Зміст
1. Загальні відомості про вимірювання витрати та маси речовин
2. Основні види витратомірів
2.1 Витратоміри змінного перепаду тиску
2.2 Витратоміри обтікання
2.2.1 Ротаметри
2.2.2 Поплавкові і поршневі витратоміри
2.3 Тахометрические витратоміри
2.3.1 Камерні витратоміри
2.3.2 Електромагнітні витратоміри
2.3.3 Витратоміри змінного рівня
2.4 Теплові витратоміри
2.4.1 Вихрові витратоміри
2.5 Акустичні витратоміри
2.6 Фазові витратоміри
2.6.1Частотно-пакетні витратоміри
2.7 Напірні пристрої
2.7.1 коріолісову витратоміри
3. Вибір засобу контролю
3.1 Обгрунтування вибору типу витратоміра
3.2 Обгрунтування вибору марки ультразвуковоговитратоміра
3.3 Конструкція ультразвукового витратоміра UFM 3030
3.4 Принцип роботи обраного витратоміра
3.5 Технічні характеристики ультразвуковоговитратоміра UFM 3030
3.5.1 Ультразвуковий електронний конвертор UFC 030
3.5.2 Ультразвуковий первинний перетворювач UFS 3000
3.5.3 Ультразвуковий витратомір UFS 3030
3.6 Електричні схеми підключення витратоміра
3.7 Монтажні схеми підключення витратоміра
Висновок
Висновок
Список літератури
1. Основні відомості про вимірюваннявитрати і маси речовин
Вимірювання витрати та масиречовин (рідких, газоподібних, сипучих, твердих, парів і т. п.) в хімічнихвиробництвах широко застосовується як в товароучетних і звітних операціях, такі при контролі, регулюванні та управлінні технологічними процесами.
Витрата речовини - цемаса або об'єм речовини, що проходить через дану перетин каналу коштивимірювання витрати в одиницю часу. В залежності від того, в яких одиницяхвимірюється витрата, розрізняють об'ємну витрату або масова витрата. Об'ємнийвитрата вимірюється в м3/с (м3/ч і т. д.), а масовий - у кг/с (кг/год, т/год і т.д.).
Витрата речовини вимірюєтьсяза допомогою витратомірів, що представляють собою засоби вимірювань абовимірювальні прилади витрати. Багато витратоміри призначені не тільки длявимірювання витрати, але і для вимірювання маси або об'єму речовини, що проходитьчерез засіб вимірювання протягом будь-якого, довільно взятого проміжкучасу. У цьому випадку вони називаються витратомірами з лічильниками або простолічильниками. Маса або об'єм речовини, що пройшов через лічильник, визначається зарізниці двох послідовних у часі показань відлікового пристрою абоінтегратора. За принципом дії поділяються на такі основні групи:змінного перепаду тиску; обтікання - постійного перепаду тиску;тахометричні; електромагнітні; змінного рівня; теплові; вихрові;акустичні. Крім того, відомі витратоміри, засновані на інших принципахдії: резонансні, оптичні, іонізаційні, меточние та ін Однак багатоз них знаходяться в стадії розробки і широкого застосування поки не отримали.
2. Основні видивитратомірів
2.1 Витратоміризмінного перепаду тиску
Одним з найбільшпоширених засобів вимірювань витрати рідин і газів (парів),протікають по трубопроводах, є витратоміри змінного перепадутиску, що складаються з стандартного звужуючого пристрою, дифманометра,приладів для вимірювання параметрів середовища та з'єднувальних ліній. У комплектвитратомірного пристрої також входять прямі ділянки трубопроводів до і післязвужуючого пристрою з місцевими опорами.
звужуючих пристроїввитратоміра є первинним вимірювальним перетворювачем витрати, вякому в результаті звуження перерізу потоку вимірюваного середовища (рідини, газу,пара) утворюється перепад (різницю) тиску, що залежить від витрати. В якостістандартних (нормалізованих) звужуючих пристроїв застосовуються вимірювальні діафрагми,сопла, сопла Вентурі і труби Вентурі. Діафрагма-тонкий диск з отворомкруглого перетину, центр якого лежить на осі трубопроводу (використовуються втрубах від 50 мм до 2 м). Сопло-виконане у вигляді насадки з круглимконцентричним отвором, що має плавну звужує частина на вході і розвиненуциліндричну частину на виході. Сопло Вентурі-складається з циліндричноговхідного ділянки, плавно звужується частини, що переходить у короткийциліндричний ділянку, і розширюється конічної частини (дифузора).
