Seade voolava vee mõõtmiseks. Instrumendid vedeliku vooluhulga mõõtmiseks

Lugu

Esimese veearvesti leiutas Carl Wilhelm Siemens 1851. aastal. Loendur oli labade konstruktsiooniga ja käigulugemismehhanismi abil edastas tiiviku pöörlemise sihverplaadile. Veearvestite kasutamise algus Saksamaal registreeriti 1858. aastal.

Toimimispõhimõte

Veearvestite (mehaaniline, tahhomeetriline) tööpõhimõte seisneb arvesti sees asuva ja veevoolu rõhu all pöörleva tiiviku pöörete arvu loendamises. Näitude täpsuse eest vastutavate arvestite mehhanism asub eraldi osas, mis on isoleeritud vee sissepääsu eest.

Tööpõhimõtte järgi saab veearvestid jagada tahhomeetrilisteks (töö aluseks on vedelikuvoolu asetatud turbiin või tiivik, mis on ühendatud loendusmehhanismiga), keeris-, ultraheli-, elektromagnetilisteks (kasutatakse tööstuses) - erinevad tahhomeetrilisest elektrooniliste seadmete olemasolu ja liikuvate osade puudumise poolest. Disaini järgi on need jagatud eraldiseisvateks ja kompaktseteks. Hooldatud torustike arvu järgi jagunevad veearvestid ühe-, kahe- ja mitmekanalilisteks.

Tavalised külma vee arvestid töötavad temperatuuril 40 ° C, kuuma vee arvestid temperatuuril kuni 90 ° C, veerõhu tase neis on 1 MPa. Korterite ja ettevõtete veetarbimise koguse fikseerimiseks kasutatakse veemõõtjaid. Vastavalt sellele, sõltuvalt kütte- ja veevarustussüsteemide võimsusest, on arvestid individuaalsed ja tööstuslikud. Veearvestid näitavad regulaarselt täpseid näitu temperatuuridel kuni 60 ° C ja suhtelisel õhuniiskusel kuni 98%.

Sordid

Üksik joa

See on kuivkäiguline ühejoaga veearvesti, mille tööpõhimõte põhineb torustikus ühekordse veevoolu mõjul pöörleva tiiviku pöörete arvu mõõtmisel. Tööratta pöörlemine edastatakse magnetühenduste abil loendusmehhanismile. Kuivkäiguloenduri loendusmehhanism on kaitstud vee eest, mis tagab mõõtmiste pikaajalise stabiilsuse.

Eelised:

• seadme konstruktsioon tagab kaitse välise magnetvälja eest (veearvesti antimagnetkaitse);
• kõiki seadmeid saab varustada impulsi väljundiga, mis annab näitude kauglugemise võimaluse (impulsiväljundmoodul on paigaldatud veearvesti korpuse sisse).

Multi-jet

Need arvestid erinevad ühejoaga arvestitest selle poolest, et enne tiiviku laba tabamist jagatakse veevool mitmeks joaks. Tänu sellele väheneb oluliselt voolu turbulentsi viga.

Eelised:

• demonteerimise ja paigaldamise minimaalsed tööjõukulud perioodilise taatluse käigus (taatlemisele kuulub ainult veearvesti ülemine kergesti eemaldatav osa);
• täiendavate adapterhülsside kaudu seatakse arvesti esipaneel dekoratiivpinna tasemele (erineva suurusega adapteri varrukad);
• kõik veearvestid on võimalik varustada impulssväljundiga, mis võimaldab näitude kauglugemist (impulsiväljundmoodul on paigaldatud veearvesti korpuse sisse).

ventiil

Selle kuivjooksuarvesti tööpõhimõte on sarnane ülalkirjeldatud seadmetega: spetsiaalse kanali kaudu voolav veevool siseneb voolukambrisse ja juhitakse edasi veevarustussüsteemi. Seadme konstruktsioon näeb ette võimaluse paigaldada arvesti sees klapp, mis võimaldab vee välja lülitada. Selle funktsiooni järgi nimetati loendurit "ventiiliks"

Eelised:

• paigaldamine ei nõua keerulist ja kulukat tööd;
• seadme indikaatorosa saab hõlpsaks lugemiseks pöörata 360° (kolmes tasapinnas);
• kõik seadmed on võimalik varustada impulsi väljundiga, mis annab näitude kauglugemise võimaluse (impulsiväljundmoodul on paigaldatud seadme korpuse sisse).

Turbiin (Woltmanni meetrid)

Mehaanilised arvestid külma või sooja vee tarbimise mõõtmiseks alates läbimõõdust 50 mm erinevat tüüpi veevarustussüsteemidele, automaatjuhtimissüsteemidele, tehnoloogiliste protsesside reguleerimiseks ja juhtimiseks ning muudele tarbitud vee arvestust nõudvatele tegevusvaldkondadele. Need paigaldatakse tööstusettevõtete, mitmekorruseliste hoonete veevarustussüsteemide sisselaskeavadesse ja veevarustussüsteemi. Esimest korda lasti need loendurid Woltmanni põhimõtet kasutades tootmisse 1862. aastal.

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "Veemõõtur" teistes sõnaraamatutes:

Loendur on seade millegi loendamiseks. Loendur (elektroonika) seade üksteisele järgnevate sündmuste (näiteks impulsside) loendamiseks pideva summeerimise abil või akumulatsiooniastme määramiseks, mille ... ... Wikipedia

Selle artikli stiil ei ole entsüklopeediline ega riku vene keele norme. Artiklit tuleks parandada Vikipeedia stiilireeglite järgi. Nutikad arvestid on täiustatud arvestite tüüp, mis määravad näitajad ... ... Wikipedia

Seade või seadmete komplekt (mõõteriist), mis on ette nähtud soojushulga määramiseks ning jahutusvedeliku massi ja parameetrite mõõtmiseks. Eesmärk Soojusenergia tarnimise ja tarbimise arvestust ja registreerimist korraldatakse selleks, et: ... ... Vikipeedia

Olemas., m., kasuta. komp. sageli Morfoloogia: (ei) keda? piloot, kellele? piloot, (vaata) keda? piloot kes? piloot, kelle kohta? piloodi kohta pl. WHO? piloodid, (ei) keda? piloodid, kellele? piloodid, (vaata) keda? piloodid, kelle poolt? piloodid, kelle kohta? pilootide kohta; … Dmitrijevi sõnaraamat

Registreerimistasu detektor. h ts, in k r rom Cherenkov Vavilovi kiirgust kasutatakse. Laadimise liigutamisel. osakesed keskkonnas, mille kiirus v ületab valguse faasikiirust c / n selles keskkonnas (n on keskkonna murdumisnäitaja), kiirgab osake ... ... Füüsiline entsüklopeedia

Vahemaandumisteta lend Mineralnõje Vodõ Moskva vahemaandumisteta lend, mille sooritasid Nõukogude piloodid A. I. Filin ja A. F. Kovalkov (ajalehe Pionerskaja Pravda erikorrespondent) kergel ... ... Wikipedia

- ... Vikipeedia

ELEKTROONILINE LOEND- Vererakkude elektroonilise loenduri skeem. Vererakkude elektroonilise loenduri skeem: 1 mikroauk; 2 avatoru (sisekamber); 3 välimine elektrood; 4 doseerimisosa…… Veterinaarentsüklopeediline sõnaraamat

loendur- COUNTER, a, m Seade (mehaaniline või elektrooniline), mida kasutatakse loendamiseks, määrake summa, mida l. Veemõõtja. Energiamüügifirma audiitorid arvestasid arvestite näitu ... Vene nimisõnade seletav sõnastik

Ah, m. Lennukijuht. Sõjaväe piloot. Mereväe piloot. Katsepiloot. □ Piloot peab teadma õhu omadusi, kõiki selle kalduvusi ja kapriise, nii nagu hea meremees tunneb vee omadusi. Kaverin, kaks kaptenit. ◊ NSV Liidu tiitli piloot kosmonaut ... Väike akadeemiline sõnaraamat

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

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

Klass 42e, 2.) PATENT HA LEIUTUS

VOOLAVA VEDELIKU KOGUSE MÕÕTMISE SEADME KIRJELDUS, S. P. Skrylnikovi patendile, esitatud 14. märtsil

1929 (toimiku tunnistus nr 42688).

Pakutud seade kuulub

r nende voolava vedeliku koguse mõõtmise seadmete arv, milles kasutatakse elektromagnetiga juhitavaid pooli, kaasates ahelasse elektriarvestid. Seade töötab nii, et vedelik juhib järjestikku läbi kahe kambri - vastuvõtu ja mõõtmise, ujukseadme ja pooli abil, mis tõuseb elektromagneti tõmbejõul ja laskub ahela katkestusega oma gravitatsiooni tõttu. Autor usub, et selline seade suudab usaldusväärselt arvestada voolava vedeliku kogust väikseimate voolukiiruste ja rõhkude juures.

