Датчик работает по принципу разности давления до и после дросселя, которое регистрируется манометром (рис.43).
Расходомеры переменного перепада давлений (рис. 43а). Действие этих расходомеров основано на возникновении перепада давлений на сужающем устройстве в трубопроводе при движении через него потока жидкости или газа. При изменении расхода Q величина этого перепада давлений также изменяется.
Наиболее простым и распространенным сужающим устройством является диафрагма.
Стандартная диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием в центре. От стойкости диафрагмы и особенно входной кромки ее отверстия существенно зависит точность измерения расхода. Поэтому диафрагмы изготовляют из материалов, химически стойких к измеряемой среде и устойчивых против механического износа. Кроме диафрагмы в качестве сужающих устройств, применяют также трубу Вентури, которая создают меньшее гидравлическое сопротивление в трубопроводе.
Датчик с элементом постоянного перепада - ротаметр (рис.43б) имеет в коническом корпусе поплавок с линейкой. Изменение расхода жидкости или газа вызывает изменение положения поплавка и, следовательно, проходного сечения между ним и корпусом. Равновесие поплавка наступает при выравнивании давления на входе и выходе среды из ротаметра.
Расходомеры постоянного перепада давлений. Расход жидкости или газа можно измерять и при постоянном перепаде давлений. В ротаметре измеряемый поток Q, проходя через ротаметр снизу вверх, создает перепад давлений до и после поплавка.
Этот перепад давлений, в свою очередь, создает подъемную силу, которая уравновешивает вес поплавка.
Элемент переменного перепада
|
Элемент постоянного перепада
|
Если расход через ротаметр изменится, то изменится и перепад давлений. Это приведет к изменению подъемной силы и, следовательно, к нарушению равновесия поплавка.
Поплавок начнет перемещаться. А так как трубка ротаметра конусная, то при этом будет изменяться площадь проходного сечения в зазоре между поплавком и трубкой. В результате произойдет изменение перепада давлений, а следовательно, и подъемной силы. Когда перепад давлений и подъемная сила снова вернутся к прежним значениям, поплавок уравновесится и остановится.
Таким образом, каждому значению расхода через ротаметр Q соответствует определённое положение поплавка. Так как для конусной трубки площадь кольцевого зазора между ней и поплавком пропорциональна высоте его подъема, то шкала ротаметра получается равномерной.
У ротаметров со стеклянной трубкой шкала нанесена прямо на поверхности трубки. Такие ротаметры могут применяться при давлении в трубопроводе до 6 -105 Па.
Приборы для измерения расхода жидкости, газа, пара и твердых сыпучих материалов разделяют на две основные группы: счетчики количества и расходомеры. В промышленных условиях счетчики количества служат для учета суммарного количества какого-либо продукта. Измерение ведется в литрах, кубических метрах, тоннах материалов, проходящих через счетчик за определенный промежуток времени (нарастающим итогом до сброса счета). Расходомеры в отличие от счетчиков измеряют не только общее количество, но и расход продукта в единицу времени.