателни уреди. Комплектът от инструменти включва работно колело или витло и устройство за броене, което преобразува скоростта на въртене на работното колело в импулси (фиг. 10.44). Скоростта на въртене на турбината е пропорционална на скоростта на измерения поток, тъй като лопатките са монтирани върху тялото му под определен ъгъл спрямо оста на въртене, а оста на въртене "на турбината съвпада с посоката на потока , Фигура 10.45 показва промишлен образец с тръбни токоизправители на потока и електромагнитни устройства, които възприемат въртенето на турбината.Това устройство е подходящо за измерване на дебит в тръбопроводи с голям диаметър, в открити канали, реки, както и за измерване на скоростта на теченията в океани и езера. Има много разновидности на турбинни измервателни уреди, от инструменти тип чаша, използвани от метеоролозите за определяне на скоростта на вятъра, до показания пример Фигура 10.45 За измервания на потока в открити канали, реки, езера и океани, модификация на тази проба се използва, който е оборудван с плоча, здраво закрепена към външната повърхност на разходомера, успоредна на оста на въртене на работното колело. Целта на това просто устройство е да задържи потока метър в определено положение, когато оста на въртене на работното колело е успоредна на потока. Под действието на потока плочата непрекъснато се върти, опитвайки се да заеме позиция, в която нейното съпротивление на потока ще бъде най-малко.

Турбинните разходомери са намерили широко приложение при измервания в нестационарни условия, тъй като, осигурявайки достатъчна точност на измерване, те са механично издръжливи, лесни за работа и не изискват сложни записващи инструменти. Друго предимство на това устройство е ниската цена. Грешката на измерване на индустриалните устройства не надвишава 0,5% от горната граница на измерванията.

Електромагнитни разходомери Принципът на електромагнитните разходомери (фиг. 10.46) е, че движещата се среда, която трябва да има поне минимална електрическа проводимост, се разглежда като проводник, движещ се в магнитно поле. Тръбопроводът е монтиран в магнитно поле по такъв начин, че посоката на потока да е перпендикулярна на линиите на магнитното поле. ЕМП, индуцирана в течност, е насочена перпендикулярно на линиите на магнитното поле и потока на течността. ЕМП се премахва от два електрода, които насочват получения сигнал към устройство, което измерва потенциалната разлика.

Според закона на Фарадей стойността на индуцираната ем.с

Тъй като самата среда се счита за движещ се проводник, ЕМП, индуцирана в течността, е пропорционална на скоростта на потока.

Има две основни модификации на електромагнитния разходомер. В един от тях течност с ниска електропроводимост се пропуска през тръбопровод от стъкло, пластмаса или друг непроводим материал. Електродите са вградени в стените на тръбопровода и са в пряк контакт с течността. Устройствата от този тип произвеждат слаб сигнал, който изисква усилване. Вторият вариант, за разлика от първия, предвижда поставянето на електроди върху външната стена на тръбопровода, която е направена от електропроводим материал. В този случай течността трябва да има и висока електропроводимост (например течен метал) – необходимо условие за работата на този тип разходомери. В тази система няма пряк контакт между течността и електродите. Използването на устройството не изисква преоборудване на съществуващия тръбопровод и не причинява технически затруднения по време на монтажа. Обикновено изходният сигнал на такъв разходомер е по-голям; толкова по-висока е електрическата проводимост на измерваната течност и може да се предаде директно към записващото устройство без предварително усилване.

Основният недостатък на електромагнитните разходомери от всички видове е тяхната висока цена. Този недостатък обаче се компенсира от надеждността на устройството, в което няма движещи се части. Точността на измерванията, осигурена от разходомери от този тип, е доста висока.

Ултразвукови разходомери. Тези измервателни уреди използват 100 Hz ултразвукови вибрации (Beckwith and Buck, 1961). Пиезоелектрични или магнитострикционни елементи са монтирани на тръбопровода на интервали от няколко сантиметра, като единият служи като ултразвуков излъчвател, а другият като приемник. Ултразвуковите вълни преминават през течност с различни скорости в зависимост от това дали посоките на разпространение на звука и потока на течността съвпадат или са противоположни. Фазовата разлика на трептенията, идващи от приемниците, записани от сензора, е пропорционална на скоростта на течността. Чувствителността на веригата може да се увеличи чрез автоматична замяна на функциите на двойка пиезоелектрични елементи с противоположни. Бързата периодична промяна във функциите на двойка излъчвател и приемник (до 10 пъти в секунда) осигурява възможност за измерване на фазовото изместване на ултразвукови вибрации, насочени едновременно нагоре и надолу по веригата.Изходният импулс на честотната разлика на ултразвуковите вибрации е удвоен в сравнение с главната верига за същия дебит.

Измерване на дебит в отворени канали

бентове. Преграда, поставена на пътя на водния поток, през която се получава преливане на водата, се нарича преливник. Може да има изрези с различни форми. На фиг. 10.47 показва един от бентовете. Тъй като преливниците се използват изключително в отворени канали, те могат да се използват само за измерване на потока на течности. Повечето преливници в инженерната практика служат за измерване на потока на водата и само няколко от тях, като правило, в лабораторни условия, се използват за измерване на потока на други течности.

Видовете и дизайните на бентовете са много разнообразни. Преливници с остър ръб (т.е. преливници, по периметъра на изреза на които е фиксиран метален лист с остър ръб) според формата на отвора в стената се разделят на преливници с правоъгълна, триъгълна (V-образна) форма. , кръгли и специални сечения. Специалните преливници включват трапецовидни и параболични секции. Тези профили гарантират, че дебитът е постоянен или че дебитът е право пропорционален на напора.

На фиг. 10.48 показва основните размери на преливника. Первазът на преливника (или гребенът) е долната страна на разреза на преливника. Дължината на прага L се измерва като разстоянието между страничните стени на слота (виж фиг. 10.48). За правоъгълно сечение дължината на прага е равна на ширината на преградата. В преливник с триъгълно напречно сечение дължината на прага се доближава до нула. Статичният напор на прелива h е разстоянието от върха на прелива до най-високото ниво на свободната водна повърхност, измерено над прелива (виж Фиг. 10.48), тъй като свободната повърхност започва да намалява още преди прелива.

Потокът от вода, преминал през преливника, се нарича плосък поток зад преливника. При достатъчен поток и спад между гребена на преливника и хоризонта надолу по течението, пространството под струята комуникира с атмосферата. Такава струя се нарича свободна или ненаводнена. Стойността на напора за свободна струя се определя от редица фактори, включително остротата на ръба на преливника, дебелината на гребена и др. Установено е, че тази стойност трябва да бъде в диапазона от 1 до 3 cm (ASME, 1959). Ако разстоянието между гребена на прага и хоризонта надолу по течението на прелива е недостатъчно, пространството под струята се изолира от атмосферата и струята се залепва за стената на прелива. Такава струя се нарича заседнала или наводнена.

Ако дължината на преливника е по-малка от ширината на канала Lk (виж фиг. 10.48), такъв преливник се нарича преливник със странично компресиране, а потокът, преминаващ през този преливник, се нарича компресиран поток. При компресиран поток се измерва посоката на движение на флуидните частици от крайните линии на потока, които текат към изреза на преливника от страничните стени на канала. В тази връзка, когато течността тече през преливника, непосредствено зад преливника възниква странична деформация на плоската струя или „компресия на потока“. Тъй като компресията на потока се отразява в дебита, тя се взема предвид при изчисленията чрез съответната корекция. Възможно е да се гарантира, че течащите ръбове не създават компресия на напречното сечение на потока. Това е възможно при условие, че разликата между ширината на канала L c и праговата дължина L w е най-малко 4 пъти по-голяма от максималния очакван напор. Математически това условие може да се изрази със следната формула:

Деформацията на напречното сечение на потока във вертикалната равнина и някои други фактори се вземат предвид от безразмерния коефициент C, който се въвежда във формулата за определяне на теоретичната стойност на дебита и е съотношението

