Массовые расходомеры. Общие сведения

Силовыми называют расходомеры, основанные на зависимости от массового расхода эффекта силового воздействия, сообщающего потоку ускорение того или другого рода. Ускорение, возникающее в процессе придания потоку какого-либо дополнительного движения, пропорционально массовому расходу. Измеряемый параметр, например, мощность, затраченная на закручивание потока, пропорциональна измеряемому расходу, поэтому силовые расходомеры измеряют массовый расход. Различают: расходомеры с внешним силовым воздействием - дополнительное движение потоку сообщается от внешнего источника, как правило, от электродвигателя, который приводит в непрерывное вращение один из элементов преобразователя расхода, например, прямолопастную крыльчатку, закручивающую проходящий через нее поток; расходомеры с внутренним силовым воздействием - дополнительное движение потоку сообщается за счет потенциальной энергии потока, например, при его закручивании неподвижными винтовыми лопатками. В зависимости от характера силового воздействия и сообщаемого при этом ускорения расходомеры делят на: кориолисовые массовые расходомеры; гироскопические расходомеры; турбосиловые расходомеры. Кориолисовые расходомеры Наибольшее распространение получили кориолисовые массовые расходомеры. Силовое воздействие в них создается за счет ускорения Кориолиса, которое возникает на измерительном участке расходомера. Для образования этого ускорения непрерывно вращающемуся преобразователю расхода придают особую конфигурацию, заставляющую поток перемещаться в радиальном направлении по отношении к оси вращения, совпадающей с осью трубопровода. Гироскопическими называют расходомеры, в которых под влиянием внешнего силового воздействия возникает и затем измеряется гироскопический момент, зависящий от расхода. Первичный преобразователь такого расходомера состоит из участка трубы в виде петли кольцевой или другой формы, вращающейся с постоянной угловой скоростью вокруг оси. Для данных расходомеров характерен большой диапазон измерения, что является их основным достоинством. Турбосиловыми называют силовые расходомеры, в преобразователе которых в результате силового воздействия, пропорционального массовому расходу, поток закручивается. Достоинства и недостатки силовых расходомеров. Основное достоинство силовых расходомеров состоит в том, что они измеряют массовый расход и, следовательно, их показания не зависят от изменения плотности измеряемого вещества.

К числу других достоинств можно отнести: пригодность для измерения пульсирующего потока; сравнительно малую зависимость измерения от профиля скоростей; относительно мягкие требования в большинстве случаев к прямому участку трубопровода перед преобразователем расхода. Главным недостатком рассматриваемых расходомеров является сложность конструкции их преобразователей расхода (присутствие вращающихся элементов внутри трубки, что снижает надежность приборов). Разработано много опытных образцов таких приборов, их приведенная погрешность лежит в пределах ±(l-3)%. Но на практике силовые расходомеры пока применяются редко. Широкому внедрению препятствует отсутствие серийного производства, что затрудняет сделать заключение об их надежности и выносливости.