Akan suyu ölçmek için bir cihaz. Sıvı akışını ölçmek için aletler

Hikaye

İlk su sayacı 1851'de Carl Wilhelm Siemens tarafından icat edildi. Sayaç bir kanat tasarımına sahipti ve bir dişli sayma mekanizması vasıtasıyla çarkın dönüşünü kadrana iletiyordu. Almanya'da su sayaçlarının kullanımının başlangıcı 1858 yılında kaydedilmiştir.

Çalışma prensibi

Su sayaçlarının (mekanik, takometrik) çalışma prensibi, sayacın içinde bulunan ve su akışının basıncı altında dönen çarkın devir sayısını saymaktır. Okumaların doğruluğundan sorumlu olan sayaçların mekanizması, içine su girişinden izole edilmiş ayrı bir bölümde bulunur.

Çalışma prensibine göre, su sayaçları takometrik olarak ayrılabilir (işin temeli, bir sayma mekanizmasına bağlı bir sıvı akışına yerleştirilmiş bir türbin veya çarktır), girdap, ultrasonik, elektromanyetik (endüstride kullanılır) - elektronik cihazların varlığı ve hareketli parçaların olmaması ile takometrikten farklıdır. Tasarım gereği, ayrı ve kompakt olarak ayrılırlar. Servis verilen boru hatlarının sayısına göre su sayaçları tek kanallı, iki kanallı ve çok kanallı olarak ayrılmıştır.

Standart soğuk su sayaçları 40 °C sıcaklıkta, sıcak su sayaçları 90 °C'ye kadar sıcaklıklarda çalışır, içlerindeki su basınç seviyesi 1 MPa'dır. Su sayaçları apartman ve işyerlerinde su tüketim miktarını kaydetmek için kullanılır. Buna göre, ısıtma ve su temin sistemlerinin gücüne bağlı olarak, sayaçlar bireysel ve endüstriyeldir. Su sayaçları, 60 °C'ye kadar sıcaklıklarda ve %98'e kadar bağıl nemde düzenli olarak doğru okumalar gösterir.

Çeşitler

Tek jet

Bu, çalışma prensibi, boru hattındaki tek bir su akışının etkisi altında dönen bir çarkın devir sayısının ölçülmesine dayanan, kuru çalışan bir tek jetli su sayacıdır. Çarkın dönüşü, manyetik kaplinler vasıtasıyla sayma mekanizmasına iletilir. Kuru çalışan sayacın sayma mekanizması, ölçümlerin uzun süreli stabilitesini sağlayan sudan korunur.

Avantajlar:

• cihazın tasarımı, harici bir manyetik alana karşı koruma sağlar (su sayacının antimanyetik koruması);
• tüm cihazlar, okumaların uzaktan okunmasını sağlayan bir darbe çıkışı ile donatılabilir (darbe çıkış modülü, su sayacı muhafazasının içine monte edilmiştir).

çoklu jet

Bu sayaçlar, su akışının pervane kanadına çarpmadan önce birkaç jete bölünmesiyle tek jetli sayaçlardan farklıdır. Bu nedenle, akışın türbülansının hatası önemli ölçüde azalır.

Avantajlar:

• periyodik doğrulama sırasında minimum sökme ve kurulum işçilik maliyetleri (su sayacının yalnızca üst kolayca çıkarılabilir kısmı doğrulamaya tabidir);
• ek adaptör manşonları aracılığıyla, sayacın ön paneli dekoratif yüzey seviyesine ayarlanır (çeşitli boyutlarda adaptör manşonları);
• tüm su sayaçları, okumaların uzaktan okunmasına izin veren bir darbe çıkışı ile donatılabilir (darbe çıkış modülü, su sayacı kasasının içine monte edilmiştir).

kapak

Bu kuru çalışan sayacın çalışma prensibi, yukarıda açıklanan cihazlara benzer: özel bir kanaldan geçen su akışı, akış odasına girer ve daha sonra su besleme sistemine boşaltılır. Cihazın tasarımı, sayacın içine suyu kapatmanıza izin veren bir vana takma imkanı sağlar. Bu fonksiyona göre sayaca "valf" adı verildi.

Avantajlar:

• kurulum karmaşık ve pahalı işler gerektirmez;
• cihazın gösterge kısmı, kolay okuma için 360° döndürülebilir (üç düzlemde);
• tüm cihazlar, okumaların uzaktan okunmasını sağlayan bir darbe çıkışı ile donatılabilir (darbe çıkış modülü cihaz kasasının içine monte edilmiştir).

Türbin (Woltmann metre)

Çeşitli su temin sistemleri, otomatik kontrol sistemleri, teknolojik süreçlerin düzenlenmesi ve kontrolü ve tüketilen suyun muhasebeleştirilmesini gerektiren diğer faaliyet alanları için 50 mm çapından başlayan soğuk veya sıcak su tüketimini ölçmek için mekanik sayaçlar. Sanayi işletmelerinin, çok katlı binaların su temin sistemlerinin girişlerine ve su temin sistemine kurulurlar. Bu sayaçlar ilk kez 1862'de Woltmann prensibi kullanılarak üretime alındı.

Wikimedia Vakfı. 2010 .

Diğer sözlüklerde "Su Sayacı" nın ne olduğunu görün:

Sayaç, bir şeyi saymak için kullanılan bir cihazdır. Sayaç (elektronik), sürekli toplama kullanarak birbirini izleyen olayların (örneğin, darbeler) sayısını saymak veya birikim derecesini belirlemek için bir cihaz ... ... Wikipedia

Bu makalenin tarzı ansiklopedik değildir veya Rus dilinin normlarını ihlal etmektedir. Makale Wikipedia'nın üslup kurallarına göre düzeltilmelidir. Akıllı sayaçlar, göstergeleri belirleyen bir tür gelişmiş sayaçlardır ... ... Wikipedia

Isı miktarını belirlemek ve soğutucunun kütlesini ve parametrelerini ölçmek için tasarlanmış bir cihaz veya cihaz grubu (ölçüm cihazı). Amaç Termal enerjinin arz ve tüketiminin muhasebesi ve kaydı şu amaçlarla düzenlenir: ... ... Wikipedia

Var., m., kullan. komp. genellikle Morfoloji: (hayır) kim? pilot, kime? pilot, (bkz.) kim? pilot kim? pilot, kimin hakkında? pilot hakkında lütfen. kim? pilotlar, (hayır) kim? pilotlar, kime? pilotlar, (bkz.) kim? pilotlar, kim tarafından? pilotlar, kim hakkında? pilotlar hakkında; … Dmitriev Sözlüğü

Kayıt ücreti için dedektör. h ts, k r rom'da Cherenkov Vavilov radyasyonu kullanılır. Yük taşırken. v hızına sahip bir ortamdaki parçacıklar, bu ortamdaki ışığın c / n faz hızını aşan (n, ortamın kırılma indisidir), parçacık ... ... Fiziksel Ansiklopedi

Kesintisiz uçuş Mineralnye Vody Moskova, Sovyet pilotları A. I. Filin ve A. F. Kovalkov (Pionerskaya Pravda gazetesinin özel muhabiri) tarafından hafif bir şekilde yapılan aktarmasız uçuş ... ... Wikipedia

- ... Vikipedi

ELEKTRONİK SAYAÇ- Kan hücreleri için elektronik bir sayaç şeması. Kan hücreleri için elektronik sayaç şeması: 1 mikro delik; 2 açıklıklı tüp (iç oda); 3 dış elektrot; 4 dozlama parçası… … Veterinerlik Ansiklopedik Sözlük

tezgah- SAYAÇ, a, m Bir cihaz (mekanik veya elektronik) saymak için kullanılan, l miktarını belirler. Su sayacı. Enerji satış şirketinden denetçiler sayaç okumalarını değerlendirdi ... Rusça isimlerin açıklayıcı sözlüğü

Ah, m. Uçak şoförü. Askeri pilot. Deniz pilotu. Test pilotu. □ İyi bir denizcinin suyun özelliklerini bilmesi gibi, pilot da havanın özelliklerini, tüm eğilimlerini ve kaprislerini bilmelidir. Kaverin, İki kaptan. ◊ SSCB unvanının pilot kozmonotu ... Küçük Akademik Sözlük

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

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

Sınıf 42e, 2.) PATENT HA BULUŞU

AKIŞ SIVI MİKTARINI ÖLÇMEK İÇİN BİR CİHAZIN TANIMI, 14 Mart'ta dosyalanan S.P. Skrylnikov patentine

1929 (dosyalama sertifikası No. 42688).

Önerilen cihaza ait

r Bir elektromıknatıs tarafından kontrol edilen makaraların kullanıldığı, devreye elektrik sayaçlarının dahil edildiği, akan sıvı miktarını ölçmek için kullanılan cihazların sayısı. Cihaz, sıvıyı art arda iki odadan geçirerek çalışır - bir şamandıra cihazı ve bir elektromıknatısın çekimi ile yükselen ve kendi yerçekimi nedeniyle devrede bir kesinti ile inen bir makara yardımıyla alma ve ölçme. Yazar, böyle bir cihazın en küçük akış hızlarında ve basınçlarda akan sıvı miktarını güvenilir bir şekilde hesaba katabileceğine inanmaktadır.