Така формулата на работния поток за правоъгълен преливник приема формата

Този метод на измерване на правоъгълен преливник има две ограничения. Първо, при твърде високи скорости на потока, увеличаването на скоростта на потока започва да се отразява значително в стойността на напора, следователно стойността на напора, измерена на преливника, трябва да бъде коригирана за динамичния напор v 2 / 2g (v е скоростта на потока в канала), който се добавя към водното налягане. Второ, правоъгълният праг на преливника трябва да е с дължина поне 15 cm (ASME, 1959). При по-малки стойности на дължината на прага се наблюдава смесване на входящите странични токове помежду си. При твърде ниски дебити, които затрудняват свободното преливане на течността в правоъгълни преливници с дължина на прага 15 cm, за предпочитане е използването на триъгълни преливници, които в такива случаи осигуряват по-добри резултати.

Формулата на потока, използвана за практически изчисления, се получава от уравнение (10.27), като се вземе предвид коефициентът C, който включва константите (2/3 и √ 2g):

Уравнение (10.29) е основната формула на потока за правоъгълен преливник, получена без да се взема предвид страничната компресия на струйното сечение (т.е. при условие, че дължината на прага е равна на ширината на канала). В инженерната практика, за да се коригира този фактор, се приема, че ефективната дължина на прага на преградата е по-малка от действителната дължина с 0,1h от всяка страна. По този начин, за преливник с двустранно странично компресиране, ефективната дължина на прага L w е с 0,2h по-малка от действителната дължина. Последното условие се въвежда във формулата на потока (10.29), която сега в окончателния си вид ще изглежда така:

Формула на потока за триъгълен преливник с прав ъгъл в горната част

Предимства и недостатъци на бентовете. Основните предимства на преливниците включват: висока точност на измерване; простота на дизайна и минимална поддръжка; механични примеси с малки размери могат свободно да преминават през преливника, без да влияят на дебита; дълъг експлоатационен живот.

Преливниците имат следните основни недостатъци: значителни загуби на налягане в системата; възможността за запушване с големи включвания, което влияе върху характеристиките на потреблението и изисква почистване, което обикновено се извършва ръчно; намаляване на точността на измерване при промяна на формата на коритото на канала към преливника или със значително натрупване на алувиални утайки.

Измерване на дълбочината на потока. За да се определи дебитът с помощта на прегради и канали, е необходимо да се определи дълбочината на потока. Измерва се на разстояние най-малко 4h от предната стена на преливника, т.е. преди началото на понижаването на нивото на повърхността. Обикновено за измерване на дълбочината се използва дълбокомер на куката, тъй като това устройство е много точно. Куката на дълбокомер (за предпочитане с тъп конус), свързана с подвижна везна, се повдига от водата, докато краят й се покаже на повърхността на водата. Движеща се скала, която се движи по фиксиран индикатор за дълбочина, показва дълбочината в точката на измерване. При по-големи дълбочини трябва да използвате модификация на това устройство, която се различава по това, че индикаторът за дълбочина от своя страна е оборудван с нониус, което ви позволява да увеличите точността на измерванията.

Има няколко други разновидности на дълбокомери, както с директно отчитане, така и работещи във връзка със записващи устройства. Комплектът за измерване включва сензор за ниво - конвенционален поплавък или устройство, което е чувствително към промени в налягането, скала на показанията или записващо устройство и часовников механизъм (за записващо устройство). Сензорите за ниво са описани подробно по-горе.

Тъй като течността е в непрекъснато движение в канали с прегради или канали, често е препоръчително да се използват специални камери, в които течността ще бъде в покой при измерване на дълбочина. Успокоителната камера е парче тръба или кутия, свързана чрез отвор с движещ се поток. Вътре в камерата за успокояване водата се издига до ниво, съответстващо на дълбочината на потока. Малката повърхност, съдържаща се в камерата за успокояване, е неподвижна, което позволява измервания на дълбочина с висока точност. Този метод на измерване дава добри резултати, ако повърхността вътре в успокоителната камера е около 100 пъти площта на отвора, свързващ тази камера с движещия се поток (Israelsen and Hansen, 1962).