Joonisel on kujutatud seadet vertikaallõikes.

Vedelik valatakse vastuvõtukambrisse 4 läbi sisselasketorustiku 1 läbi pooli 8 ülemiste avade 18 ja seadme seintes. Kui alumise mõõtekambri õõnsus on tühjendatud, voolab allikast 12 tulev elektrivool järgmiselt: läbi täiendava elektromagneti 9, alumise ujuki 7 kontakti 15, fikseeritud kontaktide 16 kaudu, ülemise ujuki 6 kontakti 14 kaudu, läbi elektromagnet 10 ja läbi elektriarvesti 11.

Mähis 10 tõmbab üles pooli 8, mis tõstetud asendis sulgeb vastavalt vedeliku sisse- ja väljavoolu läbi torude 1 ja 2, ühendades samal ajal läbi aukude 18 ja süvendi 17 seadme ülemise vastuvõtukambri 4 alumine mõõtekamber 5; selle tulemusel täidetakse viimane kamber vedelikuga, mis on sellesse kambrist 4 üle voolanud.

Kuni alumine kamber on täielikult täitunud, jääb pool kogu aeg üles tõstetud ja ainult kontaktid 14 ja 16 avanud ujuv ujuk 6 katkestab voolu: siis rull 8 langeb ja ujuk 7, mis on lahti eraldunud. elektromagnet 9, ujub üles. Samal ajal jätkub vedeliku vool läbi torujuhtme 1 ja voolab välja allpool olevast väljalasketorust 9: töötsüklit korratakse, iga kord saab elektromagnetilises loenduris 11 või loenduris märgistuse. pooli külge kinnitatud oodid.

Voolava vedeliku koguse reguleerimiseks kasutatakse tavalist kolvi 8; mille sisse- või väljakruvimine vastavalt muudab mõõtekambri e 1 luu o.

P r e d i e t p a t e. n t a.

1. Seade voolava vedeliku koguse mõõtmiseks, mis on varustatud elektriarvesti ahelas oleva elektromagnetiga juhitava pooliga, mida iseloomustab kahe mõõtekambri sees asuva elektromagneti 10 kasutamine.

"" in, Hydrogr. Uyr. Uzhravl. BA!. S ja R;, b:: „l.:::. inar: d, alayan Gl, A ja irylistva. erinevatel kõrgustel ujukid b, 7, 1, mis on varustatud tugikontaktidega 24, 16, millest magnetmaterjalist valmistatud alumine ujuk 7 on selle all asuvas tõmbesfääris ja sisaldub sama elektromagneti 10 vooluringis. täiendav elektromagnet. 9, 2. Punktis ja kirjeldatud täitmisvorm. 1 mõõteriist, erinev rakendus, vahetamiseks!

Ф kambri maht o, tavaline reguleerimiskolb 8.

3. Lõigetes 1 ja 2 kirjeldatud mõõteseadme teostuse vorm. mis erinevad sissevõtu vahel selle poolest. mõõtekambri avamine ja all. juhtiv torujuhe 1 sisaldab vastuvõtukambrit 4, mis suhtleb viimasega läbi eraldi möödaviigukanali - viimase alumises asendis oleva pooli.

Veekasvatusettevõtetes juhitakse vett tavaliselt kas suletud torustike või avatud kanalite kaudu ning veekogused on üsna märkimisväärsed. Veevarustuse maksumus sõltub otseselt teisaldatava vedeliku mahust ja pumpade tekitatud süsteemi kogukõrgusest. Asjatute veeliigutuste vältimiseks on vaja täpselt teada, kui palju vett torustikku läbib ja kui palju vett peaks minema. Allpool on toodud erinevad veevoolu määramise meetodid.

Erinevaid voolumõõteseadmeid saab klassifitseerida erinevate kriteeriumide järgi. Selles raamatus võetakse kasutusele järgmine otsemõõtmise seadmete klassifikatsioon: muutuva rõhuga voolumõõturid; konstantse diferentsiaalrõhu voolumõõturid; erinevad voolumõõturid; loendurid voolu mõõtmiseks avatud kanalites.

Seadmed otsevoolu mõõtmiseks

Helitugevuse loendurid. Mahu otseseks mõõtmiseks kasutatakse mahumõõtureid. Mõõtmispõhimõtte järgi võib need jagada kahte rühma: esimese rühma arvestites mõõdetakse sissetulevat vedelikku eraldi, massiga võrdsetes doosides; teise rühma loendurites - eraldi annustena, võrdse mahuga. Teatud aja jooksul loenduri poolt nihutatud annuste arv summeeritakse. Saadud andmete põhjal määratakse voolukiirus. Niisiis arvutatakse mahupõhimõttel töötava loenduri läbinud vedeliku kogus valemiga

kus Q on ühe minuti jooksul loendurist läbi lastud vedeliku kogus; V on loenduri mõõtekambri maht; n on loenduri poolt minutis nihutatud annuste arv.

Kui arvesti töötab kaalupõhimõtte järgi, määratakse massivool valemiga

Kallutuskambritega mahuloendur, mis töötab kaaludooside lugemise põhimõttel (joonis 10.20), koosneb kahest üksteise kohal paiknevast kambrist, mille vee sisselaskeava on ülemise kambri kohal. Vedelik siseneb letti, täidab ülemise kambri ja hakkab alumisse üle voolama. Alumise kambri täitmine jätkub, kuni raskuskese nihkub nii palju, et kamber kaotab tasakaalu ja kukub ümber. Samal ajal tühjendatakse kogunenud vesi. Pärast täielikku tühjendamist võtab loendur algsesse asendisse. Kallutamise ajal täitub ülemine kamber veega ja toidab selle alumisse, kui viimane võtab oma algasendi.

Kolviloendur (joonis 10.21) viitab vedeliku sunnitud nihkega mahumõõturitele ja töötab järgmiselt. Vesi siseneb sisselaskeava kaudu kolvist paremal asuvasse kambrisse. Kolb hakkab liikuma vasakule, tõrjudes välja vedeliku, mis on kogunenud kolvist vasakul asuvasse kambrisse. Vasakpoolsesse äärmisse asendisse jõudmata nihutab kolb ventiili, mille kaudu vedelik voolab kolvist vasakul asuvasse kambrisse, samal ajal sulgub seda kambrit seadme väljalaskeavaga ühendav auk. Kuna veesurve mõjub nüüd vasakpoolsele kolvile, liigub see paremale, surudes vee paremast kambrist läbi väljalaskeava välja. Jõudmata oma äärmisse parempoolsesse asendisse, nihutab kolb poolventiili paremale, mille tulemusena avaneb auk, mis ühendab sisselasketoru parema kambriga. Ühe töötsükli jooksul tõrjub kolb seadmest välja teatud koguse vedelikku. Kolvi liigutuste arv summeeritakse loendusmehhanismi abil ja seadet läbinud vedeliku kogus määratakse, korrutades tsüklite arvu kolvi ühes tsüklis väljatõrjutud vedeliku mahuga. Tööstuses kasutatakse arvestiid mitte ühe, vaid mitme edasi-tagasi liikuva kolviga, mis tagab sujuvama töö. Seadme näitude täpsus sõltub vedeliku lekke hulgast mõõtekambri seina ja töökorpuse vahel. Sellel lekkel on suur mõju arvesti näidu veale. Kui see kõrvaldada, töötavad silindriliste kolbidega mahuloendurid suure täpsusega, viga võib ulatuda 0,2-0,3%ni (Eckman, 1950). Kuna seda tüüpi arvestid töötavad mahu mõõtmise põhimõttel, siis vedeliku tihedus ja viskoossus mõõtmiste täpsust praktiliselt ei mõjuta. Kolbkolbidega arvestiid kasutatakse erinevates veevarustussüsteemides massivoolukiirusega 37 kuni 3785 l / min. Nende kasutamist piiravad aga erinõuded vedelikule, mis ei tohi olla söövitav ega liiga viskoosne (Eckman, 1950).