Çizim, cihazı dikey bir bölümde göstermektedir.

Sıvı, makaradaki (8) ve cihazın duvarlarındaki üst deliklerden (18) giriş boru hattı (1) yoluyla alıcı hazne (4) içine dökülür. Alt ölçüm odasının boşluğu boşaltıldığında, kaynak 12'den gelen elektrik akımı şu şekilde akar: ek bir elektromıknatıs 9 aracılığıyla, alt şamandıranın 7 kontağı 15, sabit kontaklar 16, üst şamandıranın 6 kontağı 14 üzerinden, içinden elektromıknatıs 10 ve elektrik sayacından 11.

Bobin 10, yükseltilmiş konumda sırasıyla borular 1 ve 2 vasıtasıyla sıvının giriş ve çıkışını kapatan ve aynı zamanda delikler 18 ve girinti 17 ile cihazın üst alıcı odası 4 ile iletişim kuran makarayı 8 yukarı çeker. alt ölçüm odası 5; sonuç olarak, son bölme, bölme 4'ten içine taşan sıvı ile doldurulacaktır.

Alt oda tamamen dolana kadar, makara her zaman kaldırılmış durumda kalır ve sadece açık kontakları 14 ve 16 olan yüzer şamandıra 6 akımı kesecektir: daha sonra makara 8 alçalır ve şamandıra 7, yerinden ayrılır. elektromıknatıs 9, yüzer. Aynı zamanda, boru hattından (1) sıvı akışı devam edecek ve aşağıdaki çıkış borusundan (9) dışarı akacaktır: çalışma döngüsü tekrarlanır, her seferinde elektromanyetik sayaçta veya sayı sayacında bir işaret alınır. makaraya bağlı kasideler.

Akan sıvının miktarını düzenlemek için geleneksel bir piston 8 kullanılır; sırasıyla, ölçüm odasının o e 1 kemiğini değiştiren vidalama veya vidalama.

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

1. Elektrik sayacı devresinde bulunan bir elektromıknatıs tarafından kontrol edilen bir makara ile donatılmış, akan sıvının miktarını ölçmek için bir cihaz, ölçüm odasının içine yerleştirilmiş iki elektromıknatısın 10 kullanılması ile karakterize edilir.

"" içinde, Hydrogr. Uyr. Uzhravl. BA!. S ve R;, b:: „l.:::.inar:d, alayan Gl, A ve irylistva. farklı yüksekliklerde şamandıralar b, 7, 1, alt şamandıra 7, manyetik malzemeden yapılmış, alt şamandıra 7, altında bulunan ve aynı elektromıknatısın devresine dahil olan 24, 16 destek çubukları ile donatılmıştır. ek elektromıknatıs. 9, 2. ve içinde açıklanan yürütme şekli. 1 ölçü aleti, farklı uygulama, değiştirmek için!

Ф hazne kapasitesi o, geleneksel düzenleme pistonu 8.

3. Paragraf 1 ve 2'de açıklanan ölçüm cihazının uygulama şekli. alımı arasında farklılık göstermektedir. ölçüm odasının açılması ve altı. önde gelen boru hattı 1, ayrı bir baypas kanalı - ikincisinin alt konumunda bir makara - aracılığıyla onunla iletişim kuran bir alıcı odayı 4 içerir.

Sucul üreme tesislerinde su genellikle kapalı boru hatlarından veya açık kanallardan geçirilir ve su hacimleri oldukça önemlidir. Su temini maliyeti, doğrudan hareket ettirilen sıvının hacmine ve pompalar tarafından oluşturulan sistemin toplam yüksekliğine bağlıdır. Gereksiz su hareketlerinden kaçınmak için boru hatlarından ne kadar su geçtiğini ve ne kadar su gitmesi gerektiğini tam olarak bilmek gerekir. Su akışını belirlemek için çeşitli yöntemler aşağıda özetlenmiştir.

Çeşitli akış ölçüm cihazları farklı kriterlere göre sınıflandırılabilir. Bu kitapta, doğrudan ölçüm için aşağıdaki cihaz sınıflandırması benimsenmiştir: değişken basınçlı akış ölçerler; sabit diferansiyel basınç debimetreleri; farklı akış ölçerler; açık kanallarda akış ölçümü için sayaçlar.

Doğrudan akış ölçümü için cihazlar

Hacim sayaçları. Doğrudan hacim ölçümleri için hacim ölçerler kullanılır. Ölçüm prensibine göre iki gruba ayrılabilirler: birinci grubun metrelerinde, gelen sıvı, ağırlıkça eşit olan ayrı dozlarda ölçülür; ikinci grubun sayaçlarında - hacim olarak eşit ayrı dozlarda. Sayaç tarafından belirli bir süre boyunca değiştirilen doz sayısı toplanır. Elde edilen verilere göre akış hızı belirlenir. Böylece hacim prensibine göre çalışan sayaçtan geçen sıvı miktarı formülle hesaplanır.

burada Q, bir dakikada sayaçtan geçen sıvı miktarıdır; V, sayacın ölçüm odasının hacmidir; n, sayaç tarafından dakikada yeri değiştirilen doz sayısıdır.

Sayaç ağırlık prensibine göre çalışıyorsa kütle akışı formül ile belirlenir.

Ağırlık dozlarını sayma ilkesine göre çalışan devirme hazneli bir hacim sayacı (Şekil 10.20), su girişi üst haznenin üzerinde düzenlenmiş, biri diğerinin üzerinde bulunan iki hazneden oluşur. Sıvı sayaca girer, üst bölmeyi doldurur ve alt bölmeye taşmaya başlar. Alt haznenin doldurulması, ağırlık merkezi, hazne dengesini kaybedip devrilecek kadar değişene kadar devam eder. Aynı zamanda biriken su boşaltılır. Tamamen boşaltıldıktan sonra sayaç orijinal pozisyonunu alır. Devirme sırasında üst hazne suyla dolar ve alt hazne orijinal konumuna geldiğinde onu besler.

Piston sayacı (Şekil 10.21), sıvının zorla yer değiştirmesine sahip hacimsel sayaçları ifade eder ve aşağıdaki gibi çalışır. Su, girişten pistonun sağında bulunan hazneye girer. Piston sola doğru hareket etmeye başlar ve pistonun solunda bulunan haznede biriken sıvının yerini alır. Aşırı sol konuma ulaşmayan piston, içinden sıvının aktığı valfi pistonun solunda uzanan hazneye kaydırır, aynı zamanda bu hazneyi cihazın çıkışına bağlayan delik kapanır. Su basıncı artık sol taraftaki pistona etki ettiğinden, sağa doğru hareket ederek suyu sağ bölmeden çıkıştan dışarı çıkmaya zorlar. En sağ konumuna ulaşamayan piston, spool valfi sağa kaydırır, bunun sonucunda giriş borusunu sağ odaya bağlayan bir delik açılır. Bir çalışma çevrimi için, piston cihazdan belirli bir hacimdeki sıvıyı uzaklaştırır. Piston hareketlerinin sayısı, sayma mekanizması ile toplanır ve cihazdan geçen sıvı miktarı, devir sayısı ile pistonun bir devrinde yer değiştiren sıvının hacmi çarpılarak belirlenir. Endüstride, sayaçlar bir değil, daha düzgün çalışmayı sağlayan birkaç pistonlu pistonla kullanılır. Cihazın okumalarının doğruluğu, ölçüm odasının duvarı ile çalışma gövdesi arasındaki sıvı sızıntısının miktarına bağlıdır. Bu sızıntının sayaç okuma hatası üzerinde büyük etkisi vardır. Eğer elimine edilirse, silindirik pistonlu hacimsel sayaçlar yüksek doğrulukla çalışır, hata %0.2-0.3 kadar düşük olabilir (Eckman, 1950). Bu tip sayaçlar, hacim ölçme prensibi ile çalıştığından, sıvının yoğunluğu ve viskozitesinin, ölçümlerin doğruluğu üzerinde pratikte hiçbir etkisi yoktur. Pistonlu pistonlu sayaçlar, 37 ila 3785 l / dak kütle akış hızına sahip çeşitli su besleme sistemlerinde kullanılır. Ancak bunların kullanımı, aşındırıcı ve çok viskoz olmaması gereken sıvı için özel gereksinimlerle sınırlıdır (Eckman, 1950).

