Измерение расходов жидкостей и газов

Измерение скоростей потока

На практике широкое распространение получили газодинамические методы измерения, основанные на преобразование температуры полного и статического давлений потока. Датчики такие же, что и для измерения давления.

Однако такие методы дают осреднённые по времени результаты. Для измерения скоростей быстро изменяющихся во времени применяют термоанимометры с нагретой нитью.

Основным чувствительным элементом термоанимометра является нить, представляющая из себя тепловой преобразователь. Её температура связана со скоростью потока. Соответственно при изменении температуры нити будет меняться её сопротивление, которое и является выходным параметром.

Нить выполняется из проволоки, материалы - платина и вольфрам, диаметр от 5 до 20 микрон, длина от 2 до 10 мм., время реакции - 0,6 миллисекунды.

Однако, при проведении измерений с помощью анимометра есть ограничения:

- нить воспринимает в основном перпендикулярные составляющие скорости. Соответственно, если необходимо измерение нескольких составляющих скорости, то необходимо использовать несколько нитей одновременно.

- среднеквадратичные пульсации потока не должны превышать 0,3 от средней скорости

Также, для измерения скоростей используют оптические методы.

Бывают 2 типа схем:

· схема с опорным пучком;

· дифференциальная схема.

Для измерения расхода газа главным образом применяются косвенные методы, базирующиеся на закономерностях газовой динамики. Главное уравнение, основанное на газовой динамике:

,

- полное давоение и температура;

;

- коэффициент расхода, зависит от площади сечения;

- площадь трубопровода;

- приведенная полощадь.

Средства измерения зависят от проходного диаметра. Достаточно легко, с высокой надежностью и точностью определяются расходы для малых и средних проходных диаметров.

В качестве средств измерений могут выступать:

а) расходомерная диафрагма;

Достоинство – низкая стоимость;

Недостаток – высокие локальные потери.

б) расходомерное сопло;

в)труба Вентури.

Достоинство - min гидравлические потери.

Наиболее широкое распространение получили сопловые решетки: профилируются по специальным законам и работают при сверхкритических перепадах давлений. Обеспечивают неопределенность измерений порядка 0,5-0,7%.

Малочувствительны к полю скоростей.

Оценка расхода воздуха в осевом компрессоре:

- определение расхода с помощью лимнескатного насадка (малые потери, удовлетворительная точность измерений);

- осреднительные напорные трубки.