Чем измеряют объем жидкости прибор

Современные способы измерения объема жидкости

Одной из важнейших задач молочной промышленности всегда был учет объема продукта: поступившего на обработку, расходуемого в течение технологического процесса, полученного на выходе. Причем эти измерения требуются как для технологических задач, так и для экономического учета.

О современных способах произведения этих измерений и пойдет речь.Существует несколько подходов к измерению объема жидкости, находящейся в емкости. Все они, однако, имеют одну общую исходную величину, требуемую для расчета. Эта величина – высота столба жидкости.Известна формула, устанавливающая математическую связь между плотностью жидкости, высотой ее столба относительно точки измерения, ускорением свободного падения и давлением, оказываемым на дно и стенки сосуда:

где Р – давление, ρ – плотность жидкости, h – высота столба жидкости, g – ускорение свободного падения (9,8 м/c 2 ).

Итак, зная давление и плотность жидкости, нетрудно рассчитать высоту, до которой она доходит относительно точки измерения. Такой способ измерения называется гидростатическим.Для того, чтобы узнать давление жидкости используются соответствующие датчики. В пищевой промышленности, как правило, это датчики с мембраной, имеющие относительно большую плоскость контакта со средой, что позволяет легко отмывать их от остатков продукта.

Среди датчиков давления наиболее распространены датчики с выходным сигналом 4…20 мА, являющимся общемировым стандартом в системах автоматического управления. Например, интеллектуальный датчик давления 4000-SAN.Сам чувствительный элемент датчика обычно представляет собой тензорезистор – элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от приложенного к нему усилия. Зависимость сопротивления этих элементов от давления известна. Далее изменение сопротивления электроника датчика приводит к сигналу 4…20 мА.Современные датчики давления часто делаются цифровыми – то есть роль преобразователя играет микроконтроллер, встроенный в датчик. Такие датчики легче настраивать, они обладают более высокой точностью и могут оснащаться дисплеями, модулями коммуникации и дополнительными функциональными возможностями.

Итак, после того, как получено значение высоты, можно переходить к расчету объема жидкости. Выделяются два основных практических подхода:

1. Первый способ измерения объема жидкости: вычисление высоты

Первый способ подразумевает возможность выражения зависимости высота – объем известной формулой. Он актуален для емкостей, имеющих несложную форму и построенных из таких стандартных геометрических фигур, как, например, полусфера, конус и цилиндр. Например, для широко распространенных емкостей в форме цилиндра с коническим дном (Рисунок 2), вычисление будет производиться следующим образом: до тех пор, пока жидкость не достигла края конуса зависимость ее объема от высоты такова:

Где V – объем, Нж – высота столба жидкости, K – конусность

как только высота жидкости достигает края конуса и начинает заполнять цилиндр достаточно взять заранее вычисленный полный объем конической части:

и прибавлять к нему объем жидкости, находящейся в цилиндрической части:

С учетом степени развития микроконтроллеров, подобный алгоритм возможно реализовать непосредственно в датчике. Не нужно никакое внешнее устройство – датчик сам вычислит объем жидкости, если ввести ее плотность и геометрию емкости.Этот способ, однако, имеет определенные недостатки и ограничения. Они будут рассмотрены далее.

2. Точность измерения давления, производимого датчиком

Отдельно нужно отметить требования к точности измерения давления, производимого датчиком. Нетрудно посчитать, что общепромышленный датчик давления, имеющий погрешность в 0,5 % для емкости высотой в 3 метра даст ошибку измерения в:

Значение не кажется столь большим. Однако, если емкость при этом имеет диаметр, скажем, в 2 метра, погрешность вычисления объема составит:

Достаточно большое значение, с учетом того, что в течение рабочего дня могут производиться десятки циклов наполнения/опустошения емкости. При этом данное значение не учитывает дополнительную погрешность, вызываемую перепадами температуры.Именно поэтому датчики для решения задач вычисления объема обычно имеют погрешность не более 0,1 %. При тех же условиях, такой датчик даст ошибку измерения всего в 9,42 литра, то есть в 5 раз меньшую.