Достоїнствами діафрагмє: простота виготовлення, дешевизна виготовлення, простота перевіркиконструкції. Недоліками є: малий термін служби, велика залишкова втрататиску ().
До достоїнств сопелвідносяться: маленька втрата тиску, здатність при одному і тому ж перепадітисків вимірювати більша витрата. Недоліками є: складність ввиготовленні та перевірці.
В якості вимірювальнихприладів застосовуються різні диференціальні манометри, забезпеченіпоказують, записуючими, інтегруючими, що сигналізують і іншимипристроями, що забезпечують видачу вимірювальної інформації про витрату ввідповідній формі та вигляді.
Вимірювальна діафрагмаявляє собою диск, встановлений так, що центр його лежить на осітрубопроводу (рис. VIII.1). При протіканні потоку рідини або газу (пара) втрубопроводі з діафрагмою звуження його починається до діафрагми. На деякійвідстані за нею під дією сил інерції потік звужується до мінімальногоперетину, а далі поступово розширюється до повного перерізу трубопроводу. Переддіафрагмою і після неї утворюються зони завихрення. Тиск струменя близько стінкиспочатку зростає через підпору перед діафрагмою. За діафрагмою воно знижуєтьсядо мінімуму, потім знову підвищується, але не досягає колишнього значення, так яквнаслідок тертя і завихрень відбувається втрата тиску рпот.
Таким чином, частинапотенційної енергії тиску потоку переходить у кінетичну. В результатісередня швидкість потоку в звуженому перетині підвищується, а статичний тиск вцьому перерізі стає менше статичного тиску перед сужающимпристроєм. Різниця цих тисків (перепад тиску) служить мірою витратипротікає через звужуватиме пристрій рідини, газу або пари.
З малюнка VIII.1 видно,що тиск по осі трубопроводу, показане штрихпунктирной лінією, кількавідрізняється від тиску вздовж стінки трубопроводу тільки в середній частиніграфіка. Через отвори 1 і 2 проводиться вимір статичних тисків до іпісля звужуючого пристрою. При цьому витрата для нестискуваних рідин знаходитьсяза формулами:
або
,
де щільність речовини (), площапоперечного перерізу отвору діафрагми (звужуватиме пристрій), витрата речовини, абсолютнатиск до звужуючого пристрою, абсолютний тиск післязвужуючого пристрою,
коефіцієнт витративраховує нерівномірний розподіл швидкостей по перерізу потоку,обумовлене в'язкістю речовини і тертям об стінки трубопроводу. Цейкоефіцієнт для різних звужуючих пристроїв визначається дослідним шляхом. Тут
коефіцієнт звуження струменя(Площапоперечного перерізу найбільш звуженої ділянки струменя), поправочні коефіцієнти нанерівномірність розподілу швидкостей в перерізах I і II,
(середня швидкість речовини вперерізі I,середня швидкість речовини в отворі діафрагми), місцеве опір потоку.
При вимірюванні витратистисливих рідин і газів (парів) необхідно враховувати зменшення щільності внаслідокпониження тиску при проходженні речовини через звужуватиме пристрій, врезультаті чого масовий і об'ємний витрати зменшуються. Тому для розрахункувитрати використовують наступні формули:
або
,
де коефіцієнт розширеннявимірюваного середовища, щільність середовища перед входомпотоку в отвір діафрагми. Дві останні формули застосовні тільки в томувипадку, якщо швидкість потоку в звужуючому пристрої менше швидкості звуку(Критична швидкість) в вимірюваної середовищі.
дифманометра вибирають зряду: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000,6300, 10000, 16000, 25000 Па і 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63 МПа. Замаксимальна витрата приймають найбільший з ряду: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4;5; 6,3; ...
