Трубка Вентури представляет собой трубу сечения S1, плавно сужающуюся к сечению S2. Принцип действия трубки Вентури основан на измерении разности давлений потока жидкости в узком и широком сечениях трубы. Согласно уравнению Бернулли, там, где скорость непрерывного и стационарного потока сплошной среды выше (например, v1), давление в потоке p1 ниже, и наоборот:
Используя соотношение неразрывности v1·S1 = v2·S2, получаем среднюю скорость потока в трубе в узком сечении S2.
В таком случае объёмный расход равен
μ - коэффициент расхода, который учитывает неидеальность жидкости (наличие внутреннего трения в жидкости).
На рисунке показано сужение трубы и присоединение к трубке Вентури дифференциального манометра.
Поскольку перепад давления пропорционален квадрату расхода, дифференциальные манометры снабжаются различными устройствами для извлечения квадратного корня (например, датчик уравновешивания с ферродинамическим обратным преобразователем, развивающий уравновешивающую силу, пропорциональную квадрату тока). Упрощенная схема устройства такого расходомера показана на рис. 5.1.
|
|
Приборы этой группы в настоящее время широко распространены. Их динамический диапазон невелик и составляет D = 3 ÷ 5. Они могут применяться для измерения расходов, как жидкостей, так и газов при температурах до сотен градусов и давлениях до десятков мегапаскалей. Погрешность их составляет 1—2%.