+7 (812) 956-58-87
+7 (812) 907-33-70

Меточные расходомеры

Меточные расходомеры – расходомеры, принцип действия которых основан на измерении времени перемещения какой-либо характерной части (метки) потока на контрольном участке.

Метка в потоке создается искусственным способом: ионизационным, радиоактивным, физико-химическим, тепловым, оптическим, ядерно-магнитным и прочими способами. Вследствие этого, различаются и устройства для создания метки и ее детектирования при прохождении ею контрольного участка пути. Радиоактивные, физико-химические и некоторые оптические метки создают путем ввода в поток постороннего вещества-индикатора. Данный класс расходомеров являются приборами дискретного действия, но при высокой частоте образования меток можно практически говорить о непрерывном измерении расхода. Обычно, на практике меточные расходомеры применяют не в качестве эксплуатационных приборов для непрерывного измерения, а для различных лабораторных и исследовательских работ, и в частности при градуировке и поверке других расходомеров.

Меточные расходомеры могут быть с одним или двумя детекторами метки. В первом случае (рис. 1, а) контрольное расстояние считается от места ввода метки 1 до детектора 2, во втором (рис. 1, б) — между двумя детекторами 2 и 3.

Принципиальная схема меточных расходомеров

Рисунок 1.–Принципиальная схема меточных расходомеров

Точность измерения расхода меточными расходомерами зависит не только от точности измерения времени, но также от точности определения средней площади поперечного сечения трубопровода между контрольными отметками. У смонтированной трубы точное измерение внутреннего диаметра трубы и оценка ее эллиптичности не всегда возможны. В этом случае дополнительная погрешность в определении расхода может составлять 1—2 %. Кроме того, у некоторых меток скорость их перемещения определяется не только скоростью потока, но зависит еще и от физических свойств метки. Так у тепловых меток на скорость их перемещения влияет теплопроводность измеряемого вещества.

Расходомеры с радиоактивными метками

Радиоактивные метки в измеряемом веществе создаются путем ввода в него того или иного изотопа, дающего обычно гамма-излучение, хорошо проникающее через стенки трубы. Это позволяет легко проконтролировать проход метки через входное и выходное сечения контрольного участка.

Обычно в качестве детекторов метки применяют сцинтилляционные счетчики. При незначительных диаметрах трубопровода их устанавливают снаружи его на концах контрольного участка. При большом же диаметре целесообразно производить непрерывный отбор проб газа из контрольных сечений через трубки диаметром 12,5 мм, на которых и размещают детекторы.

Расходомеры с физико-химическими метками

Расходомеры с физико-химическими метками также могут служить для измерения расхода как жидкостей, так и газов, но выбор индикаторов в этом случае более ограничен. Так, для измерения расхода воды обычно применяют лишь солевые метки. Применение солевых меток для измерения особенно больших расходов воды в трубах и открытых каналах и реках оказалось весьма целесообразно.

При измерении расхода газа физико-химические метки применяют реже, но зато в этом случае выбор меток шире. Применяют для этой цели галоидные метки. В качестве индикатора испытывали фреон и четыреххлористый углерод.

Предложено применении для измерения расхода газа меток, создаваемых с помощью жидкого аммиака, а также применение в качестве меток газа (оксид углерода, пары воды, диоксид углерода, монооксид азота), сильно поглощающего инфракрасное излучение. Такая метка, двигаясь с измеряемым газом, пересекает поток инфракрасного излучения, создаваемый небольшим нагревательным элементом, и изменяет количество энергии, поступающей на малоинерционный чувствительный элемент.

Расходомеры с ионизационными метками

Рассматриваемые расходомеры применяют преимущественно для измерения расхода или скорости газа. Метки создаются или ионизирующим излучением, обычно с помощью радиоактивного изотопа, или же электрическим разрядом. Значительно реже встречаются приборы для измерения расхода жидкого диэлектрика. В этом случае метка создается путем поляризации жидкости в электрическом поле.

Расходомеры с ионизацией потока электрическим полем. Рассматриваемые расходомеры применяются для измерения скоростей и расходов газов, а также диэлектрических жидкостей. У газов ионизационная метка создается искровым или коронным электрическим разрядом, у диэлектрической жидкости — ее поляризацией в электрическом поле. При электрическом разряде образуется небольшое ионное облачко, суммарный заряд которого положителен. Измеряя скорость перемещения этого облачка, можно судить о местной скорости потока. При искровом разряде чаще применяют схему с двумя контрольными сечениями, при коронном разряде — схему с одним контрольным сечением.

Расходомеры с ионизацией газового потока искровым разрядом. Искровой разряд создается генератором, подающим периодически высокое напряжение 300-1000 В обычно к двум электродам, концы которых находятся в газопроводе на близком расстоянии друг от друга. Длину контрольного участка берут тем меньше, чем меньше измеряемая скорость газа, исходя из короткого срока существования метки и необходимости создания на приемных электродах сигналов, существенно превосходящих сигналы от различных шумов и помех. Расходомеры с тепловыми метками

Расходомеры с тепловыми метками можно применять для измерения расхода как жидкости, так и газа. Они состоят из нагревателя, создающего тепловую метку, и термопреобразователей для измерения времени перемещения метки на контрольном участке. Иногда нагреватель отсутствует. Совершенствование динамических (меточных) методов измерения включает исследования возможности уменьшения величин измеряемых расходов газов, а также расширения динамического диапазона измерения и создания методики определения градуировочной характеристики расчетным путем. Критерием оценки эффективности решения поставленных задач являлись метрологические показатели лучших зарубежных тепловых расходомеров газов.

Расходомеры с оптическими метками

Оптическими метками могут быть или вещества-индикаторы, вводимые в поток, или же частицы, присутствующие в потоке, отличные по своим оптическим свойствам от остального измеряемого вещества.

Веществами-индикаторами, создающими оптические метки, могут быть алюминиевая стружка, плексигласовый или алебастровый порошок, полистироловые частицы сферической формы диаметром около 1 мм и т. п. Кроме того, для этой же цели могут служить окрашенные жидкости и различные эмульсии.

Существуют разные способы образования оптических меток в самом измеряемом веществе. Если поток содержит флуоресцирующие частицы, то метки в нем могут быть созданы периодическим излучением через прозрачные для последнего окна.

Расходомеры с электромагнитными метками

В рассматриваемых расходомерах имеется катушка-отметчик, расположенная рядом с трубопроводом или намотанная на него, которая в зависимости от свойств измеряемого вещества создает токовую или магнитную метку. При проходе метки через контрольное сечение, где расположена вторая катушка, в последней возникает импульс тока. Время перемещения метки на контрольном участке определяется по разности между временем появления импульса во второй катушке и временем подачи возбуждающего импульса в первую катушку.

Расходомер с магнитными метками был разработан для измерения расхода магнитных железорудных пульп.

Расходомеры с ядерно-магнитными метками

Приборы с ядерно-магнитными метками основаны на явлении ядерно-магнитного резонанса. Их применяют для жидкостей, имеющих большое гиромагнитное отношение, и лишь для труб, диаметр которых не более 100-150 мм.


Реализованные проекты

 

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

 

Поделится:

регистрация в поисковиках Строительные компании