Работа на бент. Ширината на канала и дълбочината на канала пред преливника или в преливната кутия трябва да са достатъчни, така че скоростта на потока при подхода към преливника да не надвишава 15 cm/s. Преливната кутия е монтирана по такъв начин, че централната й линия да е успоредна на посоката на потока. Преливникът е монтиран строго вертикално с остър ръб към преливащия поток. Разстоянието между долния ръб на преливния изрез и дъното на канала трябва да бъде в рамките на 2-3 часа, а за преливници с двустранно странично компресиране разстоянието от страничния ръб на преливния изрез до страничната стена на канала трябва да бъде най-малко 2А. За получаване на добри резултати е необходимо дълбочината на водата над гребена на прелива да бъде най-малко 5 см. При преливници с правоъгълно и трапецовидно сечение стойността на h не трябва да надвишава една трета от дължината на прага. В зависимост от вида на падащата струя се използват различни методи за определяне на дебита. Водната струя зад прелива ще изглежда като свободна струя при всички условия на потока, освен ако преливникът не е проектиран специално да произвежда наводнена струя. Скалата на измервателната дълбочина трябва да се настрои така, че нейната нулева маркировка да съвпада с праговото ниво. Това може да стане с помощта на дърводелско ниво или ниво. По време на експлоатацията на преливниците е необходимо да се следи състоянието на коритото на канала след преливника и да се поддържа първоначалната му форма.

Тави за вода. Паршелски канали. Методът за измерване на дебита с канали Parshell се основава на измерване на количеството вода, протичаща през стеснения участък на канала, докато статичният напор се трансформира частично в динамичен. Улейът на Parshell намалява напречното сечение на потока в хоризонтална посока, като в същото време има участък с наклон в дъното на канала (фиг. 10.53). Статичният напор се измерва в неподвижни камери A и B. При условия на свободен флуиден поток (т.е. когато статичният напор в камера B е 60% или по-малко от статичния напор в камера A), могат да се получат добри резултати чрез измерване на статичния напор само в камера А. В табл. Фигура 10.5 показва скоростите на потока за различни статични напори в камера А при условие на свободен поток на течност в канала на Паршел. Ако налягането в долната камера B е 70% или повече, това ще изкриви измерването в горната камера. В същото време може да се постигне достатъчно висока точност дори при стойности на наводняване до 90%, ако статичният напор се измерва в двете камери L и B и се направи корекция на стойността, получена в камера А. Корекционните стойности ​са публикувани в специални таблици (Israelsen and Hausen, 1962).

Няколко фактора влияят върху точността на измерване на канала, включително правилен избор и монтаж, ниво на поддръжка и точност на измерване на статичния напор. Изборът на водопровод включва определяне на неговия размер в зависимост от конкретните условия на използване. При решаването на този проблем са дадени максималния и минималния дебит и максималната допустима загуба на статичен напор, която е функция на хидравличния наклон на канала и височината на надводния борд (т.е. разстоянието от нивото на водата до горния ръб на стената на канала). Движението на потока трябва да отговаря на изискването за свободен поток на флуида.

Пример 10.1. Избор на канал Parshell. Изберете канал за дебит между 0,2 и 1,5 m 3 /s, при условие че максималната загуба на напор е 18 cm и моделът на потока отговаря на изискването за свободен поток на течността. Максимално допустимата дълбочина в канала е 60 см.

Решение. Тъй като максимално допустимата дълбочина на потока пред канала на водомера е 60 см, статичният напор h a, измерен в този участък на потока, не може да надвишава 60 см. Съгласно табл. 10.5 може да се установи, че при напор от 60 cm или по-малко и дебит от 1,5 m/s, е необходим канал с ширина на отвора най-малко 180 cm.

Желателно е да се поддържа режимът на свободен поток на течността. За това е необходимо степента на наводняване на долната камера да не надвишава 60% от наводняването на горната камера; с други думи, загубата на напор трябва да бъде най-малко 40% от статичния напор ha, измерен нагоре по течението. Поради хидравличния наклон на канала и изискванията към водната повърхност, максималната загуба на напор не трябва да надвишава 18 см. ).

По-долу са дадени стойностите на ширината на устието на водния канал в зависимост от стойността на статичния напор в горното течение за максимален дебит (1,5 m 3 /s).

Дълбочината на водата, измерена в горната камера за избрания воден канал, не трябва да надвишава 60 см. Следователно височината на прага ще бъде 60 см - загуба на напор при максимален дебит = височина на прага;

60-16,8 \u003d 43,2 см от долната маркировка на дъното на тавата.

Желателно е да има надводен борд срещу течението на канала. Понякога височината на прага се намалява за това, но прагът не трябва да се сваля твърде много, тъй като това може да доведе до нарушаване на свободния поток на течността.

Промишлеността произвежда водомерни тави от Parshell в стандартни размери. Обикновено са направени от фибростъкло или други подобни материали. Въпреки това понякога трябва да се направи улей на Parshell на място. В табл. 10.6 и на фиг. 10.54 и 10.55 показват всички стандартни размери на канали Parshell. Те могат да бъдат направени от бетон, тухли, дърво, метал или други материали. Особено внимание при изграждането на тавите трябва да се обърне на спазването на основните размери.

Трапецовидни канали. Схематичната диаграма на този тип канал е показана на фиг. 10.56. Тавата е изкуствено стеснена част от канала с трапецовидно напречно сечение и плоско дъно. В резултат на стесняване на напречното сечение на потока, неговата скорост в този участък се увеличава. Загубата на напор в канала е право пропорционална на скоростта на течащото вещество, следователно загубата на напор може да служи като мярка за потока.

Индикациите за този тип канавки не зависят от състоянието на водната повърхност по пътя към нея. Това прави възможно измерването на скорости на потока, които варират в широк диапазон с относително малка загуба на напор. За разлика от правоъгълните водомерни улеи, трапецовидните водомерни улеи не изискват висока прецизност на изработка. В същото време точността на измерване на трапецовидни канали е малко по-ниска, което се обяснява с относително малък спад на налягането. Основното предимство на този тип улей е, че неговата форма на напречно сечение съвпада с формата на основното напречно сечение на повечето отворени канали.

Дебитът на трапецовидна тръба се определя по формулата (Robinson and Chamberlain, 1960)

Коефициентът C зависи от вида на течащата течност, геометричната форма на канала, скоростта и дълбочината на потока. В тази връзка формула (10.33) има ограничено практическо приложение. Трапецовидните канали трябва да бъдат индивидуално калибрирани за специфични условия на приложение.

Библиография

• ASME - Американско дружество на машинните инженери (1959). Инструменти и апарати. Част 5, Измерване на качеството на материалите. Глава 4, Измерване на потока. Допълнение към кодовете за тестване на мощността на ASME.
• Бекуит, Т. Г. и Н. Луис Бък (1961). механични измервания. Addb son-Wesley, Рединг, Масачузетс.
• Christiansen, J.E. (1935). Измерване на вода за напояване. Калифорнийска Agr L културна експериментална станция Бюлетин 588.
• Екман. Доналд П. (1950). Индустриална апаратура. Уайли, Ню Йорк.
• Инженерно полево ръководство за консервационни практики (1969). НАС. Министерство на земеделието, Служба за опазване на почвата, Вашингтон, окръг Колумбия
• Fluid Meters, Their Theory and Application, 5"th ed. (1959) Доклад на Изследователския комитет на Американското дружество на машинните инженери относно измервателните уреди за течности. Американското дружество на машинните инженери, Ню Йорк.
• Фреверт. Ричард К., Глен О. Шваб, Талкот У. Едминстър и Кенет К. Барнс (1962 г.). Инженерство за опазване на почвата и водата, 3-ти печат. Уайли, Ню Йорк.
• Fribance, Austin E. (1962). Основи на индустриалното оборудване. Макграу Хил, Ню Йорк.
• Израелсен. Орсън У. и Вон Е. Хансен (1962 г.). Принципи и практики за напояване. Уайли, Ню Йорк.
• Кинг, Хорас У., Честър О. Уислър и Джеймс Г. Уудбърн (1948 г.). хидравлика. Уайли, Ню Йорк.
• Нортън, Хари Н. (1969). Ръководство за преобразуватели за електронни измервателни системи. Prentice Hall, Englewood Cliffs, N.J.
• Паршал, Р. Л. (1950). Измерване на вода в напоителни канали с канали Parshall и малки бентове. НАС. Министерство на земеделието, Циркуляр № 843, Вашингтон, окръг Колумбия
• Робинсън, А. Р. (1959). Трапецовидни измервателни канали за определяне на дебита в стръмни ефемерни потоци. Изследователска фондация на Държавния университет в Колорадо, Секция за строително инженерство. Форт Колинс.
• Робинсън, А. Р. (1968). Трапецовидни канали за измерване на дебит в напоителни канали. Публикация на службата за селскостопански изследвания ARS 41-140, Вашингтон, окръг Колумбия
• Робинсън, А. Р. и А. Р. Чембърлейн (1960 г.). Трапецовидни канали за измерване на потока в отворен канал. Транзакции на Американското дружество на селскостопанските инженери 3(2): 120-124.
• Schoenborn, E.M. и A.P. Colburn (1939). Механизмът на потока и работата на ротаметъра. Транзакции на Американския институт на инженерите-химици 35(3): 359.
• Стрийтър, Виктор Л. (1962). механика на флуидите. Макграу Хил, Ню Йорк.
• НАС. Бюлетин на фермера на Министерството на земеделието 813.