Disk pistonlu sayaç. Sistemden geçen sıvı miktarını ölçmek için yaygın olarak kullanılan diskli sayaçlar || piston (Şekil 10.22). Bu sayaçların su sayaçları olarak yaygın kullanımı, basit tasarımları, kompaktlıkları ve nispeten düşük maliyetleri ile açıklanmaktadır. Tezgahın ortasına, üzerine düz bir diskin sabitlendiği küresel bir koltuğa bir top yerleştirilmiştir. Sayacın çalışması sırasında top, diskle birlikte ortak bir geometrik merkez etrafında küresel bir koltukta sallanır, ancak dönmez. Girişten cihaza giren sıvının basıncının etkisi altında, disk, giriş borusuna göre konumuna bağlı olarak alçalır veya yükselir.Sıvı karşı hazneden akarken, disk düzlemi duvarlar ve bilye boyunca kayar. , diskle birlikte oturduğu yerde döner. Giriş ve çıkış nozullarındaki basınç farkının etkisi altında, su disk ile bilyenin etrafından akar ve çıkış nozuluna yönlendirilir. Topun hareketi sırasında, üst kısmındaki çıkıntı, üst kısmı topun merkezine denk gelen koninin yüzeyi boyunca hareket eder. Giriş ve çıkış bir bölme ile ayrıldığından (Şekil 10.22'de gösterilmemiştir), su, tüm bu süre boyunca diskin altında kalacak şekilde girişten ve bilyenin etrafından akmalıdır. Diskin ekseni, topun diskle olan hareketlerinin sayısını kaydeden bir sayma mekanizmasını harekete geçirir. Bu sayı, bir döngüde yer değiştiren sıvı hacmiyle çarpılarak, cihazdan geçen sıvının hacmini belirlemenize olanak tanır. Tarif edilen sayaçlar, ölçülen ortamın herhangi bir basıncında ve sıcaklığında çalışabilir. Bununla birlikte, bu tasarıma sahip cihazlarda boşluklardan sıvı sızıntısı mümkün olduğundan, okumaların doğruluğu sıvının yoğunluğu ve viskozitesinden etkilenebilir. 55 ila 1890 l/dak'lık akış hızlarında, salınımlı disk ölçerlerin bağıl hatası! genellikle %1'i geçmez.

Düz bıçaklı döner sayaç. Düz kanatlı bir döner sayacın şematik diyagramı, Şek. 10.23. Cihazın ana elemanı, kanatlarla donatılmış muhafazaya eksantrik olarak monte edilmiş bir rotordur. Rotor döndüğünde, yayların etkisi altındaki kanatlar her zaman mahfazanın iç yüzeyine karşı basılı kalır. Sayaçtan akan sıvı, kanatlara baskı yapar ve rotoru rotasyona sokar, bu da sıvıyı çıkış borusuna damıtır. Rotorun devir sayısı sabittir ve sayaçtan geçen sıvının hacmini belirler. Sıvının yoğunluğu ve viskozitesi, döner sayaçların ölçüm doğruluğunu etkilemez, çünkü bu tasarım, ölçülen maddenin minimum sızıntısı ile karakterize edilir. "Düz kanatlı" döner sayaçların bağıl ölçüm hatası %0.2-0.3'ü geçmez.

Değişken basınç debimetreleri

Bernoulli denklemini ve jet süreklilik denklemini kullanarak, sıkıştırılamaz bir akışkanın akış hızı ile basınç düşüşü arasında matematiksel bir ilişki kurmak mümkündür:

Akış katsayısı C, sayaçtaki sıvı akış kaybını hesaba katar ve akış katsayısı K, C ve M'nin ürünüdür:

Venturi nozulları. Şek. 10.25, bir Herschel Venturi nozülünü gösterir. Standart bir Venturi nozulu, konik bir giriş Lı, boyun olarak adlandırılan bir orta kısım, minimum kesitli L2 ve düzgün bir şekilde genişleyen bir çıkış L3'ten oluşur. Nozulun giriş ve çıkış kısımlarının profili, yük kaybı minimum olacak şekilde seçilir. Akışkan meme boğazından maksimum hızda aktığından, daralmadaki statik basınç, daralmadan önceki basınçtan daha az olacaktır. Basınç değerlerinin seçimi, memenin giriş kısmının en büyük genleşmesi ve boyun bölgesinde gerçekleştirilir. Ölçülen diferansiyel basınç, Denklem (10.13) kullanılarak akış hızlarına dönüştürülür.

Venturi nozulunun monte edildiği boru hattının çapını ve nozul boynunun çapını bilerek M sabitinin değeri hesaplanabilir.Akış katsayısı C genellikle tablolardan veya bir grafikten alınır (Şekil 10.26), akış katsayısı ise Reynolds sayısının bir fonksiyonu olarak belirlenir. Yeterince büyük Reynolds sayıları ile, 2.5·105 değerinden başlayarak, akış hızı olur! kalıcı. C değerleri düz çizgi üzerindedir. Noktalı eğriler C değerleri aralığını sınırlar.Akış katsayıları 5.08 cm veya daha büyük çaplı borulara monte edilen nozullar için belirlenir ve 0.3-0.75 aralığında p değerleri (β, alanların oranıdır) Venturi memesinin ve boru hattının ağzının açıklıkları). Ne yazık ki, düşük Reynolds sayıları ve 5.08 cm'den daha küçük çaplı borular için çok az veri bulunmaktadır.Ancak bu, Venturi nozullu akış ölçerlerin ve diğer değişken basınçlı akış ölçerlerin yaygın olarak kullanılmasına engel değildir, çünkü teorik yöntem, akış ölçüm teknolojisinde son derece nadiren kullanılır. Genellikle pratikte basınç bir manometre ile ölçülür ve her bir basınç farkına karşılık gelen akış hızı ya doğrudan hacim ölçümü yöntemiyle ya da önceden kalibre edilmiş başka bir ölçüm cihazı ile belirlenir. Böylece, akış hızına karşı basınç düşüşünü çizmek için noktalar elde edilir. Akışı ölçerken, basınç düşüşünü belirlemek ve grafikten buna karşılık gelen akış hızını bulmak yeterlidir.

Normal nozullar. Şek. İki normal memenin 10.27 şematik diyagramı sunulmaktadır. Venturi nozulları gibi normal nozullar, değişken bir diferansiyel basıncı ölçme ilkesine göre çalışır. Normal nozullarda giriş/çıkış çapları daha büyük olduğundan, türbülansın önemli ölçüde artması nedeniyle Venturi nozullara göre daha fazla basınç kaybına neden olurlar. Bununla birlikte, normal nozullar, daha az yer gerektirmeleri ve boru hattı flanşları arasına monte edilebilmeleri bakımından venturi nozullara göre avantajlıdır.

Tipik olarak, basınç normal nozullardan üç noktada alınır. Boru hattında ayrı delikler kullanılarak basınç düşürüldüğünde (bkz. Şekil 10.28), yüksek basınç çekme noktası meme girişinden bir boru hattı çapına eşit bir mesafede ayrılır ve düşük basınç çekme noktası, meme çıkışının yukarısında alınır. β değeri yüksek (β>0.25) nozullar için giriş nozul açıklığından bir boru hattı çapı veya düşük β oranına (β) sahip nozullar için nozul girişinden bir buçuk nozul boğaz çapı mesafesi
Şekil 2'de gösterilen normal memede. 10.29, memenin boğazına basınç kılavuz delikleri açılır. Nozul girişinden bir boru çapı kadar mesafe ile ayrılan bir noktada yüksek basınç alınır. Düşük basınçlı örnekleme için meme ağzının duvarında, meme çıkışından boğaz çapının 0.15'i kadar bir mesafede bir delik açılır. Bu basınç kılavuz çekme yöntemi, meme odası içindeki gerçek basıncın kontrol edilmesini mümkün kılar. Nozulun ağzına açılan delikler, nozul atmosferle iletişim halindeyse kullanışlıdır.

Şek. 10.30, meme flanşı ile boru hattının iç yüzeyi arasındaki arayüzde daraltma cihazından basınç almanın iki yolunu göstermektedir. Şekil 2'nin üst kısmındaki şemada. 10.30, dairesel bir yarık (0.02D'den fazla olmayan) veya boru hattının çevresine eşit olarak dağıtılmış birkaç delik ile boru hattının iç boşluğu ile iletişim kuran dairesel bir odayı göstermektedir. Dairesel odaların bu düzenlemesi, itme tüplerinin doğrudan boru hattı duvarından delinmesine izin verir. İkinci yol (bkz. şekil 10.30'un alt kısmı), basınç musluğuna açılı olarak darbe tüpleri için delikler açmaktır. Boyutlar; delikler ve eğim açısı, bitirme işleminden sonra deliğin giriş kısmının çapı flanşın iç çapının 0.02'sini geçmeyecek şekilde seçilir.

Nozul boğazında açılan deliklerden basınç tahliyesi yöntemi nispeten nadiren kullanılır, bu şu şekilde açıklanır: düşük basınç odası ve fark basınç göstergesi arasına bağlantı borularının döşenmesinin karmaşıklığı. Ek olarak, bu tür ölçümler, basınç musluklarının yüzeyinin temizliğine yüksek talepler getirir, çünkü içlerindeki akış hızı maksimum değerine ulaşır ve en küçük pürüzlülük basınç ölçümlerinde önemli hatalara yol açabilir. Bir açıyla monte edilmiş darbe tüplerini kullanan basınç örnekleme yöntemi, dikkate alınan diğer yöntemlere kıyasla en büyük hata ile karakterize edilir. Ek olarak, bu durumda deliğin eksenel uzunluğu önemli bir rol oynar. En kolay yol, boru hattındaki deliklerden geçen darbe tüplerini monte etmektir. Bu seçim yöntemidir: basınç en çok mühendislik uygulamalarında kullanılır.