3. Второй способ вычисления: аппроксимация

На практике часто встречаются емкости, имеющие искажения формы внутренней поверхности, к которым неприменим геометрический метод вычисления объема емкости.Например, для емкости, установленной под углом (Рисунок 2), наклон в 2…3 градуса, кажущийся незначительным, сильно нарушит точность измерений – в горизонтальной емкости поверхность жидкости вместо прямоугольника будет иметь гораздо более сложную форму, что значительно меняет зависимость объема от уровня.

Емкость может иметь утопленный в стенку люк. В этом случае нужно производить вычисления уже по трем разным формулам, вместо двух. К тому же, зависимость объема на участке с люком будет куда более сложной, чем для прямого цилиндра. Также, геометрический метод на практике неприменим к емкостям, в которых производится перемешивание продукта.

Массивное устройство внутри емкости значительно исказит результаты вычислений – датчик будет показывать объем, больший, чем реальный. Предусмотреть готовые алгоритмы для каждой подобной ситуации и внести их в датчик – задача практически невыполнимая. Тут на помощь приходит более трудоемкий, но и значительно более гибкий способ измерения. Если начать заливать в емкость, допустим, по 100 литров жидкости и при этом на каждом шаге отмечать высоту, соответствующую залитому объему, мы получим так называемую «тарировочную таблицу». Суть в следующем: нестандартная форма емкости моделируется с использованием некоторого количества прямых отрезков. Чем их больше, тем точнее будут производиться вычисления. Таким образом, можно высоте столба жидкости поставить в соответствие ее объем.

Рисунок 3 — Реальная и аппроксимированная зависимости объема жидкости от высоты

Если жидкость, например, находится посередине между двумя точками, то и объем вычисляется, как среднее значение объемов в этих точках (Рисунок 3). Очевидно, что от количества точек, используемых при тарировании, значительно зависит точность результата. Если для участка с линейной зависимостью объем/высота достаточно двух точек, до для нелинейных участков их требуется гораздо больше. Тарирование на нелинейном участке можно производить шагами, в два раза большими, чем допустимая погрешность на данном участке. Например, если в конусной части емкости необходимо получить точность не ниже 20 литров, шаги тарирования должны быть не более 40 литров. Тут следует помнить простое правило – чем меньше шаги и больше точек, тем выше итоговая точность работы. Недостаток метода в том, что датчик, перенесенный на другую емкость, снова потребует тарирования. Однако, единожды оттарированный на одной емкости датчик будет не только давать максимально высокую точность вычислений, но и позволит подсчитывать объем для жидкостей с различными плотностями – достаточно будет лишь ввести в него это значение.

Это значит, что можно произвести тарирование с использованием обычной воды, а затем, предварительно поменяв значение плотности жидкости в памяти датчика, заливать продукт, имеющий плотность, отличную от плотности воды. Таким образом, мы получаем гибкий и точный метод, позволяющий работать с емкостями любой формы и жидкостями любой плотности.

Инженер отдела проектирования ООО «КИП-Сервис»
Горбоносов М.А.

Источник

Чем измеряют объем жидкости прибор

Объём кусочков льда правильной формы можно оценить с помощью измерений обычной линейкой. Но как определить объём воды? И любой другой жидкости?

Для измерения объёма жидкостей существует прибор, называемый мензуркой или измерительным цилиндром. Рассмотрев рисунки, Вы сразу поймёте, в каком случае применяется то, или иное название.

Мензурка – стеклянный сосуд с делениями для измерения объёма жидкостей.

Мензурка – не только прибор из школьной или научной лаборатории. В быту мы пользуемся мерной кружкой для измерения объёмов и масс жидких и сыпучих продуктов. В каждой домашней аптечке необходимо наличие мензурок для дозирования жидких лекарственных форм.

Правила пользования мензуркой. Обратите внимание на правильное положение глаза при отсчете объема жидкости.

1. Мензурку располагают таким образом, чтобы поверхность жидкости в ней находилась на уровне глаз.

