+7 (921) 956-58-87
+7 (921) 907-33-70

Расходомеры переменного уровня

Расходомер переменного уровня – это прибор, в основе работы которого лежит зависимость между расходом жидкости и высотой ее уровня в сосуде, при этом жидкость должна постоянно поступать в сосуд и вытекать через небольшое отверстие (его обычно делают в дне или боковой стенке). В таких расходомерах сосуд с отверстием истечения и будет преобразователем расходах.

Уровень жидкости в сосуде измеряют прямым или косвенным путем.

Сосуд может быть открытым (если жидкость вытекает из трубы в открытую емкость) или закрытым (если емкость, в которую вытекает жидкость, находится под давлением).

Расходомеры могут быть с полностью или частично затопленным отверстием истечения. В первом случае отверстие, как правило, круглое и располагается в дне сосуда, но иногда оно может находиться внизу боковой стенки. Во втором случае отверстие истечения расположено внизу боковой стенки сосуда и имеет форму щели (поэтому их еще могут называть щелевыми расходомерами).

Сосуд с отверстием истечения может быть подвижным и неподвижным. В первом случае обязательно измеряют вес сосуда, так как он влияет на высоту уровня, а значит и на расход жидкости. Однако, у большинства рассматриваемых расходомеров преобразователь расхода неподвижный.

Расходомерами переменного уровня измеряют расход:

  • сточных вод и загрязненных жидкостей;
  • агрессивных жидкостей (серы);
  • суспензий;
  • смесей жидкостей и газов (нефтегазовые смеси).

Объемный расход не зависит от плотности жидкости, он полностью определяется высотой уровня жидкости в сосуде.

Щелевые расходомеры с неподвижным сосудом

С давних пор для измерения расхода воды в открытых каналах применяют водосливы. Щелевой расходомер – это маленький водослив в стенке сосуда, в который постоянно подается жидкость. По высоте уровня жидкости над нижней кромкой отверстия определяют расход.

Существует много различных видов отверстий для щелевых расходомеров. Самым простым будет отверстие прямоугольной формы. Однако шкала у такого прибора неравномерная и в этом его существенный недостаток. Более равномерная шкала у отверстия в форме симметричной трапеции, которая сужается к верху. Линейную шкалу (в пределах от 10 до 100%) можно получить при отверстии, которое называется профилем Сутро. На практике часто применяю несимметричный профиль Сутро с одной криволинейной кромкой, так как такие отверстия легче изготавливать.

Виды отверстий для щелевых расходомеров

Рис.1. профиль Сутро

Материал щели должен быть твердым и антикоррозийным. Обычно используют листовую сталь с высокой чистотой обработки.

Коэффициенты расхода отверстий истечения зависят от нескольких факторов:

  • Ширины и профиля отверстия;
  • Высоты уровня жидкости;
  • Вязкости жидкости;
  • Состояния входной кромки;
  • Степени стесненности жидкости при ее подходе к отверстию.

Так, например, коэффициент расхода будет увеличиваться при увеличении ширины отверстия, степени стесненности потока или вязкости, а уменьшаться при не большой высоте уровня. Однако,при очень малых высотах уровней жидкостей данный коэффициент будет возрастать.

Чтобы обеспечить точное измерение расхода коэффициент расхода отверстия определяют экспериментально. Для уменьшения погрешности используют образцовые приборы и проводят большое количество опытов.

Погрешность постоянной профиля отверстия истечения зависит от:

  • Отклонения реального профиля от идеального;
  • Неточности изготовления профиля;
  • Изменения профиля в процессе эксплуатации.

Так как скорость жидкости, которая поступает в сосуд, небольшая, то и износ входной кромки должен быть относительно малым. Серьезно изменить вид профиля могут осажденные на нем посторонние частицы (например, при измерении расхода парафинистой нефти). В таких случаях периодически проводят очистку отверстия.
Измерение уровня в расходомерах переменного уровня можно производить разными способами. Самый простой – визуальный по шкале у профиля отверстия истечения или у уровнемерного стекла.

Гидростатический метод так же получил широкое распространение. Суть метода заключается в измерении давления, которое создается столбом жидкости определенной высоты.

Расходомеры с подвижным сосудом

У щелевых расходомеров с подвижным сосудом, в который все время втекает жидкость, измеряется вес камеры, так как он влияет на показания высоты уровня. Если не учесть вес камеры, показания расходомера будут отличаться от реального расхода (понятно, что смысла в таком измерении не будет).

Для расходомеров переменного уровня с подвижным сосудом большое значение имеет погрешность измерения массы жидкости. Она может зависеть от:

  • Метода измерения;
  • Класса точности прибора;
  • Удара струи втекающей жидкости;
  • Жесткости присоединительных труб;
  • Реакции вытекающей струи;
  • Отложений на стенках камеры и т. д.

Чтобы снизить влияние реакции струи жидкость в сосуд стараются вводить рационально. Если преобразователь имеет шарнирную опору, то входящую струю направляют на нее. Взвешивая пустой сосуд можно учесть влияние отложений.

Поделится:

регистрация в поисковиках Строительные компании