ВОДОМЕР

устройство за измерване на количеството подадена или изразходвана вода. Водопроводите се използват за: 1) обемно измерване на количеството течаща вода чрез последователно пълнене на определен обем и отчитане на броя на пълненията (водомер Fraget); тези V. дават най-точния отчет, но те са тромави; 2) високоскоростни, изградени на принципа, че количеството вода, течаща в тръбата, е пропорционално на скоростта на нейното движение; 3) Водомери и диафрагми на Вентури, чиято работа се основава на факта, че количеството изтичаща вода е пропорционално на разликата в налягането в широките и стеснените участъци на устройството. В ж.п. водоснабдяване, като най-разпространени са скоростните водомери Voltmann, монтирани в помпени станции, и "крилчатите" водомери - в разпределителната мрежа, в близост до водоразпределителните пунктове. W. Woltman се състои от целулоидно колело 1, поставени в тялото 2, предавателен механизъм 3 и брояч 4. V. се вкарва в прави участъци на водопровода. Когато водата се движи през тръбопровода, центрофугата се върти и всяко завъртане съответства на определен обем течаща вода. Въртенето на въртящата се маса се предава на броячния механизъм, който показва количеството вода, преминало през водомера. "Крилатият" В. се различава от В. Волтман по това, че вместо въртяща се маса има гребно колело и движението на водата е насочено перпендикулярно на оста на колелото.

• - устройство за измерване на количеството подадена или изразходвана вода. За водопроводни тръби V. се използват: 1) обемни, измерващи количеството течаща вода чрез последователно запълване на определен обем и ...

  Технически железопътен речник

• - снаряд за определяне на изразходваното количество вода във всяка точка на водопроводната мрежа. Водомерните системи, многобройни, попадат в две категории в зависимост от метода на подаване на вода в ...

  Енциклопедичен речник на Brockhaus и Euphron

• - ; мн. резервоар/ry‚ R....

  Правописен речник на руския език

• - резервоар/р,...
• - шлюз-резервоар/р,...

  обединени. Отделно. Чрез тире. Речник-справочник

• - ВОДОМЕР, -а, съпруг. 1. Уред, който показва нивото на водата в някои. устройство. 2...

  Обяснителен речник на Ожегов

• - ВОДОМЕР, водомер, съпруг. ...

  Обяснителен речник на Ушаков

• Обяснителен речник на Ефремова

• - водомер I м. Устройство за измерване нивото или потока на водата. II m. Малко насекомо от разред буболечки с тънко тяло и дълги крака, способно да се движи бързо във водата; воден стридер...

  Обяснителен речник на Ефремова

• - ...

  Правописен речник

• - ...