Akış hızını belirlemek için formülü (10.14) kullanın.

Formül (10.14) kullanılarak akış hızının belirlenmesi için teorik yöntem çok nadiren kullanılır. Test tezgahında normal nozulların kalibrasyonu, Venturi nozullarının derecelendirilmesiyle aynı sırada yapılır.

Normal diyaframlar. Normal bir diyafram, eşmerkezli bir deliği olan ince, düz bir disktir. Diyaframın monte edildiği boru hattının çapı, diyafram açıklığının çapından daha büyük olmalıdır (Şekil 10.32). Boru hattından geçen sıvı akışı, kesitini daraltan diyaframa girer. Menfezdeki akış hızı boru hattındakinden daha büyük olduğu için kısıtlı kısımdaki statik basınç boru hattındaki orifisten önceki basınçtan daha az olacaktır. Bu diferansiyel basınç, hız veya akış hızı değerlerine dönüştürülebilir.

Diyaframlar eş merkezli, eksantrik ve segmentlidir. Konsantrik diyaframlarda, diyaframın ve boru hattının açılma eksenleri çakışır. Eksantrik diyaframlarda, sayacın ekseni boru hattının çapı ile aynıdır. - Segment ve eksantrik, boru hattının çapı ile yaklaşık olarak aynı çaptaki bir dairenin bir parçasıdır. Segmental ve eksantrik diyaframlar sadece özel koşullar gerektiren özel durumlarda (örneğin, boru hattının tamamen boşaltılması) kullanılır, bu nedenle bu diyaframlar aşağıda dikkate alınmamıştır.

Normal diyaframlardan basınç almanın beş farklı yolu vardır.

1. Darbe boruları flanşlardan geçirilir. Bu durumda yüksek basınç tarafındaki flanş çıkışının ekseni diyaframın ön yüzeyinden 2,54 cm, alçak basınç tarafındaki flanş çıkışının ekseni ise 2,54 cm mesafede olmalıdır. diyaframların karşı yüzeyinden cm uzakta (bkz. alt kısım Şek. 10.32).

2. Basınç, diyaframdan bir çapa ve boru hattının çapının yarısına eşit mesafelerle ayrılmış noktalarda alınır. Yüksek basınç tarafında, darbe tüpünün ekseni ile diyaframın ön yüzeyi arasındaki mesafe bir boru hattı çapına eşit olmalı ve düşük basınç tarafında, aynı diyafram yüzeyinden boru hattı çapının yarısı olmalıdır. Bu mesafeler tüm değerler için sabit kalır (bkz. Şekil 10.32 üst).

3. İmpuls borusu, diyaframın arka yüzeyinden en kısa mesafede daralmış akış bölümüne getirilir. Kızda yüksek basınç alınır; diyaframın ön yüzeyinden 1/2-2 boru çapına eşit bir mesafede; genellikle bu mesafe boru hattının bir çapına eşit alınır. Düşük basınçlı örnekleme için, darbe borusu, minimum basınç noktasında daraltılmış akış bölümüne sokulur; diyaframın arkasındaki statik basınçtaki değişikliğin doğası, şekil l'de gösterilen eğrilerle ifade edilir. 10.33.

4. İmpuls tüpleri diyafram ile boru hattının konjugasyon noktalarına getirilir. Basınç, hem diyaframdan önce hem de ondan sonra, boru hattının iç duvarının diyafram diski ile birleşme yerlerinde alınır. Bu ölçüm yöntemiyle impuls tüplerini bağlama seçenekleri, Şek. 10.30. Tüm daraltma cihazları için bu seçenekler aynıdır.

5. Boru hattı boyunca kurulan darbe boruları. Bu durumda basınç, akışın sabit olduğu diyaframın her iki tarafındaki noktalarda ölçülür. Aslında diyaframdaki geri dönüşü olmayan basınç kaybının değeri bu şekilde belirlenir. Diyaframın ön yüzeyinden önce 272 boru çapı ve sonra 8 boru çapı kadar basınçlar alınmaktadır. Bu durumda ölçülen basınç düşüşü, listelenen diğer yöntemlere kıyasla akış değişikliklerini daha az yansıttığından, bu basınç örnekleme yöntemi nispeten nadiren kullanılır. Bu nedenle, ölçümler sırasında okumalardaki büyük hata.

Eş merkezli delikler için hesaplanan akış formülü aşağıdaki gibidir:

Belirli koşullar altında çalışan bir orifis için Q ve P1-P2 arasındaki ilişki, yukarıda Venturi nozulu için açıklandığı gibi başka bir doğrudan hacim ölçüm cihazı kullanılarak bir test tezgahında belirlenebilir. Kalibrasyon sırasında elde edilen grafik; pratik ölçümler için basınç düşüşünün Р 1 -P 2 akış hızına bağlılığı kullanılır.

Venturi nozullarının, normal nozulların ve orifislerin karşılaştırmalı analizi. Şek. 10.35-10.37, boru hattına normal nozullar, Venturi nozullar ve normal diyaframlar takıldığında deneysel veriler temelinde oluşturulan statik basınç dağılım eğrilerini gösterir. En büyük basınç düşüşü diyafram için, minimum değer Venturi nozulu için ve ortalama nozül için fark edilir. Basınç düşüşü ne kadar büyük olursa, girdap oluşumu ve boru hattı duvarlarına karşı akış sürtünmesi ile ilişkili enerji kaybı o kadar büyük olur. Böylece Venturi nozulundaki kurtarılamayan basınç kayıpları, nozul ve diyaframlara göre çok daha azdır. Şek. Şekil 10.38, β'nın bir fonksiyonu olarak basınç düşüşü değerinin yüzdesi olarak ifade edilen normal orifis cihazları için basınç kaybı eğrilerini, meme boğazı veya diyafram açıklığının ve boru hattının çaplarının oranını gösterir. Beklendiği gibi, tüm daraltma cihazları için basınç kaybı daha küçük, daha büyük β'dır, çünkü β arttıkça akışın hızı ve türbülansı azalır. Yukarıdaki grafikler ayrıca Venturi nozulundaki basınç kaybının nozul veya diyaframlara göre çok daha az olduğunu göstermektedir, yani; Venturi nozulunun ana avantajı.

Venturi nozulları, yüksek ölçüm doğruluğu ile karakterize edilir ve mekanik kirlilikler içeren sıvılarla çalışırken özellikle önemli olan aşınmaya daha dayanıklı olduklarından, geleneksel nozullar veya diyaframlar gibi sık kalibrasyon gerektirmezler. Ancak, venturi nozulları önemli ölçüde daha fazla kurulum alanı gerektirir ve daha pahalıdır. Maliyet, aşınma direnci, statik basınç dağılımının doğası ve boru hattının düz bölümünün gerekli uzunluğu açısından, normal nozullar Venturi nozulları ve diyaframlar arasında bir ara pozisyonda bulunur. İyi sonuçlar elde etmek için önemli bir koşul da normal nozulların boru hatlarına dikkatli bir şekilde takılmasıdır. Diyaframların montajı nispeten kolaydır ve uzun düz bir boru hattı kesiti gerektirmezler, ancak çabuk aşınırlar ve sık kalibrasyon gerektirirler. Düşük mekanik dayanım nedeniyle, genellikle ani basınç değişimlerinde arızalanırlar. Aynı zamanda, diyaframlar, yaygın kullanımlarına yol açan, düşünülen tüm daraltma cihazlarından daha ucuzdur.

Santrifüj akış ölçerler. Akışkan akışındaki merkezkaç kuvvetlerinin etkisinin ortaya çıktığı boru hattının eğrisel bölümleri de akış ölçümü için kullanılabilir. Merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında, akış, kavisli bölümün dış duvarına doğru sıkılır, bununla bağlantılı olarak, kavisli bölümün dış duvarındaki basınç, iç kısımdan daha büyük olacaktır. Akış kesitinde iki noktada ölçülen basınç farkı hız değerlerine dönüştürülebilir. Şek. 10.39 ve 10.40, bu prensibe göre çalışan akış ölçerleri şematik olarak göstermektedir. Bunlardan biri boru hattının dirseğinde yapılır, diğeri ise halka şeklinde bir tüptür. Açılı akış ölçer, üretimi daha kolay olduğu, asla tıkanmadığı ve gerekli hassasiyete yeniden kalibre edilmeden uzun süre çalışabildiği için daha yaygın hale geldi. İkincisi, açısal akış ölçerin artan aşınma direnci ile açıklanır. Basınç örneklemesi için darbe tüpleri, dirseğin dış ve iç duvarlarının kavisli bölümlerinin ortak simetri ekseni boyunca yerleştirilmiştir (bkz. Şekil 10.39).

pitot tüpleri. Pitot tüpleri de değişken fark basıncını ölçme prensibi ile çalışan debimetreler arasındadır. Kural olarak, gaz akışı ölçümleri için kullanılırlar, ancak sıvı akış ölçümleri için Pitot tüpleri de kullanılabilir. Pitot tüpü iki odadan oluşur (Şekil 10.41) - iç ve dış. Açık ucu olan iç bölme, ölçülen maddenin akışına bakar; dış bölmede, ekseni hareketli akışın yönüne dik olan bir açıklık sağlanır. Pitot tüpünün iç haznesindeki basınç, statik ve dinamik akış basınçlarının (tam basma yüksekliği) toplamıdır; dış haznede sadece statik basınç ölçülür. İki hazne boyunca ölçülen basınç düşüşü aslında dinamik olarak akış basıncı tarafından yönlendirilir ve akış hızı ile ilişkilidir.