2. Поверхность жидкости в мензурке должна быть строго горизонтальной.

3. Вода у стенок сосуда немного приподнимается (краевой эффект объясняется явлением смачивания), в средней же части сосуда поверхность жидкости почти плоская. Глаз следует направить на деление, совпадающее с плоской частью поверхности.

Источник

Приборы для измерения объема тел

Объем жидкости определяется мензуркой и другими мерными сосудами. В частности, для измерения очень малых объемов жидкости используют градуированную пипетку – бюретку. Форма мензурки и других мерных сосудов желательна коническая, с тем чтобы при малых объемах деления были крупнее. Это несколько выравнивает относи­тельную погрешность при малых и больших количествах жидкости.

Объем твердого тела в случаях, когда из-за сложности формы его нельзя измерить геометрически, определяют, опуская в мензурку с жидкостью, не растворяющей и не разрушающей тело. Если такую жидкость подобрать нельзя, применяют газовые объемомеры. Принцип действия газового объемомера основан на законе Бойля–Мариотта. Пусть имеется колпак, плотно примыкающий к тарелке с отводной трубкой (рис. 21). Трубка соединена с U-образным манометром гибким шлангом. Поднимая и опуская свободное колено манометра, можно менять объем газа и измерять при этом его давление. Сечение трубки S известно, так что из соотношения

(5)

можно найти V₀ – объем сосуда без тела. Затем из соотношения

(6)

находится объем тела V_х.

Рис. 10. Газовый объемомер.

При непрерывном течении жидкости или газа по трубопроводу необходимо измерять р а с х о д, т. е. объем вещества, протекаю­щего через поперечное сечение в единицу вре­мени. Эту задачу решают расходомеры различ­ных конструкций. На рисунке 11, а, б при­ведены схемы расходомеров чашечного типа, применяемых для небольших расходов. Чаш­ки, укрепленные на вертушке, по мере наполнения поворачиваются, переливая оп­ределенные порции жидкости или пропу­ская порции газа. С осью скрепляется механи­ческий счетчик оборотов.

Существуют также весовые расходомеры, расходомеры типа пово­ротное крыло, а также тахометрические (с вертушкой-пропеллером). При больших расходах применяется ротаметр (рис. 11, в) – пробка в коническом трубопроводе, которая приподнимается потоком жидкости или газа.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Чем измеряют объем жидкости прибор

Знакомство ребенка с единицами измерения объема начинается с цифр. Сколько стаканов в литре? Что такое миллилитр? Объяснить эти и другие темы невозможно без использования числовых выражений, поэтому прежде чем приступать к теме, убедитесь, что ребенок умеет считать десятками и сотнями.

Задания, которые мы приводим в статье, взяли из тетради «Kumon. Меры объёма». Вы можете использовать их в качестве идей, чтобы на живых примерах объяснить эту тему. А можно распечатать задания и выполнить их.

Больше, меньше и равно

Сначала объясните ребенку, что такое «больше», «меньше» и «равно». Потренируйтесь определять, какой объем жидкости в ряду наибольший и какой наименьший.

Пдф для скачивания

Здесь попросите определить, у какой из двух емкостей объем больше? Помогите ребенку увидеть емкость, которая вмещает больше стаканов жидкости.

Пдф для скачивания

На этом этапе повторите устный счет от 1 до 1000 (десятками и сотнями) и написание чисел до 10, после чего можно учиться измерять объем жидкости в стаканах, литрах и миллилитрах.

Стаканы

Покажите ребенку, что в каждой емкости помещается определенное количество стака­нов жидкости. Попросите обвести в скобках число, обозначающее объем емкости, объясните, откуда взялись эти цифры (на рисунке показаны емкости, вмещающие то количество стаканов, которое изображено под ними).

Пдф для скачивания

Расскажите ребенку, что объем жидкости — это место, которое жидкость занимает в емкости. Покажите на живых примерах: налейте воду в бутылки, кастрюли и другую посуду.

