Анализ принципа работы и характеристик различных типов расходомеров

Расходомеры — это глаза промышленного производства, они тесно связаны с национальной экономикой, оборонным строительством и научными исследованиями. Они занимают важное положение и выполняют важную функцию в народном хозяйстве и могут использоваться для измерения расхода газа, жидкости, пара и других сред. Чтобы лучше продемонстрировать принцип измерения расходомера, познакомим вас с принципом работы и характеристиками различных расходомеров.

Ⅰ. Диафрагменный расходомер

1. Принцип работы

Когда жидкость заполняет трубопровод и протекает через сужающее устройство в трубопроводе, поток локально сужается, в результате чего скорость потока увеличивается, а статическое давление снижается, поэтому перед сужающим элементом и после него возникает перепад давления, то есть разность давлений. Чем больше расход среды, тем больше перепад давления, создаваемый до и после сужающего устройства, поэтому диафрагменный расходомер может измерять расход жидкости путем измерения разности давлений. Этот метод измерения основан на законе сохранения энергии и законе неразрывности потока.

2. Рабочие характеристики

① Сужающее устройство имеет простую и прочную конструкцию, стабильные и надежные характеристики, длительный срок службы;

② Широкий диапазон применения, можно измерять все однофазные потоки, а также некоторые многофазные потоки;

③ Стандартное сужающее устройство можно вводить в эксплуатацию без фактической градуировки расхода;

④ Монтаж интегрированной диафрагмы проще, не требуется импульсная трубка, и ее можно напрямую подключать к датчику разности давлений и датчику давления.

Ⅱ. Электромагнитный расходомер

1. Принцип работы

Основываясь на законе электромагнитной индукции Фарадея. В электромагнитном расходомере проводящая среда в измерительной трубке эквивалентна проводящему металлическому стержню в опыте Фарадея, а две электромагнитные катушки на верхнем и нижнем концах создают постоянное магнитное поле. При течении проводящей среды генерируется индуцированное напряжение. Два электрода внутри трубы измеряют возникающее индуцированное напряжение. Измерительная трубка электромагнитно изолирована от жидкости и измерительного электрода с помощью непроводящего покрытия (резина, тефлон и т.д.).

2. Рабочие характеристики

①Наличие двунаправленной измерительной системы;

②Требуемый прямолинейный участок трубопровода для датчика короткий, его длина составляет 5 диаметров трубы;

③Малые потери давления;

④Измерение не зависит от изменений плотности, вязкости, температуры, давления и электропроводности жидкости;

⑤В основном используется в очистке сточных вод.

Ⅲ. Турбинный расходомер

1. Принцип работы

В определённом диапазоне расхода скорость вращения турбины пропорциональна расходу жидкости. Поток жидкости приводит турбину во вращение, а скорость вращения турбины преобразуется в электрические импульсы, и данные отображаются на вторичном приборе, что отражает расход жидкости.

2. Рабочие характеристики

①Высокая устойчивость к примесям;

②Высокая устойчивость к электромагнитным помехам и вибрациям;

③ Простота конструкции и принципа действия, удобство в обслуживании;

④ Практически отсутствуют потери давления, что экономит энергопотребление.

Ⅳ. Объёмный расходомер

1. Принцип работы

Когда жидкость проходит через расходомер, между входом и выходом расходомера создаётся определённая разность давлений. Вращающаяся часть расходомера (называемая ротором) вращается под действием этой разности давлений и вытесняет жидкость из входа к выходу. В этом процессе жидкость снова и снова заполняет «измерительную камеру» расходомера, а затем непрерывно направляется к выходу. При заданных условиях работы расходомера объём измерительной камеры является определённым, и достаточно измерить число оборотов ротора, чтобы получить суммарное значение объёма жидкости, прошедшей через расходомер.

2. Рабочие характеристики

① Высокая точность измерений;

② Условия монтажа трубопровода не влияют на точность измерений;

③ Может использоваться для измерения жидкостей с высокой вязкостью;

④ Широкий диапазон;

⑤ Прибор прямого отсчёта позволяет непосредственно получать накопленное значение без внешней энергии, итоговое количество понятно и удобно в эксплуатации;

⑥ Сложная конструкция и большие габариты;

⑦Не подходит для условий высоких и низких температур;

⑧Большинство приборов подходят только для чистых однофазных жидкостей;

⑨Большой шум и вибрация.