Matematiksel olarak, toplam basınç P t, dinamik basınç P d ile statik basınç P S'nin toplamıdır:

Kütle ve ağırlık aşağıdaki gibi ilişkilidir:

Basit dönüşümler yaptıktan sonra,

Akışın kinetik enerjisi dinamik basınca eşittir. Bu nedenle denklem (10.16) aşağıdaki gibi yazılabilir:

Tipik olarak Pitot tüpleri, ölçülen ortamın homojen olmamasının etkisini en aza indirmek için küçük çaplı yapılır. Pitot tüpleri, akış kesitinin herhangi bir noktasında hızı ölçer ve akış hızı kesit boyunca değişir, bu nedenle, genellikle maksimum hızın yaklaşık 0.83'ü olan ortalama akış hızı belirlenir (Beckwith ve Buck, 1961). Pitot tüpü boru hattının ekseni boyunca kurulur ve akış hızı bölümün merkezinde ölçülür. Bu değer 0,83 (düzeltme faktörü) ile çarpıldığında, süreklilik denkleminde ikame edilen ortalama akış hızı elde edilir. Denklem sisteminin çözümü akış hızını verir.

Pitot tüpleri, dinamik basınca yanıt vermeleri için hareketli akışa karşı kurulmalıdır. Hareketli akışın ekseni ile pitot tüpünün ekseni arasındaki açı (sapma açısı) sıfır olmalıdır, aksi takdirde önemli hatalar meydana gelecektir.

Tatlı veya tuzlu su gibi sıkıştırılamayan sıvılar için değişken diferansiyel basınç akış ölçüm cihazları yukarıda tartışılmıştır. Bunların tümü, hava gibi sıkıştırılabilir ortamı ölçmek için de kullanılabilir, ancak bu durumda, çalışma akışı formülüne, hava sıkıştırma cihazından geçtiğinde sıkıştırılabilirliğin etkisini hesaba katan bir düzeltme faktörü eklenir. Sıkıştırılabilir akışkanların dikkate alınması yazarın görevinin bir parçası değildi, bu nedenle bu konuyla ilgilenen okuyucular Amerikan Makine Mühendisleri Derneği tarafından yayınlanan “Akış ölçerler” çalışmasına başvurabilirler. Teori ve Uygulama” (1959).

Sabit Fark Basınç Debimetreleri

Döner akış ölçer. Sabit bir diferansiyel basınçta akışı ölçme prensibi ile çalışan cihazlar arasında bir döner akış ölçer bulunur. Bu durumda akışın kesiti değişkendir ve basınç düşüşü tüm akış hızlarında sabit kalır. Okumaları iletme yöntemine göre, Şekil 2'de gösterilen rotametre. 10.42, doğrusal bir ölçekte doğrudan okunan rotametreleri ifade eder. Cihaz, dikey, konik olarak genişleyen şeffaf bir tüp ve içinde serbestçe hareket eden bir "şamandıra" dan oluşur. "Şamandıra" malzemesinin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan daha büyük olduğundan, "şamandıra" adı keyfidir. Cihazın tüpü kesinlikle dikey olarak kurulmalıdır. Ölçülen maddenin akışı, borunun dar bir giriş bölümünden girer ve aşağıdan yukarıya doğru geçer. Şamandıra üzerinde iki kuvvet etki eder: yerçekimi ve akışın hareketinden kaynaklanan kaldırma. Bu kuvvetler dengelenene kadar şamandıra yükselir. Bu andan itibaren, şamandıra belirli bir yükseklikte asılı kalır. Tüpün yüzeyine, şamandıranın ölçeğin başlangıcına göre tam konumunu belirlemeyi mümkün kılan bir ölçek uygulanır. Şamandıranın yüksekliği bir akış ölçüsü olduğundan, ölçek doğrudan dakikada litre olarak veya diğer akış birimlerinde kalibre edilebilir, ancak ölçeği boyutsuz birimlerde 0'dan 100'e kadar derecelendirme yöntemi daha yaygın olarak kullanılır. kalibrasyon eğrileri kullanılarak gerçek akış değerlerine dönüştürülür.

Matematiksel olarak, bir rotametreden geçen bir akışkanın akış hızı şu şekilde ifade edilebilir (Schoenborn ve Colburn, 1939):

İndeks 1 sıvıyı, indeks 2 şamandırayı ifade eder.

Akış katsayısının C değeri, rotametrenin çalıştırılacağı spesifik sıvı veya gaz için ampirik olarak belirlenmelidir.Rotametrelerin kalibrasyonu, açıklandığı gibi doğrudan ölçümle veya başka bir kalibre edilmiş akış ölçer kullanılarak akış ölçümü olan bir test ölçerde yapılabilir. Yukarıda Venturi nozulu için İnşa edilen kalibrasyon eğrisi, rotametre ölçeğinde gözlemlenen şamandıranın konumunun yüksekliğinin gerekli ölçüm limitleri içindeki akış hızlarına bağımlılığıdır.Genellikle rotametreler için bu bağımlılık şu şekilde ifade edilir: düz bir çizgi.Ardından, cihazın ölçeğinde şamandıranın konumunu belirleyin ve kalibrasyon eğrilerini kullanarak uygun akış hızını ayarlayın.

Güvenilir ölçümler elde etmek için gerekli bir koşul, rotametrenin kesinlikle dikey montajıdır. Rotametreler, özellikle büyük boyutlar olmak üzere yüksek mekanik kirlilik içeriğine sahip sıvıların yanı sıra opak sıvıların akış hızını ölçmek için kullanılamaz. Yüksek sıcaklık ve basınçta sıvıların akışını ölçmek için kullanılan aletler çok pahalıdır. Ancak rotametrelerin diğer debimetrelere göre birçok avantajı vardır. Bunlar şunları içerir: cihazın tüm ölçüm aralığını kapsayan doğrusal bir ölçeğin rahatlığı ve tüm akış hızlarında sabit bir basınç düşüşü. Cihazın ölçüm limitlerini değiştirmek kolaydır, bunun için başka bir tüp veya şamandıra almak yeterlidir. Rotametreler özellikle tuzlu su gibi aşındırıcı sıvıların akış hızını ölçmek için uygundur, çünkü ölçülen madde ile temas eden yüzeyler cam, plastik vb. gibi herhangi bir malzemeden yapılabilir. tamamen -metalden veya üstü plastik bir kabukla kaplanmıştır. Korozyona dayanıklı malzemelerin kullanılması cihazın maliyetini artırmaktadır. Çalışma sırasında akışı izleyebilirsiniz.

Daldırma Pistonlu Debimetre

Özel akış ölçerler

Sıcak telli anemometreler kullanılarak akış ölçümü yöntemi oldukça uygundur ve yüksek ölçüm doğruluğu sağlar. Ancak, ısıtılmış telin aşırı kırılganlığı nedeniyle kapsamı sınırlıdır. Tel sargılı termo-anemometreler öncelikle gaz akışını ölçmek için tasarlanmıştır ve yalnızca istisnai durumlarda sıvı akışını ölçmek için kullanılır.

Türbin metre. Alet kiti, bir pervane veya pervane ve pervanenin dönüş hızını darbelere dönüştüren bir sayma cihazı içerir (Şekil 10.44). Türbin dönüş hızı, ölçülen akışın hızı ile orantılıdır, çünkü kanatlar gövdesine dönme eksenine belirli bir açıyla monte edilir ve türbinin dönme ekseni akış yönü ile çakışır. Şekil 10.45, türbinin dönüşünü algılayan boru şeklindeki akış doğrultucuları ve elektromanyetik cihazları olan endüstriyel bir örneği göstermektedir.Bu cihaz, büyük çaplı boru hatlarında, açık kanallarda, nehirlerde akış hızlarını ölçmek ve ayrıca akımların hızını ölçmek için uygundur. Meteorologlar tarafından rüzgar hızını belirlemek için kullanılan fincan tipi cihazlardan gösterilen örneğe kadar birçok türbin metre çeşidi vardır. Şekil 10.45 Açık kanallar, nehirler, göller ve okyanuslardaki akış ölçümleri için, bu örneğin bir modifikasyonu çarkın dönme eksenine paralel olarak akış ölçerin dış yüzeyine rijit bir şekilde tutturulmuş bir plaka ile donatılmış olan kullanılır. Bu basit cihazın amacı akışı tutmaktır. çarkın dönme ekseni akışa paralel olduğunda metre belirli bir konumda. Akışın etkisi altında, plaka sürekli döner ve akış direncinin en az olacağı bir pozisyon almaya çalışır.

Türbin debimetreler, yeterli ölçüm doğruluğu sağladıkları, mekanik olarak dayanıklı oldukları, kullanımı kolay oldukları ve karmaşık kayıt cihazları gerektirmedikleri için, durağan olmayan koşullarda yapılan ölçümlerde geniş uygulama alanı bulmuştur. Bu cihazın bir diğer avantajı da düşük maliyetidir. Endüstriyel cihazların ölçüm hatası, ölçüm üst sınırının % 0,5'ini geçmez.

Elektromanyetik akış ölçerler Elektromanyetik akış ölçerlerin ilkesi (Şekil 10.46), en azından minimum bir elektrik iletkenliğine sahip olması gereken hareketli ortamın, manyetik alanda hareket eden bir iletken olarak kabul edilmesidir. Boru hattı, akış yönü manyetik alan çizgilerine dik olacak şekilde bir manyetik alana kurulur. Bir sıvıda indüklenen EMF, manyetik alan çizgilerine ve sıvı akışına dik olarak yönlendirilir. EMF, alınan sinyali potansiyel farkı ölçen bir cihaza yönlendiren iki elektrot tarafından kaldırılır.

Faraday yasasına göre, indüklenen emfin değeri

Ortamın kendisi hareketli bir iletken olarak kabul edildiğinden, sıvıda indüklenen EMF, akış hızı ile orantılıdır.

Elektromanyetik akış ölçerin iki ana modifikasyonu vardır. Bunlardan birinde, elektrik iletkenliği düşük bir sıvı, cam, plastik veya diğer iletken olmayan malzemeden yapılmış bir boru hattından geçirilir. Elektrotlar boru hattı duvarlarına yerleştirilmiştir ve sıvı ile doğrudan temas halindedir. Bu tip cihazlar, amplifikasyon gerektiren zayıf bir sinyal üretir. İkinci seçenek, birincisinden farklı olarak, elektriksel olarak iletken bir malzemeden yapılmış boru hattının dış duvarına elektrotların yerleştirilmesini sağlar. Bu durumda, sıvının ayrıca yüksek elektrik iletkenliğine (örneğin sıvı metal) sahip olması gerekir - bu tür akış ölçerlerin çalışması için gerekli bir koşul. Bu sistemde sıvı ile elektrotlar arasında doğrudan bir temas yoktur. Cihazın kullanımı, mevcut boru hattının yeniden donatılmasını gerektirmez ve kurulum sırasında herhangi bir teknik zorluğa neden olmaz. Tipik olarak, böyle bir akış ölçerin çıkış sinyali daha büyüktür; ölçülen sıvının elektriksel iletkenliği ne kadar yüksekse ve ön amplifikasyon olmadan doğrudan kayıt cihazına iletilebilir.

Her türden elektromanyetik debimetrelerin ana dezavantajı, yüksek maliyetleridir. Bununla birlikte, bu dezavantaj, içinde hareketli parça bulunmayan cihazın güvenilirliği ile telafi edilir. Bu tip akış ölçerler tarafından sağlanan ölçümlerin doğruluğu oldukça yüksektir.

Ultrasonik akış ölçerler. Bu sayaçlar 100 Hz ultrasonik titreşimler kullanır (Beckwith ve Buck, 1961). Piezoelektrik veya manyetostriktif elemanlar, boru hattına birkaç santimetre aralıklarla monte edilir ve biri ultrason yayıcı, diğeri alıcı olarak hizmet eder. Ultrasonik dalgalar, ses yayılımı ve sıvı akışının doğrultularının çakışmasına veya zıt olmasına bağlı olarak bir sıvıda farklı hızlarda hareket eder. Sensör tarafından kaydedilen alıcılardan gelen salınımların faz farkı akışkan hızı ile orantılıdır. Devrenin hassasiyeti, bir çift piezoelektrik elemanın fonksiyonlarını zıt olanlarla otomatik olarak değiştirerek arttırılabilir. Bir çift verici ve alıcının fonksiyonlarındaki hızlı periyodik değişim (saniyede 10 defaya kadar), aynı anda yukarı ve aşağı yönlendirilen ultrasonik titreşimlerin Faz Kaymasını ölçme yeteneği sağlar.Ultrasonik titreşimlerin frekans farkının çıkış darbesi, aynı akış hızı için ana devreye kıyasla iki katına çıktı.

Açık kanallarda akış ölçümü

savaklar. Suyun taşmasının meydana geldiği su akışının önüne yerleştirilen bir bariyere dolusavak denir. Çeşitli şekillerde bir kesime sahip olabilir. Şek. 10.47 bentlerden birini gösterir. Savaklar sadece açık kanallarda kullanıldığından, sadece sıvıların akışını ölçmek için kullanılabilirler. Mühendislik pratiğindeki çoğu savak, suyun akışını ölçmeye hizmet eder ve kural olarak, laboratuvar koşullarında bunlardan sadece birkaçı diğer sıvıların akışını ölçmek için kullanılır.

Bentlerin türleri ve tasarımları çok çeşitlidir. Duvardaki deliğin şekline göre keskin kenarlı savaklar (yani, kesmenin çevresi boyunca keskin kenarlı bir metal levhanın sabitlendiği savaklar) dikdörtgen, üçgen (V-şekilli) savaklara ayrılır. , yuvarlak ve özel bölümler. Özel dolusavaklar yamuk ve parabolik bölümleri içerir. Bu profiller, akış hızının sabit olmasını veya akış hızının basma yüksekliği ile doğru orantılı olmasını sağlar.

Şek. 10.48, savak ana boyutlarını gösterir. Savak eşiği (veya tepesi), savak kesiminin alt tarafıdır. Eşik uzunluğu L, yuvanın yan duvarları arasındaki mesafe olarak ölçülür (bkz. Şekil 10.48). Dikdörtgen bir bölüm için eşiğin uzunluğu, bent kesiminin genişliğine eşittir. Üçgen kesitli bir dolusavakta eşik uzunluğu sıfıra yaklaşır. Savak statik yüksekliği h, savak tepesinden serbest su yüzeyinin en yüksek seviyesine kadar olan mesafedir, savak üzerinde ölçülür (bkz. Şekil 10.48), çünkü serbest yüzey bentten önce bile azalmaya başlar.

Bentten geçen su akışına bent arkasındaki düz akım denir. Yeterli akış ve dolusavağın tepesi ile mansaptaki ufuk arasında bir düşüşle, jetin altındaki boşluk atmosferle iletişim kurar. Böyle bir jet serbest veya susuz olarak adlandırılır. Serbest bir jet için kafa değeri, savak kenarının keskinliği, tepenin kalınlığı vb. dahil olmak üzere bir dizi faktör tarafından belirlenir. Bu değerin 1 ila 3 aralığında olması gerektiği tespit edilmiştir. cm (ASME, 1959). Eşik tepesi ile bendin mansabındaki ufuk arasındaki mesafe yetersizse, jetin altındaki boşluk atmosferden izole edilir ve jet bent duvarına yapışır. Böyle bir jet sıkışmış veya su basmış olarak adlandırılır.

Savağın uzunluğu Lk kanalının genişliğinden daha azsa (bkz. Şekil 10.48), böyle bir savak yanal sıkıştırmalı savak olarak adlandırılır ve bu savaktan geçen akışa sıkıştırılmış akım denir. Sıkıştırılmış bir akışta, kanalın yan duvarlarından savak boşluğuna akan aşırı akım çizgilerinin sıvı parçacıklarının hareket yönü ölçülür. Bu bağlamda, sıvı bentten akarken, bendin hemen arkasında yassı jetin yanal bir deformasyonu veya "akış sıkıştırması" meydana gelir. Akış sıkıştırması akış hızına yansıdığı için uygun düzeltme ile hesaplamalarda dikkate alınır. Akan kenar akım çizgilerinin, akış kesitinde sıkıştırma oluşturmamasını sağlamak mümkündür. Bu, kanal genişliği Lc ve eşik uzunluğu Lw arasındaki farkın, beklenen maksimum yüksekliğin en az 4 katı olması koşuluyla mümkündür. Matematiksel olarak, bu koşul aşağıdaki formülle ifade edilebilir:

Dikey düzlemdeki akışın kesitinin deformasyonu ve diğer bazı faktörler, akış hızının teorik değerini belirlemek için formüle dahil edilen ve oran olan boyutsuz C katsayısı ile dikkate alınır.

Böylece, dikdörtgen bir dolusavak için çalışma akışı formülü şu şekilde olur:

Dikdörtgen savak için bu ölçüm yönteminin iki sınırlaması vardır. İlk olarak, çok yüksek akış hızlarında, akış hızındaki artış yük değerine önemli ölçüde yansımaya başlar, bu nedenle dolusavak üzerinde ölçülen yük değeri dinamik yük v 2 / 2g için düzeltilmelidir (v, akış hızındaki akış hızıdır). kanal), su basıncına eklenir. İkincisi, dikdörtgen savak eşiği en az 15 cm uzunluğunda olmalıdır (ASME, 1959). Eşik uzunluğunun daha küçük değerlerinde, gelen yanal akım çizgilerinin birbiriyle karışması gözlemlenir. Eşik uzunluğu 15 cm olan dikdörtgen bentlerde sıvının serbestçe taşmasını zorlaştıran çok düşük akış hızlarında, bu gibi durumlarda daha iyi sonuçlar veren üçgen bentlerin kullanılması tercih edilir.