Ketaskolviga loendur. Süsteemi läbiva vedeliku koguse mõõtmiseks kasutatakse laialdaselt kettaga | | loendureid kolb (joon. 10.22). Nende arvestite laialdast kasutamist veearvestitena selgitab nende lihtne disain, kompaktsus ja suhteliselt madal hind. Leti keskel on kerakujulisse istmesse paigaldatud pall, millele on kinnitatud lame ketas. Loenduri töötamise ajal õõtsub pall koos kettaga sfäärilises istmes ümber ühise geomeetrilise keskpunkti, kuid ei pöörle. Läbi sisselaskeava seadmesse siseneva vedeliku rõhu toimel ketas langeb või tõuseb sõltuvalt oma asendist sisselasketoru suhtes Vedeliku voolamisel läbi vastukambri nihkub ketta tasapind mööda seinu ja kuuli , koos kettaga, pöörleb oma pesas. Sisselaske- ja väljalaskeotsikute rõhkude erinevuse toimel voolab vesi koos kettaga ümber kuuli ja suunatakse väljalaskeotsakule. Kuuli liikumise ajal liigub selle ülemises osas olev eend piki koonuse pinda, mille ülaosa langeb kokku kuuli keskpunktiga. Kuna sisse- ja väljalaskeava on eraldatud vaheseinaga (pole näidatud joonisel 10.22), peab vesi voolama läbi sisselaskeava ja ümber kuuli, jäädes kogu aeg ketta alla. Ketta telg käivitab loendusmehhanismi, mis registreerib palli liigutuste arvu kettaga. See arv, mis on korrutatud ühe tsükli jooksul väljatõrjutud vedeliku mahuga, võimaldab teil määrata seadmest läbinud vedeliku mahu. Kirjeldatud arvestid võivad töötada mõõdetava keskkonna mis tahes rõhul ja temperatuuril. Kuid näitude täpsust võib mõjutada vedeliku tihedus ja viskoossus, kuna selle konstruktsiooniga instrumentides on vedeliku lekkimine pilude kaudu võimalik. Vooluhulkadega 55 kuni 1890 l/min, võnkeketta mõõtjate suhteline viga! tavaliselt ei ületa 1%.

Sirgete teradega pöörlev loendur. Sirgete labadega pöörleva loenduri skemaatiline diagramm on näidatud joonisel fig. 10.23. Seadme põhielemendiks on korpusesse ekstsentriliselt paigaldatud rootor, mis on varustatud labadega. Kui rootor pöörleb, jäävad labad vedrude toimel alati surutud vastu korpuse sisepinda. Läbi arvesti voolav vedelik surub labadele ja paneb rootori pöörlema, mis omakorda destilleerib vedeliku väljalasketorusse. Rootori pöörete arv on fikseeritud ja määrab loendurit läbiva vedeliku mahu. Vedeliku tihedus ja viskoossus ei mõjuta pöörlevate loendurite mõõtmistäpsust, kuna seda konstruktsiooni iseloomustab mõõdetava aine minimaalne leke. "Sirged labadega" pöörlevate loendurite suhteline mõõtmisviga ei ületa 0,2-0,3%.

Muutuva rõhuga voolumõõturid

Kasutades Bernoulli võrrandit ja joa pidevuse võrrandit, on võimalik luua matemaatiline seos kokkusurumatu vedeliku voolukiiruse ja rõhulanguse vahel:

Voolutegur C võtab arvesse vedeliku voolu kadu arvestis ning voolutegur K on C ja M korrutis:

Venturi düüsid. Joonisel fig. 10.25 näitab Herschel Venturi otsikut. Tavaline Venturi otsik koosneb kitsenevast sisselaskeavast L 1, keskmisest osast, nn kaelast, minimaalse ristlõikega L 2 ja sujuvalt laienevast väljalaskeavast L 3 . Düüsi sisse- ja väljalaskeosa profiil valitakse selliselt, et peakadu oleks minimaalne. Kuna vedelik voolab maksimaalse kiirusega läbi düüsi kõri, on staatiline rõhk kitsenduses väiksem kui rõhk enne ahenemist. Rõhu väärtuste valimine toimub düüsi sisselaskeosa suurima laienemise piirkonnas ja kaelas. Mõõdetud diferentsiaalrõhk teisendatakse võrrandi (10.13) abil voolukiirusteks.

Teades torujuhtme läbimõõtu, millesse on paigaldatud Venturi otsik, ja düüsi kaela läbimõõtu, saab välja arvutada konstandi väärtuse M. Voolukoefitsient C võetakse tavaliselt tabelitest või graafikult (joon. 10.26). samas kui voolukoefitsient määratakse funktsioonina Reynoldsi arvust. Piisavalt suurte Reynoldsi arvude korral, alates väärtusest 2,5·10 5, muutub voolukiirus! püsiv. C väärtused asuvad pideval joonel. Punktiirjooned piiravad C väärtuste vahemikku. Voolukoefitsiendid määratakse torudesse, mille läbimõõt on 5,08 cm või rohkem, ja p väärtused vahemikus 0,3-0,75 (β on torude pindalade suhe). Venturi düüsi ja torujuhtme suudme avad). Kahjuks on madalate Reynoldsi numbrite ja alla 5,08 cm läbimõõduga torude kohta andmeid väga vähe, kuid see ei ole takistuseks Venturi otsikuga vooluhulgamõõturite ja muude muutuva rõhuga voolumõõturite laialdasele kasutamisele, kuna teoreetilist meetodit kasutatakse vooluhulga mõõtmise tehnoloogias äärmiselt harva. Tavaliselt mõõdetakse praktikas rõhku manomeetriga ning igale rõhuerinevusele vastav vooluhulk määratakse kas otsemahu mõõtmise meetodil või mõne muu eelkalibreeritud mõõteseadmega. Seega saadakse punktid rõhulanguse ja voolukiiruse graafiku esitamiseks. Vooluhulga mõõtmisel piisab rõhulanguse määramisest ja vastava vooluhulga leidmisest graafikult.

Tavalised pihustid. Joonisel fig. 10.27 on esitatud kahe tavalise düüsi skemaatilised diagrammid. Tavalised düüsid, nagu ka Venturi düüsid, töötavad muutuva diferentsiaalrõhu mõõtmise põhimõttel. Kuna tavaliste düüside puhul on sisselaske- ja väljalaskeava läbimõõtude suhe suurem, põhjustavad need suurema turbulentsi suurenemise tõttu Venturi düüsidega võrreldes suurema rõhukadu. Tavalistel düüsidel on aga eelis Venturi düüside ees, kuna need nõuavad vähem ruumi ja neid saab paigaldada torujuhtme äärikute vahele.

Tavaliselt võetakse rõhk tavalistest düüsidest kolmes punktis. Kui rõhku tehakse torustikus olevate eraldi aukude abil (vt joonis 10.28), eraldatakse kõrgsurve väljalaskepunkt düüsi sisselaskeavast kaugusel, mis on võrdne torujuhtme läbimõõduga, ja madalrõhu väljalaskepunkt võetakse düüsi väljalaskeava kohal ühe torujuhtme läbimõõdu kaugus sisselaskeotsiku avast suure β väärtusega (β>0,25) düüside puhul või pooleteise düüsi kõri läbimõõdu kaugusel düüsi sisselaskeavast väikese β suhtega (β) düüside puhul
Tavalises düüsis, mis on näidatud joonisel fig. 10.29 puuritakse düüsi kurku survetreenimisaugud. Kõrge rõhk võetakse kohas, mis on düüsi sisselaskeavast eraldatud vahemaaga, mis on võrdne torujuhtme ühe läbimõõduga. Madalrõhu proovide võtmiseks puuritakse düüsi suudme seina 0,15 kõri läbimõõdu kaugusele düüsi väljalaskeavast. See rõhuvõtumeetod võimaldab kontrollida tegelikku rõhku düüsikambris. Düüsi suudmesse puuritud augud on kasulikud, kui otsik on ühenduses atmosfääriga.

Joonisel fig. 10.30 näitab kahte võimalust rõhu võtmiseks kitsendusseadmest düüsi ääriku ja torujuhtme sisepinna vahelisel liidesel. Joonise fig ülaosas oleval diagrammil. 10.30 kujutab torujuhtme sisemise õõnsusega ühenduses olevat rõngakujulist kambrit, millel on rõngakujuline pilu (laius mitte üle 0,02D) või mitu auku, mis on torujuhtme ümbermõõdul ühtlaselt jaotatud. Selline rõngakujuliste kambrite paigutus võimaldab puurida impulsstorusid otse läbi torujuhtme seina. Teine võimalus (vt joonise 10.30 allosa) on puurida impulsstorude jaoks augud survekraani suhtes nurga all. Mõõtmed; augud ja kaldenurk valitakse nii, et ava sisselaskeosa läbimõõt pärast viimistlemist ei ületaks 0,02 ääriku siseläbimõõdust.

Surve eemaldamise meetodit düüsi kurku puuritud aukude kaudu kasutatakse suhteliselt harva, mis on seletatav: madalrõhukambri ja diferentsiaalmanomeetri vaheliste ühendustorude paigaldamise keerukusega. Lisaks seavad sellised mõõtmised kõrged nõudmised survekraanide pinna puhtusele, kuna voolukiirus neis saavutab maksimaalse väärtuse ja vähimgi karedus võib rõhu mõõtmisel põhjustada olulisi vigu. Nurga all paigaldatud impulsstorudega rõhuproovi võtmise meetodit iseloomustab teiste vaadeldavate meetoditega võrreldes suurim viga. Lisaks mängib sel juhul olulist rolli ava aksiaalne pikkus. Lihtsaim viis on paigaldada torujuhtme aukudest läbi viidud impulsstorud. See on see valikumeetod: rõhku kasutatakse kõige sagedamini inseneripraktikas.

Voolukiiruse määramiseks kasutage valemit (10.14).

Vooluhulga määramise teoreetilist meetodit valemiga (10.14) kasutatakse väga harva. Tavaliste düüside kalibreerimine katsestendil toimub samas järjekorras nagu Venturi düüside gradueerimine.

Tavalised diafragmad. Tavaline diafragma on õhuke lame ketas kontsentrilise auguga. Torujuhtme läbimõõt, millesse membraan on paigaldatud, peab olema suurem kui diafragma ava läbimõõt (joonis 10.32). Torujuhtme kaudu läbitav vedelikuvool siseneb membraani, mis kitsendab selle ristlõiget. Kuna voolukiirus düüsis on suurem kui torujuhtmes, on staatiline rõhk piiratud sektsioonis väiksem kui rõhk torujuhtmes enne ava. Selle diferentsiaalrõhu saab teisendada kiiruse või voolukiiruse väärtusteks.

Diafragmad on kontsentrilised, ekstsentrilised ja segmenteeritud. Kontsentrilistes membraanides langevad diafragma ja torujuhtme ava teljed kokku. Ekstsentrilistes membraanides on arvesti telg sama, mis torujuhtme läbimõõt.- Segmentaalne ja ekstsentriline on ringjoone segment, mille läbimõõt on ligikaudu sama kui torujuhtme läbimõõt. Segment- ja ekstsentrilisi membraane kasutatakse ainult eriolukordades, mis nõuavad eritingimusi (näiteks torujuhtme täielik äravool), seetõttu neid membraane allpool ei käsitleta.

Tavalistelt membraanidelt rõhu võtmiseks on viis erinevat viisi.

1. Impulsstorud juhitakse läbi äärikute. Sel juhul peaks kõrgsurvepoolse ääriku väljalaskeava telg olema membraani esipinnast 2,54 cm kaugusel ja madalrõhupoolse ääriku väljalaskeava telg peaks olema 2,54 cm kaugusel. cm diafragmade vastaspinnast (vt alumine osa joon. 10.32).

2. Rõhk võetakse punktides, mis on membraanist eraldatud vahekaugustega, mis on võrdsed ühe läbimõõduga ja poole torujuhtme läbimõõduga. Kõrgsurve poolel peaks impulsitoru telje ja membraani esipinna vaheline kaugus olema võrdne torujuhtme ühe läbimõõduga ja madalrõhu poolel pool torujuhtme läbimõõdust samast membraanipinnast. Need vahemaad jäävad kõikide väärtuste puhul konstantseks (vt joonise 10.32 ülaosa).

3. Impulsstoru viiakse membraani tagumisest pinnast kõige lühemale kaugusele kitsendatud vooluosasse. Tütrel võetakse kõrge rõhk; diafragma esipinnast vahemaa kaugusel, mis on võrdne 1/2-2 torujuhtme läbimõõduga; tavaliselt võetakse see kaugus torujuhtme ühe läbimõõduga. Madala rõhu proovide võtmiseks sisestatakse impulsstoru kitsendatud vooluosasse minimaalse rõhu punktis; staatilise rõhu muutuse olemust diafragma taga väljendatakse joonisel fig. 10.33.

4. Impulsstorud viiakse torujuhtme konjugatsioonipunktidesse diafragmaga. Rõhk võetakse nii enne membraani kui ka pärast seda torujuhtme siseseina ristmikel membraanikettaga. Selle mõõtmismeetodiga impulsstorude ühendamise võimalused on näidatud joonisel fig. 10.30. Kõikide kitsendusseadmete tüüpide puhul on need valikud samad.

5. Torujuhtme äärde paigaldatud impulsstorud. Sel juhul mõõdetakse rõhku nendes punktides mõlemal pool membraani, kus vool on ühtlane. Tegelikult määratakse niimoodi membraani mittetaastava rõhukadu väärtus. Rõhku võetakse 272 torujuhtme läbimõõdu kaugusel enne ja 8 torujuhtme läbimõõdu kaugusel pärast diafragma esipinda. Seda rõhuproovi võtmise meetodit kasutatakse suhteliselt harva, kuna sel juhul mõõdetud rõhukadu peegeldab voolu muutusi teiste loetletud meetoditega võrreldes vähemal määral. Sellest ka suur viga mõõtmiste ajal näitudes.

Arvutatud vooluvalem kontsentriliste avade jaoks on järgmine:

Suhet Q ja P 1 -P 2 vahel konkreetsetes tingimustes töötava ava puhul saab määrata katsestendil, kasutades teist otsest mahumõõtmisseadet, nagu on kirjeldatud eespool Venturi düüsi puhul. Kalibreerimise käigus saadud graafik; praktilistel mõõtmistel kasutatakse rõhulanguse Р 1 -Р 2 sõltuvust vooluhulgast Q.

Venturi düüside, normaaldüüside ja düüside võrdlev analüüs. Joonisel fig. 10.35-10.37 kujutab staatilise rõhu jaotuskõveraid, mis on ehitatud katseandmete põhjal, kui torujuhtmesse on paigaldatud tavalised düüsid, Venturi düüsid ja normaalmembraanid. Suurim rõhulang on märgatav membraanil, minimaalne Venturi düüsil ja keskmine tavalisel düüsil. Mida suurem on rõhulang, seda suurem on energiakadu, mis on seotud keeriste tekkega ja voolu hõõrdumisega vastu torujuhtme seinu. Seega on mittetaastavad rõhukadud Venturi düüsis palju väiksemad kui düüsides ja membraanides. Joonisel fig. 10.38 näitab normaaldüüsiga seadmete rõhukadu kõveraid, väljendatuna protsendina rõhulanguse väärtusest, funktsioonina β, düüsi kõri või membraani ava läbimõõtude suhtest ja torujuhtmest. Nagu oodatud, on igat tüüpi kitsenemisseadmete puhul rõhukadu seda väiksem, seda suurem β, kuna β suurenedes väheneb voolu kiirus ja turbulents. Ülaltoodud graafikud näitavad ka, et rõhukadu Venturi düüsis on palju väiksem kui düüsides või membraanides, mis on; Venturi düüsi peamine eelis.

Venturi düüsidele on iseloomulik kõrge mõõtetäpsus ja need ei vaja sagedast kalibreerimist nagu tavalised düüsid või membraanid, kuna need on kulumiskindlamad, mis on eriti oluline mehaanilisi lisandeid sisaldavate vedelikega töötamisel. Venturi düüsid nõuavad aga oluliselt rohkem paigaldusruumi ja on kallimad. Kulude, kulumiskindluse, staatilise rõhu jaotuse olemuse ja torujuhtme sirge lõigu vajaliku pikkuse osas asuvad tavalised düüsid Venturi düüside ja membraanide vahel vahepealsel positsioonil. Hea tulemuse saamise oluline tingimus on ka tavaliste düüside hoolikas paigaldamine torustikesse. Diafragmasid on suhteliselt lihtne paigaldada ja need ei vaja pikka sirget torujuhtme lõiku, kuid need kuluvad kiiresti ja vajavad sagedast kalibreerimist. Madala mehaanilise tugevuse tõttu ebaõnnestuvad need sageli äkiliste rõhumuutuste korral. Samal ajal on membraanid odavamad kui kõik vaadeldavad kitsendusseadmed, mis on viinud nende laialdase kasutamiseni.

Tsentrifugaalvoolumõõturid. Vooluhulga mõõtmiseks saab kasutada ka torujuhtme kõverjoonelisi lõike, milles avaldub tsentrifugaaljõudude toime vedelikuvoolus. Tsentrifugaaljõudude toimel surutakse vool välja kõvera sektsiooni välisseinale, sellega seoses on rõhk kõvera sektsiooni välisseinale suurem kui sisemisele. Voolu ristlõike kahes punktis mõõdetud rõhuerinevust saab teisendada kiiruse väärtusteks. Joonisel fig. 10.39 ja 10.40 kujutavad skemaatiliselt sellel põhimõttel töötavaid voolumõõtjaid. Üks neist on valmistatud torujuhtme põlvest ja teine ​​on silmusekujuline toru. Nurgavoolumõõtur on muutunud laiemaks, kuna seda on lihtsam valmistada, see ei ummistu kunagi ja võib töötada pikka aega ilma nõutava täpsusega ümberkalibreerimiseta. Viimast seletatakse nurkvoolumõõturi suurenenud kulumiskindlusega. Rõhu proovivõtu impulsstorud paiknevad piki küünarnuki välis- ja siseseinte kumerate sektsioonide ühist sümmeetriatelge (vt joon. 10.39).

