2015-10-22
503
1- вертикальна трубка; 2 - поплавок
Рис.3.29 - Вимірювальна частина ротаметра
Вага поплавка в робочому стані, тобто при повному зануренні в середовище:
, (3.36)
де V - об’єм поплавка
rп - густина матеріалу поплавка
r - густина середовища
Сила тяжіння поплавка спрямована вниз і врівноважена силою S, тоді
, (3.37)
, (3.38)
Якщо нехтувати силою тертя, враховуючи рівняння (3.36),(3.37) і (3.38), визначаємо перепад тиску на довжині поплавка:
, (3.39)
Формула (3.39) доводить, що перепад тиску при вимірюванні витрати речовини постійний.
Швидкість протікання рідини в кільцевому зазорі між стінками вимірювальної конічної трубки і поплавком визначається формулою:
, (3.40)
звідки
, (3.41)
Тоді з (3.39) і (3.41) одержуємо
, (3.42)
. (3.43)
Знаючи швидкість потоку в кільцевому зазорі і площу його при даному положенні поплавка, можна визначити об’ємну витрату:
, (3.44)
де a - коефіцієнт витрати (безрозмірний), який враховує вплив тертя рідини з поплавком і стінками трубки, втрати напору внаслідок утворення завихрень до і після поплавка і унаслідок зміни форми струменя при протіканні через кільцевий переріз.
|
|
|
При визначенні масової витрати записуємо(з урахуванням густини речовини):
, (3.45)
Залежність між витратою і переміщенням поплавка визначається шляхом підстановки в рівняння (3.44) або (3.45) значень площі кільцевого зазору, через підйом Н поплавка:
, (3.46)
якщо прийняти
(3.47),(3.48)
де Gп - вага поплавка в рідині, то формула (3.46) приймає вигляд:
, (3.49)
де j - кут конусності вимірювальної трубки.