Pratik hesaplamalar için kullanılan akış formülü, sabitleri (2/3 ve √ 2g) içeren C katsayısı dikkate alınarak (10.27) denkleminden elde edilir:

Denklem (10.29), jet bölümünün yanal sıkıştırmasını hesaba katmadan elde edilen dikdörtgen bir savak için temel akış formülüdür (yani, eşiğin uzunluğunun kanalın genişliğine eşit olması şartıyla). Mühendislik uygulamalarında, bu faktörü düzeltmek için, savak eşiğinin etkin uzunluğunun her iki tarafta gerçek uzunluktan 0.1 saat daha az olduğu varsayılır. Bu nedenle, iki taraflı yanal sıkıştırmalı bir dolusavak için, Lw eşiğinin etkin uzunluğu, gerçek uzunluktan 0,2 saat daha azdır. Son koşul, şimdi son haliyle şöyle görünecek olan akış formülüne (10.29) girilir:

Üstte dik açılı üçgen bir savak için akış formülü

Savakların avantajları ve dezavantajları. Savakların başlıca avantajları şunlardır: yüksek ölçüm doğruluğu; tasarımın basitliği ve minimum bakım; küçük boyutlardaki mekanik kirlilikler, akış hızını etkilemeden savaktan serbestçe geçebilir; uzun servis ömrü.

Savaklar aşağıdaki ana dezavantajlara sahiptir: sistemdeki önemli basınç kayıpları; tüketim özelliklerini etkileyen ve genellikle manuel olarak yapılan temizlik gerektiren büyük kalıntılarla tıkanma olasılığı; kanal yatağının şeklini dolusavak olarak değiştirirken veya önemli miktarda alüvyal tortu birikimi ile ölçüm doğruluğunda azalma.

Akış Derinliği Ölçümü. Bentler ve kanallar kullanarak akış hızını belirlemek için akışın derinliğini belirlemek gerekir. Savağın ön duvarından en az 4 saat uzaklıkta, yani yüzey seviyesini düşürmeye başlamadan önce ölçülür. Genellikle, bu cihaz oldukça hassas olduğundan, derinliği ölçmek için bir kanca derinlik ölçer kullanılır. Hareketli bir ölçeğe bağlı bir derinlik ölçerin (tercihen kör bir koni ile) kancası, ucu suyun yüzeyinde görünene kadar sudan kaldırılır. Sabit bir derinlik göstergesi boyunca hareket eden hareketli bir ölçek, ölçüm noktasındaki derinliği gösterir. Daha büyük derinliklerde, bu cihazın bir modifikasyonunu kullanmalısınız; bu, derinlik göstergesinin sırayla ölçümlerin doğruluğunu artırmanıza izin veren bir verniyer ile donatılmasından farklıdır.

Hem doğrudan okuma yapan hem de kayıt cihazlarıyla birlikte çalışan birkaç başka derinlik ölçer çeşidi vardır. Ölçüm kiti bir seviye sensörü içerir - geleneksel bir şamandıra veya basınç değişikliklerine duyarlı bir cihaz, bir gösterge ölçeği veya bir kaydedici ve bir saat mekanizması (kayıt tipi bir cihaz için). Seviye sensörleri yukarıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Sıvı, savak veya kanallı kanallarda sürekli hareket halinde olduğundan, derinlik ölçülürken sıvının hareketsiz olacağı özel odaların kullanılması genellikle tavsiye edilir. Sakinleştirici oda, hareketli bir akışa bir açıklıkla bağlanan bir boru parçası veya bir kutudur. Sakinleştirici odanın içinde su, derenin derinliğine karşılık gelen bir seviyeye yükselir. Sakinleştirici oda içinde bulunan küçük yüzey alanı hareketsizdir ve yüksek doğrulukta derinlik ölçümlerine izin verir. Durdurma odasının içindeki yüzey alanı, bu odayı hareketli akışa bağlayan açıklığın alanının yaklaşık 100 katı ise, bu ölçüm yöntemi iyi sonuçlar verir (Israelsen ve Hansen, 1962).

savak operasyonu. Bent önündeki veya savak kutusundaki kanalın genişliği ve derinliği, savağa yaklaşmadaki akış hızının 15 cm/s'yi geçmemesi için yeterli olmalıdır. Dolu savak kutusu, merkez hattı akış yönüne paralel olacak şekilde kurulur. Dolusavak, taşan akışa doğru keskin bir kenar ile kesinlikle dikey olarak kurulur. Savak boşluğunun alt kenarı ile kanal tabanı arasındaki mesafe 2-3 saat içinde olmalı ve iki taraflı yanal sıkıştırmalı savaklar için savak oyuğunun yan kenarından kanalın yan duvarına kadar olan mesafe en az olmalıdır. 2A. İyi sonuçlar elde etmek için savak tepesi üzerindeki su derinliğinin en az 5 cm olması gerekir, dikdörtgen ve yamuk kesitli savaklarda h değeri eşik uzunluğunun üçte birini geçmemelidir. Düşen jetin tipine bağlı olarak debiyi belirlemek için farklı yöntemler kullanılmaktadır. Savağın arkasındaki su jeti, savak özellikle su basmış bir jet üretmek için tasarlanmadıkça, tüm akış koşullarında serbest jet olarak görünecektir. Derinlik ölçeği ölçeği, sıfır işareti eşik seviyesiyle çakışacak şekilde ayarlanmalıdır. Bu, bir marangoz seviyesi veya seviyesi kullanılarak yapılabilir. Bentlerin çalışması sırasında, bentten sonra kanal yatağının durumunu izlemek ve orijinal şeklini korumak gerekir.

Su tepsileri. Parshell kanalları. Parshell kanalları ile akış hızının ölçülmesi yöntemi, kanalın daralmış bölümünden akan su miktarının ölçülmesine dayanırken, statik yük kısmen dinamiğe dönüştürülür. Parshell kanalı yatay yönde akışın enine kesitini azaltırken aynı zamanda kanalın dibinde eğimli bir bölüm vardır (Şekil 10.53). Statik yük, hareketsiz bölme A ve B'de ölçülür. Serbest sıvı akışı koşulları altında (yani, bölme B'deki statik yük, bölme A'daki statik kafanın %60'ı veya daha azı olduğunda), statik yük ölçülerek iyi sonuçlar elde edilebilir. sadece A odasında. Tabloda. Şekil 10.5, Parshell kanalındaki serbest sıvı akışı koşulu altında A odasındaki çeşitli statik kafalar için akış oranlarını gösterir. Alt bölme B'deki basınç %70 veya daha fazlaysa, bu, üst bölmedeki ölçümü bozacaktır. Aynı zamanda hem L hem de B odacıklarında statik yük ölçülür ve A odasında elde edilen değere bir düzeltme yapılırsa %90'a varan taşma değerlerinde bile yeterince yüksek doğruluk elde edilebilir. Düzeltme değerleri ​​özel tablolarda yayınlanmıştır (Israelsen ve Hausen, 1962).

Doğru seçim ve kurulum, bakım seviyesi ve statik kafa ölçüm doğruluğu dahil olmak üzere çeşitli faktörler kanal ölçüm doğruluğunu etkiler. Bir su kanalı seçimi, belirli kullanım koşullarına bağlı olarak boyutunun belirlenmesini içerir. Bu problem çözülürken, kanalın hidrolik eğiminin ve fribord yüksekliğinin (yani su seviyesinden köprünün üst kenarına olan mesafenin) bir fonksiyonu olan maksimum ve minimum akış oranları ve izin verilen maksimum statik yük kaybı verilir. kanal duvarı). Akış hareketi, serbest akışkan akışı gereksinimini karşılamalıdır.

Örnek 10.1. Parshell kanal seçimi. Maksimum yük kaybının 18 cm olması ve akış düzeninin serbest sıvı akışı gereksinimini karşılaması koşuluyla, 0,2 ile 1,5 m3/s arasında bir akış hızı için bir kanal seçin. Kanalda izin verilen maksimum derinlik 60 cm'dir.

Çözüm. Sayaç kanalı önünde izin verilen maksimum akış derinliği 60 cm olduğundan, akışın bu bölümünde ölçülen statik yük h a 60 cm'yi geçemez.Tabloya göre. 10.5 60 cm veya daha az bir kafa ve 1.5 m / s akış hızı ile en az 180 cm ağız genişliğine sahip bir kanal gerekli olduğu bulunabilir.

Sıvının serbest akış modunun korunması arzu edilir. Bunun için alt haznenin taşma derecesinin üst haznenin taşma derecesinin %60'ını geçmemesi gerekir; başka bir deyişle, yük kaybı, yukarı yönde ölçülen statik yük ha'nın en az %40'ı olmalıdır. Kanalın hidrolik eğimi ve su yüzeyi gereksinimleri nedeniyle maksimum yük kaybı 18 cm'yi geçmemelidir. ).

Aşağıda maksimum akış hızı (1.5 m3/s) için membadaki statik yük değerine bağlı olarak su kanalının ağız genişliği değerleri verilmiştir.

Seçilen su kanalı için üst haznede ölçülen su derinliği 60 cm'yi geçmemelidir.Bu nedenle, pervazın yüksekliği 60 cm olacaktır - maksimum akışta yük kaybı = eşik yüksekliği;

60-16,8 \u003d Tepsinin alt kısmındaki alt işaretten 43,2 cm.

Kanalın akış yukarısında bir serbest borda bulunması arzu edilir. Bazen bunun için eşiğin yüksekliği azaltılır, ancak sıvının serbest akışının ihlaline yol açabileceğinden eşik çok fazla düşürülmemelidir.

Endüstri, standart ebatlarda Parshell su ölçüm tepsileri üretmektedir. Genellikle fiberglas veya diğer benzer malzemelerden yapılırlar. Ancak, bazen sahada bir Parshell kanalı yapılması gerekir. Masada. 10.6 ve şek. 10.54 ve 10.55, Parshell kanallarının tüm standart boyutlarını gösterir. Beton, tuğla, ahşap, metal veya diğer malzemelerden yapılabilirler. Ana boyutların gözetilmesine tepsilerin yapımında özel dikkat gösterilmelidir.

trapez kanallar. Bu tip bir kanala ait şematik diyagram, Şek. 10.56. Tepsi, yamuk kesitli ve düz tabanlı, kanalın yapay olarak daraltılmış bir parçasıdır. Akışın kesitinin daralması sonucunda bu bölümdeki hızı artar. Bir kanaldaki yük kaybı, akan maddenin hızı ile doğru orantılıdır, bu nedenle yük kaybı, akışın bir ölçüsü olarak hizmet edebilir.

Bu tür bir kanal kanalı için endikasyonlar, yoldaki su yüzeyinin durumuna bağlı değildir. Bu, nispeten küçük bir yük kaybıyla geniş bir aralıkta dalgalanan akış hızlarını ölçmeyi mümkün kılar. Dikdörtgen su sayacı kanallarından farklı olarak trapez su sayacı kanalları yüksek üretim hassasiyeti gerektirmez. Aynı zamanda, yamuk kanalların ölçüm doğruluğu, nispeten küçük bir basınç düşüşü ile açıklanan biraz daha düşüktür. Bu tip oluk kanalının ana avantajı, kesit şeklinin çoğu açık kanalın ana kesit şekli ile örtüşmesidir.

Bir yamuk kanalın akış hızı formülle belirlenir (Robinson ve Chamberlain, 1960)

C katsayısı akan sıvının tipine, kanalın geometrik şekline, akışın hızına ve derinliğine bağlıdır. Bu bağlamda, formül (10.33) sınırlı pratik uygulamaya sahiptir. Trapez oluklar, belirli uygulama koşulları için ayrı ayrı kalibre edilmelidir.

bibliyografya

• ASME - Amerikan Makine Mühendisleri Derneği (1959). Aletler ve Aparatlar. Bölüm 5, Malzeme Kalitesinin Ölçülmesi. Bölüm 4, Akış Ölçümü. ASME Güç Testi Kodlarına Ek.
• Beckwith, T.G. ve N. Lewis Buck (1961). mekanik ölçümler. Addb son-Wesley, Reading, Mass.
• Christiansen, J.E. (1935). Sulama için Su Ölçümü. California Agr L kültürel Deney İstasyonu Bülteni 588.
• Eckman. Donald P. (1950). Endüstriyel Enstrümantasyon. Wiley, New York.
• Koruma Uygulamaları için Mühendislik Alanı El Kitabı (1969). BİZ. Tarım Bakanlığı, Toprak Koruma Servisi, Washington, D.C.
• Akışkan Ölçerler, Teorileri ve Uygulamaları, 5. baskı (1959) Amerikan Makine Mühendisleri Derneği Akışkan Ölçerler Araştırma Komitesi Raporu. Amerikan Makine Mühendisleri Derneği, New York.
• Frevert. Richard K., Glenn O. Schwab, Talcott W. Edminster ve Kenneth K. Barnes (1962). Toprak ve Su Koruma Mühendisliği, 3. baskı. Wiley, New York.
• Fribance, Austin E. (1962). Endüstriyel Enstrümantasyon Temelleri. McGraw Tepesi, New York.
• İsrailliler. Orson W. ve Vaughn E. Hansen (1962). Sulama İlkeleri ve Uygulamaları. Wiley, New York.
• King, Horace W., Chester O. Wisler ve James G. Woodburn (1948). hidrolik. Wiley, New York.
• Norton, Harry N. (1969). Elektronik Ölçüm Sistemleri için Dönüştürücüler El Kitabı. Prentice Hall, Englewood Kayalıkları, N.J.
• Parshall, R.L. (1950). Parshall Olukları ve Küçük Bentler ile Sulama Kanallarında Su Ölçümü. BİZ. Tarım Bakanlığı, Genelge No. 843, Washington, DC
• Robinson, A.R. (1959). Dik Geçici Akarsularda Deşarjların Belirlenmesi için Trapez Ölçüm Kanalları. Colorado Eyalet Üniversitesi Araştırma Vakfı, İnşaat Mühendisliği Bölümü. Fort Collins.
• Robinson, A.R. (1968). Sulama Kanallarında Akış Ölçümü için Trapez Kanallar. Tarımsal Araştırma Hizmeti Yayını ARS 41-140, Washington, D.C.
• Robinson, A.R. ve A.R. Chamberlain (1960). Açık Kanal Akış Ölçümü için Trapez Kanallar. Amerikan Ziraat Mühendisleri Derneği'nin İşlemleri 3(2): 120-124.
• Schoenborn, E.M. ve A.P. Colburn (1939). Rotametrenin Akış Mekanizması ve Performansı. Amerikan Kimya Mühendisleri Enstitüsü'nün İşlemleri 35(3): 359.
• Streeter, Victor L. (1962). akışkanlar mekaniği. McGraw Tepesi, New York.
• BİZ. Tarım Bakanlığı Çiftçi Bülteni 813.

SU SAYACI

sağlanan veya tüketilen su miktarını ölçmek için bir cihaz. Su boruları şunlar için kullanılır: 1) hacimsel, belirli bir hacmi dönüşümlü olarak doldurarak akan su miktarını ölçmek ve dolum sayısını kaydetmek (Fraget su sayacı); bu V. en doğru hesabı verir, ancak hantaldır; 2) boruda akan su miktarının hareket hızıyla orantılı olduğu ilkesine dayanan yüksek hız; 3) Cihazın geniş ve daralmış bölümlerinde akan su miktarının basınç farkı ile orantılı olması esasına dayanan venturi su sayaçları ve diyaframları. Demiryolunda. su temini, en yaygın olanı, pompa istasyonlarına monte edilen yüksek hızlı Voltmann su sayaçları ve dağıtım ağında, su dağıtım noktalarının yakınında "kanatlı" sayaçlardır. W. Woltman bir selüloit fırıldaktan oluşur 1, vücuda yerleştirilmiş 2, iletim mekanizması 3 ve sayaç 4. V. su kaynağının düz bölümlerine yerleştirilir. Su boru hattından geçtiğinde, döndürücü döner ve her devir belirli bir akan su hacmine karşılık gelir. Döner tablanın dönüşü, su sayacından geçen su miktarını gösteren sayma mekanizmasına iletilir. "Kanatlı" V., bir döner tabla yerine bir kürek çarkına sahip olması ve suyun hareketinin çarkın eksenine dik olarak yönlendirilmesi bakımından V. Voltman'dan farklıdır.

• - sağlanan veya tüketilen su miktarını ölçmek için bir cihaz. Su boruları için V. kullanılır: 1) hacimsel, belirli bir hacmi dönüşümlü olarak doldurarak akan su miktarını ölçmek ve ...

  Teknik demiryolu sözlüğü

• - su tedarik şebekesinin herhangi bir noktasında tüketilen su miktarını belirlemek için bir mermi. Çok sayıdaki su sayacı sistemleri, suyu içeri getirme yöntemine bağlı olarak iki kategoriye ayrılır ...

  Brockhaus ve Euphron Ansiklopedik Sözlüğü

• - ; lütfen. rezervuar/ry‚ R....

  Rus Dili Yazım Sözlüğü

• - rezervuar / r,...
• - savak-rezervuar/r,...

  birleştirildi. Ayrı ayrı. Bir kısa çizgi aracılığıyla. sözlük referansı

• - SU SAYACI, -a, koca. 1. Bazılarında su seviyesini gösteren cihaz. cihaz. 2...

  Ozhegov'un açıklayıcı sözlüğü

• - SU SAYACI, su sayacı, koca. ...

  Ushakov'un Açıklayıcı Sözlüğü

• Efremova'nın Açıklayıcı Sözlüğü

• - su sayacı I m Su seviyesini veya akışını ölçmek için bir cihaz. II m. Suda hızla hareket edebilen, ince gövdeli ve uzun bacaklı, böceklerden oluşan küçük bir böcek; su kuşu...

  Efremova'nın Açıklayıcı Sözlüğü

• - ...

  Yazım Sözlüğü

• - ...