Pitot' torud. Muutuva diferentsiaalrõhu mõõtmise põhimõttel töötavate voolumõõturite hulgas on ka Pitot torud. Reeglina kasutatakse neid gaasivoolu mõõtmiseks, kuid Pitot torusid saab kasutada ka vedeliku voolu mõõtmiseks. Pitot toru koosneb kahest kambrist (joonis 10.41) - sisemisest ja välisest. Avatud otsaga sisekamber on suunatud mõõdetava aine voolu suunas; välimises kambris on avaus, mille telg on liikuva voolu suunaga risti. Rõhk Pitot' toru sisekambris on staatilise ja dünaamilise voolurõhu summa (täiskõrgus); väliskambris mõõdetakse ainult staatilist rõhku. Kahes kambris mõõdetud rõhukadu juhib tegelikult dünaamiliselt voolurõhk ja see on seotud voolukiirusega.

Matemaatiliselt on kogurõhk P t dünaamilise rõhu P d ja staatilise rõhu P S summa:

Mass ja kaal on seotud järgmiselt:

Pärast lihtsate teisenduste sooritamist saame

Voolu kineetiline energia on samaväärne dünaamilise rõhuga. Seetõttu saab võrrandi (10.16) kirjutada järgmiselt:

Tavaliselt on Pitot' torud väikese läbimõõduga, et minimeerida mõõdetava keskkonna ebahomogeensuse mõju. Pitot' torud mõõdavad kiirust voolu ristlõike mis tahes punktis ja voolukiirus on ristlõike lõikes erinev, seega määratakse keskmine voolukiirus, mis on tavaliselt umbes 0,83 maksimaalsest kiirusest (Beckwith ja Buck, 1961). Pitoti toru paigaldatakse piki torujuhtme telge ja voolukiirust mõõdetakse sektsiooni keskel. Korrutades selle väärtuse 0,83-ga (parandustegur), saadakse keskmine voolukiirus, mis asendatakse järjepidevuse võrrandiga. Võrrandisüsteemi lahendus annab vooluhulga.

Pitot torud tuleb paigaldada vastu liikuvat voolu, et need reageeriksid dünaamilisele rõhule. Liikuva voolu telje ja pitot toru telje vaheline nurk (paindenurk) peab olema null, vastasel juhul tekivad olulised vead.

Muutuva diferentsiaalrõhu voolu mõõtmise seadmeid on eespool käsitletud kokkusurumatute vedelike, näiteks mage- või soolase vee jaoks. Kõiki neid saab kasutada ka kokkusurutava keskkonna, näiteks õhu mõõtmiseks, kuid sel juhul on töövoolu valemisse sisse viidud parandustegur, mis arvestab kokkusurutavuse mõju õhu läbimisel ahendamisseadet. Kokkusurutavate vedelike arvestamine ei kuulunud autori ülesande hulka, seega võivad sellest numbrist huvitatud lugejad viidata Ameerika Mehaanikainseneride Ühingu avaldatud teosele “Voolumõõturid. Teooria ja rakendus” (1959).

Konstantse diferentsiaalrõhu voolumõõturid

Pöörlev voolumõõtur. Konstantsel diferentsiaalrõhul voolu mõõtmise põhimõttel töötavate seadmete hulgas on pöörlev vooluhulgamõõtur. Sel juhul on voolu ristlõige muutuv ja rõhukadu jääb konstantseks kõigil voolukiirustel. Vastavalt näitude edastamise meetodile on joonisel fig. 10.42 viitab lineaarsel skaalal otsese näiduga rotameetritele. Seade koosneb vertikaalsest koonusekujuliselt laienevast läbipaistvast torust ja selles vabalt liikuvast “ujukist”. Kuna "ujuki" materjali tihedus on suurem kui vedeliku tihedus, on nimetus "ujuk" meelevaldne. Seadme toru tuleb paigaldada rangelt vertikaalselt. Mõõdetava aine vool siseneb läbi toru kitsa sisselaskeava ja liigub alt üles. Ujukile mõjuvad kaks jõudu: selle gravitatsioon ja voolu mõjust tulenev tõstejõud. Ujuk tõuseb, kuni need jõud on tasakaalus. Sellest hetkest alates ripub ujuk teatud kõrgusel. Toru pinnale kantakse skaala, mis võimaldab määrata ujuki täpse asukoha skaala alguse suhtes. Kuna ujuki kõrgus on voolu mõõt, saab skaalat kalibreerida otse liitrites minutis või muudes vooluühikutes, kuid sagedamini kasutatakse meetodit skaala liigitamiseks mõõtmeteta ühikutes vahemikus 0 kuni 100, mis on teisendatakse kalibreerimiskõverate abil tegelikeks vooluväärtusteks.

Matemaatiliselt saab rotameetrit läbiva vedeliku voolukiirust väljendada järgmiselt (Schoenborn ja Colburn, 1939):

Indeks 1 viitab vedelikule, indeks 2 ujukile.

Voolukoefitsiendi C väärtus tuleks määrata empiiriliselt konkreetse vedeliku või gaasi jaoks, millega rotameeter töötab. Rotameetrite kalibreerimine võib toimuda testmõõturil, mille voolumõõtmine toimub otsemõõtmise teel või kasutades mõnda muud kalibreeritud voolumõõturit, nagu kirjeldatud. ülaltoodud Venturi düüsi jaoks. Koostatud kalibreerimiskõver on rotameetri skaalal vaadeldava ujuki asendi kõrguse sõltuvus vooluhulkadest nõutavates mõõtmispiirides. Tavaliselt väljendatakse rotameetrite puhul seda sõltuvust sirgjoon.Järgmisena määrake ujuk asend instrumendi skaalal ja määrake kalibreerimiskõverate abil sobiv voolukiirus.

Usaldusväärsete mõõtmiste saamiseks vajalik tingimus on rotameetri rangelt vertikaalne paigaldamine. Rotameetreid ei saa kasutada suure mehaaniliste lisandite sisaldusega vedelike, eriti suurte vedelike voolukiiruse mõõtmiseks, samuti läbipaistmatute vedelike puhul. Kõrge temperatuuri ja rõhuga vedelike voolu mõõtmise instrumendid on väga kallid. Rotameetritel on aga teiste vooluhulgamõõturite ees palju eeliseid. Nende hulka kuuluvad: lineaarse skaala mugavus, mis hõlmab kogu instrumendi mõõtevahemikku, ja pidev rõhulangus kõigil voolukiirustel. Seadme mõõtepiire on lihtne muuta, selleks piisab teise toru või ujuki võtmisest. Rotameetrid on eelkõige mugavad söövitavate vedelike, näiteks soolase vee voolukiiruse mõõtmiseks, kuna mõõdetava ainega kokkupuutuvad pinnad võivad olla valmistatud mis tahes materjalist, näiteks klaasist, plastist jne. Ujuk on valmistatud kas täielikult metallist või pealt kaetud plastkestaga. Korrosioonikindlate materjalide kasutamine suurendab seadme maksumust. Töötamise ajal saate voolu jälgida.

Sukeldatud kolvi voolumõõtur

Spetsiaalsed voolumõõturid

Voolu mõõtmise meetod kuuma juhtmega anemomeetritega on üsna mugav ja tagab kõrge mõõtmistäpsuse. Selle ulatus on aga piiratud kuumutatud traadi äärmise hapruse tõttu. Traadiga keritud termoanemomeetrid on mõeldud eelkõige gaasivoolu mõõtmiseks ja vaid erandjuhtudel vedelike vooluhulga mõõtmiseks.

Turbiinimõõturid. Instrumentide komplekt sisaldab tiivikut või sõukruvi ja loendusseadet, mis muudab tiiviku pöörlemiskiiruse impulssideks (joon. 10.44). Turbiini pöörlemiskiirus on võrdeline mõõdetud voolu kiirusega, kuna labad on paigaldatud selle kerele teatud nurga all pöörlemistelje suhtes ja turbiini pöörlemistelg langeb kokku voolu suunaga Joonisel 10.45 on kujutatud tööstuslikku näidist torukujuliste voolualaldite ja turbiini pöörlemist tajuvate elektromagnetiliste seadmetega.See seade sobib vooluhulkade mõõtmiseks suure läbimõõduga torustikes, avatud kanalites, jõgedes, aga ka hoovuste kiiruse mõõtmiseks Ookeanides ja järvedes. Turbiinmõõtureid on palju erinevaid, alates meteoroloogide poolt tuule kiiruse määramiseks kasutatavatest tassi tüüpi instrumentidest kuni näidatud näiteni. Joonis 10.45 Vooluhulga mõõtmiseks avatud kanalites, jõgedes, järvedes ja ookeanides on selle proovi modifikatsioon kasutatakse, mis on varustatud plaadiga, mis on jäigalt kinnitatud voolumõõturi välispinnale paralleelselt tiiviku pöörlemisteljega.Selle lihtsa seadme eesmärk on hoida vooluhulka meeter teatud asendis, kui tiiviku pöörlemistelg on vooluga paralleelne. Voolu mõjul pöörleb plaat pidevalt, püüdes võtta asendit, kus selle voolutakistus on kõige väiksem.

