Гидравлические методы измерения расхода жидкостей и газов

Измерение расходов потоков жидкостей и газов является важной технической задачей. Для ее решения разработан ряд методов, в том числе и такие, которые не приводят к возмущению потока (электрические, оптические и др.). Одним из распространенных в технике методов измерения расхода является гидравлический, основанный на измерении перепада давления по сечению потока, возникающего при обтекании потоком специальных устройств, устанавливаемых на трубопроводах, которые по сути являются местными сопротивлениями. Замеряя разность давлений до и после такого устройства и используя уравнение Бернулли, определяют расход потока. Приборы, основанные на этом принципе, называются дроссельными. К ним относятся мерные диафрагмы, мерные сопла, труба Вентури. С помощью дроссельных приборов измеряют среднюю скорость потока.

Наибольшее распространение для измерения расхода получили мерные диафрагмы (рис. 3.9). Диафрагма 1 представляет собой тонкий диск с отверстием в центре, который устанавливают между фланцами с кольцевыми камерами 2. Разность давлений до и после диафрагмы замеряют с помощью дифференциального манометра 3. Он представляет собой (/-образную трубку, заполненную жидкостью, которая не смешивается с рабочей и имеет большую плотность, чем рабочая жидкость.

Вместо мерной диафрагмы можно использовать мерное сопло (рис. 3.10), представляющее собой насадок с плавным закругленным входом и цилиндрическим выходом. Гидравлическое сопротивление

Диафрагма для измерения расхода потока в трубопроводе

Рис. 3.9. Диафрагма для измерения расхода потока в трубопроводе:

/ — диафрагма; 2 — фланцы;

3 — дифференциальный манометр

мерного сопла меньше, чем диафрагмы, но оно сложнее по устройству.

Еще одним видом дроссельного прибора является труба Вентури (рис. 3.11), представляющая собой насадок, по ходу потока сначала постепенно сужающийся, а затем постепенно расширяющийся до первоначального размера (диффузор). Благодаря плавному изменению сечения потока гидравлическое сопротивление трубы Вентури гораздо меньше, чем мерной диафрагмы и сопла, однако труба более громоздка.

Для измерения скоростей по сечению потока может быть использована трубка Пито—Прандтля (рис. 3.12). Трубку вводят в поток так, чтобы

Мерное сопло

Рис. 3.10. Мерное сопло

Труба Вентури

Рис. 3.11. Труба Вентури

Измерение локальной скорости жидкости пневмометрической трубкой изогнутый ее конец был направлен навстречу потоку

Рис. 3.12. Измерение локальной скорости жидкости пневмометрической трубкой изогнутый ее конец был направлен навстречу потоку. Тогда левая часть трубки замеряет сумму скоростного и статического напоров, а правая — только статический напор. Очевидно, что в данном случае дифференциальный манометр даст показания только о значении скоростного напора в данной точке.

Обычно замеряют осевую скорость (а если надо, то и эпюру скоростей по всему сечению потока).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >