Одиниці і методи вимірювання витрати і кількості речовини
Необхідність підвищення якості продукції, що випускається, і ефективності автоматизованих систем керування технологічними процесами придає питанням точного вимірювання кількості і витрати різних речовин винятково важливе значення. До засобів, що вимірюють кількість і витрату речовин пред'являються високі вимоги по точності.
Різноманіття вимірювальних середовищ, що характеризуються різними фізико-хімічними властивостями, а також різні вимоги, пропоновані промисловістю до метрологічних характеристик і надійності вимірників витрати, привели до створення засобів вимірювання витрати, заснованих на різних принципах і методах вимірювання.
Витрата речовини - це кількість речовини, що проходить в одиницю часу по трубопроводу, каналу і т.п. Кількість і витрата речовини виражають в об'ємних або масових одиницях вимірювання. Об'ємними одиницями кількості звичайно служать літр (л) і кубічний метр (м3), а масовими -- кілограм (кг) і тонна (т). Об'ємна кількість газу іноді для порівняння представляють наведеним до нормального стану -- абсолютному тиску 101325 Па, температурі 20°С и відносної вологості 0%.
Найпоширенішими одиницями об'ємної витрати є л/год, м3/с и м3/год, а масового -- кг/с, кг/год и т/год.
Прилади, що вимірюють витрату, називаються витратомірами. Залежно від роду вимірювальної речовини вони діляться на витратоміри води, пари, газу та ін. Витратоміри бувають що показують і самописними. Часто вони забезпечуються вбудованим рахунковим механізмом (інтегратором).
До приладів, що вимірюють кількість, відносяться лічильники і ваги. За їхньою допомогою визначається кількість речовини, яка пройшла по тракту за відомий проміжок часу, для чого відраховують показання приладу на початку і кінці періоду вимірювання і обчислюється різниця цих показань.
Для визначення витрати і кількості рідини, газу, пари і сипучих тіл найчастіше застосовуються наступні основні методи вимірювання: змінного перепаду тиску, швидкісній, об'ємний і ваговий. В окремих випадках використовуються і інші методи вимірювання.
Метод змінного перепаду тиску, що має велике практичне значення, заснований на зміні статичного тиску середовища, що проходить через штучно звужений перетин трубопроводу.
Швидкісний метод -- на визначенні середньої швидкості руху потоку.
Об'ємний і ваговий методи -- на визначенні об'єму і маси речовини.
Перевагами перших двох методів вимірювання є порівняльна простота і компактність вимірювальних приладів, а останніх двох - більше висока точність вимірювання.
Відповідно до застосовуваних методів вимірювання витрати і кількості речовини вимірювальні прилади розділяються в основному на наступні групи:
КОНТАКТНІ |
БЕЗКОНТАКТНІ |
Статичні: |
Швидкісні: |
1. Змінного перепаду тиску: |
1. Теплові. |
- діафрагми; |
2. Індукційні. |
- сопла; |
3. З мітками. |
- сопла Вентурі; |
4. Ультразвукові: |
- труби Вентурі. |
- часоімпульсні; |
2. Трубки Піто. |
- частотноімпульсні; |
3. Щиткові. |
- доплеровскі; |
4. Вихрові. |
- фазові. |
Динамічні: |
|
1. Об'ємної дії: |
|
- кулачкові (шестеренні); |
|
- ротаційні; |
|
- поршневі; |
|
- мембранні. |
|
2. Швидкісні: |
|
- турбінні; |
|
- крильчасті. |
|
3. Ротаметри |
|
4. Вібраційні. |