Turbiinvoolumõõturid on leidnud laialdast kasutust mittestatsionaarsetes tingimustes mõõtmisel, kuna piisava mõõtmistäpsuse tagamisel on need mehaaniliselt vastupidavad, hõlpsasti kasutatavad ega vaja keerukaid salvestusseadmeid. Selle seadme teine ​​eelis on selle madal hind. Tööstuslike seadmete mõõtmisviga ei ületa 0,5% mõõtmiste ülemisest piirist.

Elektromagnetilised voolumõõturid Elektromagnetiliste vooluhulgamõõturite (joonis 10.46) põhimõte seisneb selles, et liikuvat keskkonda, millel peab olema vähemalt minimaalne elektrijuhtivus, käsitletakse magnetväljas liikuva juhina. Torujuhe paigaldatakse magnetvälja nii, et voolu suund on risti magnetvälja joontega. Vedelikus indutseeritud EMF on suunatud magnetvälja joonte ja vedeliku vooluga risti. EMF eemaldatakse kahe elektroodi abil, mis suunavad vastuvõetud signaali seadmesse, mis mõõdab potentsiaalide erinevust.

Faraday seaduse järgi on indutseeritud emf väärtus

Kuna keskkonda ennast peetakse liikuvaks juhiks, on vedelikus indutseeritud EMF võrdeline voolukiirusega.

Elektromagnetilisel vooluhulgamõõturil on kaks peamist modifikatsiooni. Ühes neist juhitakse madala elektrijuhtivusega vedelik läbi klaasist, plastist või muust mittejuhtivast materjalist torujuhtme. Elektroodid on ehitatud torujuhtme seintesse ja on vedelikuga otseses kontaktis. Seda tüüpi seadmed annavad nõrga signaali, mis vajab võimendamist. Teine võimalus, erinevalt esimesest, näeb ette elektroodide paigutamise torujuhtme välisseinale, mis on valmistatud elektrit juhtivast materjalist. Sel juhul peab vedelikul olema ka kõrge elektrijuhtivus (näiteks vedel metall) - see on seda tüüpi voolumõõturite tööks vajalik tingimus. Selles süsteemis puudub vedeliku ja elektroodide vahel otsene kontakt. Seadme kasutamine ei nõua olemasoleva torustiku uuesti varustamist ega tekita paigaldamisel tehnilisi raskusi. Tavaliselt on sellise voolumõõturi väljundsignaal suurem; seda suurem on mõõdetud vedeliku elektrijuhtivus ja seda saab edastada otse salvestusseadmesse ilma eelneva võimenduseta.

Igat tüüpi elektromagnetiliste voolumõõturite peamine puudus on nende kõrge hind. Selle puuduse kompenseerib aga seadme töökindlus, milles puuduvad liikuvad osad. Seda tüüpi voolumõõturite mõõtmise täpsus on üsna kõrge.

Ultraheli voolumõõturid. Need arvestid kasutavad 100 Hz ultraheli vibratsiooni (Beckwith ja Buck, 1961). Torujuhtmele paigaldatakse mitmesentimeetriste intervallidega piesoelektrilised või magnetostriktiivsed elemendid, millest üks toimib ultraheli kiirgajana, teine ​​vastuvõtjana. Ultrahelilained liiguvad läbi vedeliku erineva kiirusega sõltuvalt sellest, kas heli levimise ja vedeliku voolu suunad langevad kokku või on vastupidised. Anduri poolt registreeritud vastuvõtjatelt tulevate võnkumiste faaside erinevus on võrdeline vedeliku kiirusega. Ahela tundlikkust saab suurendada, kui piesoelektriliste elementide paari funktsioonid asendatakse automaatselt vastandlikega. Emitteri ja vastuvõtja paari funktsioonide kiire perioodiline muutumine (kuni 10 korda sekundis) annab võimaluse mõõta samaaegselt üles- ja allavoolu suunatud ultrahelivõngete faasinihet Ultraheli vibratsioonide sageduserinevuse väljundimpulss on sama voolukiiruse korral kahekordistub põhiahelaga võrreldes.

Vooluhulga mõõtmine avatud kanalites

paisud. Barjääri, mis on asetatud veevoolu teele, mille kaudu toimub vee ülevool, nimetatakse lekkeks. Sellel võib olla erineva kujuga väljalõige. Joonisel fig. 10.47 näitab üht paisu. Kuna paisusid kasutatakse eranditult avatud kanalites, saab neid kasutada ainult vedelike voolu mõõtmiseks. Enamik inseneripraktikas kasutatavaid paisusid on mõeldud vee voolu mõõtmiseks ja ainult mõnda neist kasutatakse laboritingimustes reeglina muude vedelike voolu mõõtmiseks.

Paisude tüübid ja kujundused on väga mitmekesised. Terava servaga paisud (st paisud, mille väljalõike perimeetril on fikseeritud terava servaga metallleht) jaotatakse seinas oleva augu kuju järgi ristkülikukujulisteks, kolmnurkseteks (V-kujulisteks) paisudeks. , ümmargused ja spetsiaalsed sektsioonid. Spetsiaalsed lekkekanalid hõlmavad trapetsikujulisi ja paraboolseid sektsioone. Need profiilid tagavad, et voolukiirus on konstantne või et voolukiirus on otse proportsionaalne voolukiirusega.

Joonisel fig. 10.48 näitab paisu põhimõõtmeid. Paisu künnis (või hari) on paisu lõike alumine külg. Lävepikkust L mõõdetakse pilu külgseinte vahelise kaugusena (vt joonis 10.48). Ristkülikukujulise sektsiooni puhul on läve pikkus võrdne paisu lõike laiusega. Kolmnurkse ristlõikega ülevalamisel läheneb läve pikkus nullile. Paisu staatiline kõrgus h on kaugus paisu harjast vaba veepinna kõrgeima tasemeni, mõõdetuna paisu kohal (vt joonis 10.48), kuna vaba pind hakkab langema juba enne paisu.

Paisu läbinud veevoolu nimetatakse tasaseks vooluks paisu taga. Piisava voolu ja langusega ülevoolu harja ja horisondi vahel allavoolus suhtleb joa all olev ruum atmosfääriga. Sellist joa nimetatakse vabaks või üleujutamata. Vaba joa pea väärtuse määravad mitmed tegurid, sealhulgas paisu serva teravus, harja paksus jne. On kindlaks tehtud, et see väärtus peaks jääma vahemikku 1 kuni 3 cm (ASME, 1959). Kui künnise harja ja paisu allavoolu horisondi vaheline kaugus on ebapiisav, on joaalune ruum atmosfäärist isoleeritud ja joa kleepub paisu seina külge. Sellist joa nimetatakse kinni jäänud või üleujutatuks.

Kui paisu pikkus on väiksem kui kanali Lk laius (vt joon. 10.48), nimetatakse sellist paisu külgsurvega paisuks ja seda paisu läbivat voolu kokkusurutud vooluks. Kokkusurutud voolu korral mõõdetakse kanali külgseintelt paisu väljalõikeni voolavate äärmuslike voolujoonte vedelikuosakeste liikumissuunda. Sellega seoses, kui vedelik voolab läbi paisu, tekib lameda joa külgmine deformatsioon vahetult paisu taga ehk "voolu kokkusurumine". Kuna voolu kokkusurumine kajastub voolukiiruses, siis arvestatakse seda arvutustes vastava korrektsiooniga. Võimalik on tagada, et voolava serva voolujooned ei tekita voolu ristlõike kokkusurumist. See on võimalik tingimusel, et erinevus kanali laiuse L c ja lävepikkuse L w vahel on vähemalt 4 korda suurem kui maksimaalne oodatav kõrgus. Matemaatiliselt saab seda tingimust väljendada järgmise valemiga:

Voolu ristlõike deformatsiooni vertikaaltasapinnal ja mõningaid muid tegureid võtab arvesse mõõtmeteta koefitsient C, mis sisestatakse vooluhulga teoreetilise väärtuse määramise valemisse ja on suhe.

Seega võtab ristkülikukujulise ülevooluava töövoo valem kuju

Sellel ristkülikukujulise paisu mõõtmismeetodil on kaks piirangut. Esiteks, liiga suurte voolukiiruste korral hakkab voolukiiruse suurenemine märkimisväärselt peegelduma pea väärtuses, seetõttu tuleb ülevoolul mõõdetud kõrguse väärtust korrigeerida dünaamilise kõrguse v 2 / 2g suhtes (v on voolukiirus kanal), mis lisatakse veesurvele. Teiseks peaks ristkülikukujuline künnis olema vähemalt 15 cm pikk (ASME, 1959). Lävepikkuse väiksemate väärtuste korral täheldatakse sissetulevate külgmiste voolujoonte segunemist üksteisega. Liiga madalate voolukiiruste korral, mis raskendavad vedeliku vaba ülevoolu ristkülikukujulistes paisudes, mille lävepikkus on 15 cm, on eelistatav kasutada kolmnurkseid paisusid, mis sellistel juhtudel annavad parema tulemuse.

Praktilisteks arvutusteks kasutatav vooluvalem saadakse võrrandist (10.27), võttes arvesse koefitsienti C, mis sisaldab konstante (2/3 ja √ 2g):

Võrrand (10.29) on ristkülikukujulise paisu põhivooluvalem, mis saadakse ilma joaosa külgmist kokkusurumist arvesse võtmata (st tingimusel, et läve pikkus võrdub kanali laiusega). Inseneripraktikas eeldatakse selle teguri korrigeerimiseks, et paisu läve efektiivne pikkus on mõlemal küljel 0,1 h võrra väiksem tegelikust pikkusest. Seega on kahepoolse külgmise kokkusurumisega ülevoolu korral läve L w efektiivne pikkus tegelikust pikkusest 0,2 tundi väiksem. Viimane tingimus sisestatakse vooluvalemisse (10.29), mis nüüd lõplikul kujul näeb välja järgmine:

Vooluvalem kolmnurkse paisu jaoks, mille ülaosas on täisnurk

Paisude eelised ja puudused. Paisude peamised eelised on järgmised: suur mõõtetäpsus; disaini lihtsus ja minimaalne hooldus; väikese suurusega mehaanilised lisandid võivad vabalt läbi paisu läbida ilma voolukiirust mõjutamata; pikk kasutusiga.

Paisudel on järgmised peamised puudused: olulised rõhukadud süsteemis; ummistumise võimalus suurte lisanditega, mis mõjutab tarbimisomadusi ja nõuab puhastamist, mida tavaliselt tehakse käsitsi; mõõtmistäpsuse vähenemine kanali sängi kuju muutmisel lekkekohaks või alluviaalsete setete olulise kuhjumisega.

Voolu sügavuse mõõtmine. Voolukiiruse määramiseks paisude ja lõõride abil on vaja kindlaks määrata voolu sügavus. Seda mõõdetakse paisu esiseinast vähemalt 4h kaugusel, st enne pinnataseme langetamise algust. Tavaliselt kasutatakse sügavuse mõõtmiseks konksu sügavusmõõturit, kuna see seade on väga täpne. Liigutatava kaaluga ühendatud sügavusmõõtja (soovitavalt nüri koonusega) konks tõstetakse veest välja, kuni selle ots veepinnale ilmub. Liikuv skaala, mis liigub mööda fikseeritud sügavuse indikaatorit, näitab sügavust mõõtmispunktis. Suurematel sügavustel peaksite kasutama selle seadme modifikatsiooni, mis erineb selle poolest, et sügavusindikaator on omakorda varustatud nooniumiga, mis võimaldab suurendada mõõtmiste täpsust.

Sügavusmõõtureid on veel mitut sorti, nii otsenäitudega kui ka koos salvestusseadmetega. Mõõtekomplekt sisaldab tasemeandurit - tavalist ujukit või rõhumuutustele tundlikku seadet, näidikute skaalat või salvestit ja kellamehhanismi (salvestustüüpi seadme jaoks). Tasemeandureid on üksikasjalikult kirjeldatud eespool.

Kuna vedelik on pidevas liikumises paisude või lõõridega kanalites, on sageli soovitatav sügavuse mõõtmisel kasutada spetsiaalseid kambreid, milles vedelik on paigal. Rahustav kamber on torujupp või kast, mis on ühendatud ava kaudu liikuva vooluga. Rahustuskambri sees tõuseb vesi tasemele, mis vastab oja sügavusele. Rahustuskambris olev väike pindala on liikumatu, võimaldades suure täpsusega sügavuse mõõtmist. See mõõtmismeetod annab häid tulemusi, kui vaigistuskambri sisepind on umbes 100 korda suurem kui seda kambrit liikuva vooluga ühendava ava pindala (Israelsen ja Hansen, 1962).

Paisu operatsioon. Kanali laius ja kanali sügavus paisu ees või paisukastis peaks olema piisav, et voolukiirus paisule lähenemisel ei ületaks 15 cm/s. Ülevoolukast paigaldatakse nii, et selle keskjoon on paralleelne voolusuunaga. Ülevooluava paigaldatakse rangelt vertikaalselt terava servaga ülevoolava voolu suunas. Paisu väljalõike alumise serva ja kanali põhja vaheline kaugus peaks olema 2-3 tundi ning kahepoolse külgmise kokkusurumisega paisude puhul peaks kaugus paisu väljalõike külgservast kanali külgseinani olema vähemalt 2A. Heade tulemuste saamiseks on vajalik, et vee sügavus paisuharja kohal oleks vähemalt 5 cm. Ristküliku- ja trapetsikujuliste paisude puhul ei tohiks h väärtus ületada kolmandikku läve pikkusest. Sõltuvalt langeva joa tüübist kasutatakse voolukiiruse määramiseks erinevaid meetodeid. Paisu taga olev veejuga näib kõigis voolutingimustes vaba joana, välja arvatud juhul, kui pais on spetsiaalselt loodud üleujutatud joa tekitamiseks. Sügavusmõõturi skaala tuleb reguleerida nii, et selle nullmärk langeb kokku lävetasemega. Seda saab teha puusepa taseme või taseme abil. Paisude töötamise ajal on vaja jälgida paisujärgse kanali sängi seisukorda ja säilitada selle esialgne kuju.

Veealused. Parshell flumes. Parshelli lõõridega vooluhulga mõõtmise meetod põhineb kanali kitsendatud osa läbiva veehulga mõõtmisel, kusjuures staatiline pea muudetakse osaliselt dünaamiliseks. Parshelli lõõr vähendab voolu ristlõiget horisontaalsuunas, samal ajal on lõõri põhjas kaldega lõik (joon. 10.53). Staatilist kõrgust mõõdetakse staatilises kambris A ja B. Vaba vedelikuvoolu tingimustes (st kui staatiline kõrgus kambris B on 60% või vähem kambri A staatilisest kõrgusest), saab häid tulemusi saada staatilise pea mõõtmisega. ainult kambris A. Tabelis. Joonisel 10.5 on näidatud erinevate staatiliste peade voolukiirused kambris A vedeliku vaba voolamise tingimustes Parshelli lõõris. Kui rõhk alumises kambris B on 70% või rohkem, moonutab see mõõtmist ülemises kambris. Samal ajal on piisavalt kõrge täpsus võimalik saavutada isegi kuni 90% üleujutusväärtuste korral, kui mõõdetakse staatilist kõrgust mõlemas kambris L ja B ning korrigeeritakse kambris A saadud väärtust. on avaldatud spetsiaalsetes tabelites (Israelsen ja Hausen, 1962).

Lõõri mõõtmise täpsust mõjutavad mitmed tegurid, sealhulgas õige valik ja paigaldamine, hooldustase ja staatilise pea mõõtmise täpsus. Veetoru valik hõlmab selle suuruse määramist sõltuvalt konkreetsetest kasutustingimustest. Selle ülesande lahendamisel antakse maksimaalne ja minimaalne vooluhulk ning maksimaalne lubatud staatiline rõhukadu, mis on funktsioon kanali hüdraulilisest kaldest ja vabaparda kõrgusest (st kaugusest veetasemest ülemise servani). kanali sein). Voolu liikumine peab vastama vedeliku vaba voolu nõudele.

Näide 10.1. Parshell flume valik. Valige lõõr voolukiirusele vahemikus 0,2–1,5 m 3 /s, eeldusel, et maksimaalne rõhukadu on 18 cm ja voolumuster vastab vedeliku vaba voolamise nõudele. Maksimaalne lubatud sügavus kanalis on 60 cm.

Lahendus. Kuna maksimaalne lubatud voolusügavus veearvesti lõõri ees on 60 cm, ei tohi selles voolulõigus mõõdetud staatiline kõrgus h a ületada 60 cm. Vastavalt tabelile. 10.5 võib leida, et 60 cm kõrguse või väiksema ja voolukiirusega 1,5 m / s on vaja lõõri, mille suu laius on vähemalt 180 cm.

Soovitav on säilitada vedeliku vaba voolu režiim. Selleks on vajalik, et alumise kambri üleujutusaste ei ületaks 60% ülemise kambri üleujutusest; teisisõnu, peakadu peab olema vähemalt 40% ülesvoolu mõõdetud staatilisest kõrgusest ha. Kanali hüdraulilise kalde ja veepinna nõuete tõttu ei tohiks maksimaalne peakadu ületada 18 cm. ).

Allpool on toodud veevoolu suudme laiuse väärtused sõltuvalt staatilise kõrguse väärtusest ülesvoolus maksimaalse voolukiiruse (1,5 m 3 /s) jaoks.

Ülemises kambris mõõdetud vee sügavus valitud veetoru jaoks ei tohiks ületada 60 cm. Seetõttu on künnise kõrgus 60 cm - peakadu maksimaalse voolu korral = künnise kõrgus;

60-16,8 \u003d 43,2 cm aluse põhja alumisest märgist.

Soovitav on vabaparda olemasolu kanalist ülesvoolu. Mõnikord vähendatakse selleks künnise kõrgust, kuid läve ei tohiks liiga palju langetada, kuna see võib põhjustada vedeliku vaba voolu rikkumist.

Tööstus toodab standardsuuruses Parshelli veemõõtmisaluseid. Tavaliselt on need valmistatud klaaskiust või muust sarnasest materjalist. Mõnikord tuleb aga Parshell flume teha kohapeal. Tabelis. 10.6 ja joonisel fig. 10.54 ja 10.55 näitavad kõiki Parshelli torude standardsuurusi. Need võivad olla valmistatud betoonist, tellistest, puidust, metallist või muudest materjalidest. Aluste ehitamisel tuleb erilist tähelepanu pöörata põhimõõtmete järgimisele.

Trapetsikujulised vood. Seda tüüpi lõõri skemaatiline diagramm on näidatud joonisel fig. 10.56. Kandik on kanali kunstlikult kitsendatud trapetsikujulise ristlõikega ja lameda põhjaga osa. Voolu ristlõike kitsenemise tulemusena suureneb selle kiirus selles lõigus. Peakadu lõõris on otseselt võrdeline voolava aine kiirusega, seetõttu võib peakadu olla voolu mõõt.

Seda tüüpi lõõri näidustused ei sõltu veepinna seisundist sellele teel. See võimaldab mõõta voolukiirusi, mis kõikuvad laias vahemikus suhteliselt väikese rõhukaoga. Erinevalt ristkülikukujulistest veearvesti lõõridest ei nõua trapetsikujulised veearvesti lõõrid suurt valmistamise täpsust. Samas on trapetsikujuliste lõõride mõõtmise täpsus mõnevõrra madalam, mis on seletatav suhteliselt väikese rõhulangusega. Seda tüüpi vihmaveerennide peamine eelis on see, et selle ristlõike kuju langeb kokku enamiku avatud kanalite peamise ristlõike kujuga.

Trapetsikujulise lõõri voolukiirus määratakse valemiga (Robinson ja Chamberlain, 1960)

Koefitsient C sõltub voolava vedeliku tüübist, lõõri geomeetrilisest kujust, voolu kiirusest ja sügavusest. Sellega seoses on valemi (10.33) praktiline rakendus piiratud. Trapetsikujulised lõõrid tuleb konkreetsete kasutustingimuste jaoks individuaalselt kalibreerida.

Bibliograafia

• ASME – Ameerika Mehaanikainseneride Selts (1959). Instrumendid ja seadmed. 5. osa, materjalide kvaliteedi mõõtmine. 4. peatükk, Voolu mõõtmine. ASME võimsustesti koodide täiendus.
• Beckwith, T. G. ja N. Lewis Buck (1961). mehaanilised mõõtmised. Addb son-Wesley, Reading, Mass.
• Christiansen, J. E. (1935). Niisutusvee mõõtmine. California Agr L kultuurikatsejaama bülletään 588.
• Eckman. Donald P. (1950). Tööstuslikud mõõteriistad. Wiley, New York.
• Konserveerimispraktikate inseneritöö käsiraamat (1969). USA Põllumajandusministeerium, mullakaitseteenistus, Washington, D.C.
• Vedelikumõõturid, nende teooria ja rakendus, 5. väljaanne (1959) Ameerika Mehaanikainseneride Ühingu vedelike mõõtjate uurimiskomitee aruanne. Ameerika Mehaanikainseneride Selts, New York.
• Frevert. Richard K., Glenn O. Schwab, Talcott W. Edminster ja Kenneth K. Barnes (1962). Mulla- ja veekaitsetehnika, 3. trükk. Wiley, New York.
• Fribance, Austin E. (1962). Tööstuslike instrumentide alused. McGraw Hill, New York.
• Israelsen. Orson W. ja Vaughn E. Hansen (1962). Niisutamise põhimõtted ja tavad. Wiley, New York.
• King, Horace W., Chester O. Wisler ja James G. Woodburn (1948). hüdraulika. Wiley, New York.
• Norton, Harry N. (1969). Elektrooniliste mõõtesüsteemide andurite käsiraamat. Prentice Hall, Englewood Cliffs, N. J.
• Parshall, R. L. (1950). Vee mõõtmine niisutuskanalites Parshalli lõõride ja väikeste paisudega. USA Põllumajanduse osakond, Ringkiri nr. 843, Washington, D.C.
• Robinson, A. R. (1959). Trapetsikujulised mõõtetorud heitmete määramiseks järskudes lühiajalistes ojades. Colorado osariigi ülikooli uurimisfondi tsiviilehituse osakond. Fort Collins.
• Robinson, A. R. (1968). Trapetsikujulised lõõrid niisutuskanalite vooluhulga mõõtmiseks. Põllumajandusuuringute teenistuse väljaanne ARS 41-140, Washington, D.C.
• Robinson, A. R. ja A. R. Chamberlain (1960). Trapetsikujulised lõõrid avatud kanali vooluhulga mõõtmiseks. Ameerika Põllumajandusinseneride Seltsi tehingud 3(2): 120-124.
• Schoenborn, E. M. ja A. P. Colburn (1939). Rotomeetri voolumehhanism ja jõudlus. Ameerika Keemiainseneride Instituudi tehingud 35(3): 359.
• Streeter, Victor L. (1962). vedeliku mehaanika. McGraw Hill, New York.
• USA Põllumajandusosakonna põllumeeste bülletään 813.

VEEMÕÕTJA

seade tarnitud või tarbitud veekoguse mõõtmiseks. Veetorusid kasutatakse: 1) mahuliseks, voolava vee koguse mõõtmiseks vaheldumisi teatud mahu täitmisel ja täitmiste arvu registreerimisel (Fraget veearvesti); need V. annavad kõige täpsema ülevaate, kuid need on tülikad; 2) kiire, ehitatud põhimõttel, et torus voolava vee hulk on võrdeline selle liikumiskiirusega; 3) Venturi veearvestid ja membraanid, mille töö põhineb asjaolul, et voolava vee hulk on võrdeline rõhuvahega seadme laiades ja kitsendatud sektsioonides. Raudteel. veevarustus, levinumad on pumbajaamadesse paigaldatud kiired Voltmanni veearvestid ja jaotusvõrgus, veeväljastuspunktide läheduses "tiib" arvestid. W. Woltman koosneb tselluloidist tuulerattast 1, asetatakse kehasse 2, ülekandemehhanism 3 ja loendur 4. V. sisestatakse veevarustuse sirgetesse osadesse. Kui vesi liigub läbi torujuhtme, pöörleb vurr ja iga pööre vastab teatud kogusele voolavale veele. Pöördaluse pöörlemine edastatakse loendusmehhanismile, mis näitab veearvestist läbinud vee kogust. "Tiivuline" V. erineb V. Voltmanist selle poolest, et sellel on pöördlaua asemel labaratas ja vee liikumine on suunatud ratta teljega risti.

• - seade tarnitud või tarbitud veekoguse mõõtmiseks. Veetorude jaoks kasutatakse V.: 1) mahulist, mõõdetakse voolava vee kogust, täites vaheldumisi teatud mahu ja ...

  Raudtee tehniline sõnastik

• - mürsk veevarustusvõrgu mis tahes punktis tarbitava vee koguse määramiseks. Väga arvukad veearvestisüsteemid jagunevad kahte kategooriasse olenevalt vee sissetoomise viisist ...

  Brockhausi ja Euphroni entsüklopeediline sõnaraamat

• - ; pl. reservuaar/ry‚ R....

  Vene keele õigekirjasõnaraamat

• - reservuaar / r,...
• - lüüs-reservuaar/r,...

  liidetud. Eraldi. Läbi sidekriipsu. Sõnastik-viide

• - VEEMÕÕTJA, -a, abikaasa. 1. Seade, mis näitab mõnes veetaset. seade. 2...

  Ožegovi selgitav sõnastik

• - VEEMÕÕTJA, veemõõtja, abikaasa. ...

  Ušakovi seletav sõnaraamat

• Efremova seletav sõnaraamat

• - veearvesti I m Seade vee taseme või vooluhulga mõõtmiseks. II m. Väike putukas õhukese keha ja pikkade jalgadega putukas, mis suudab kiiresti vees liikuda; vesisõitja...

  Efremova seletav sõnaraamat

• - ...

  Õigekirjasõnastik

• - ...