Скачайте сборник заданий на пространственное мышление→

Литры

Измерение объема — важная часть повседневной жизни. Умение пользоваться мерной емкостью с делениями пригодится и в школе, и дома.

Для закрепления материала желательно приобрести мерную емкость с четкой шкалой в миллилитрах и литрах. Поощряйте ребенка измерять жидкости и сыпучие продукты на кухне. Предложите ему самостоятельно налить нужное количество воды, молока или сока. Такие задания помогут развить и поддержать интерес к измерениям, повысят мотивацию к освоению этого полезного навыка, а также подарят опыт, закрепляющий теоретические знания.

После того, как вы рассказали ребенку о мере измерения в стаканах, переходите к понятию «литр». Покажите, что в мерном кувшине помещается 4 стакана жидкости, или 1 литр. Попросите ребенка обвести в скобках числа, обозначающие объем жидкости.

Пдф для скачивания

Миллилитры

Наверняка малыш заинтересуется, что означают эти деления на мерном стакане? Ребенок уже знает, что объем мерного кувшина — 1 литр. Теперь пришло время рассказать, что в одном литре — 1000 милли­литров. Выполните следующее задание: предложите ребенку написать в скобках числа, обозначающие объем жид­кости.

Пдф для скачивания

Тетрадь «Kumon. Меры объёма» познакомит ребенка с понятиями «единицы измерения» и «объем». Выполнив все упражнения, ребенок поймет, как соотносятся друг с другом три меры объема, и сможет определить объем жидкости или сыпучих продуктов с помощью стакана и мерного кувшина.

Источник

ГЛАВА 1. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГОМЕЛЬСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧИЛИЩЕ № 152 ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

КИП и А

в таблицах и схемах

Часть 2. Приборы для измерения количества, расхода, уровня, оптические приборы. Элементы автоматики

Учебное пособие по дисциплине

Специальная технология по контрольно-измерительным приборам и автоматике

Учебная специальность: 3–38 02 52 «Техническая эксплуатация контрольно-измерительных приборов и автоматики»

Составил преподаватель Афонько В.О.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В практической жизни человек постоянно имеет дело с измерениями. Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, открывая человеку действующие в природе закономерности. Математика, механика, физика стали именоваться точными науками потому, что благодаря измерениям, они получили возможность устанавливать точные количественные соотношения, выражающие объективные законы природы.

Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукции.

Задачей дисциплины «Специальная технология слесаря по КИП и А» является формирование у учащихся достаточных знаний в области основ метрологии, приборостроения, позволяющих использовать современные измерительные технологии и навыки в работе слесаря по контрольно-измерительным приборам и автоматике.

В пособии изложены основные понятия метрологии, приведены общепринятые классификации методов, средств и погрешностей измерений, рассмотрены общие принципы построения и классификация информационно-измерительных систем; представлены основные контактные и бесконтактные методы и средства для измерения температуры и давления; содержатся основные методы и средства измерения расхода и уровня; рассмотрены современные методы и средства для измерения параметров электрических цепей.

Пособие поделено на главы. Каждая глава охватывает материал одного из разделов типовой учебной программы по предмету «Специальная технология» по единичной квалификации 3-38 02 52-51 «Слесарь по контрольно–измерительным приборам и автоматике».

Внутри каждой главы приборы классифицированы по методам измерения, назначению и конструктивным особенностям.

Данное пособие поможет разобраться во всем многообразии измерительной техники, предназначенной для измерения, контроля и управления основными параметрами технологических процессов.

ГЛАВА 1. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Приборы, измеряющие количество вещества, называются счетчиками.Счетчики измеряют протекающий через них объем вещества за любой промежуток времени: сутки, месяц и т. д. Количество вещества при этом определяется как разность показаний счетчика.

Расходом вещества называется количество вещества, проходящее через данное сечение канала в единицу времени. Объёмный расход Q определяется как произведение скорости потока на площадь отверстия истечения S, т.е.

(1)

Объёмный расход в системе СИ измеряется в м 3 /с (в произвольных условиях чаще используется единица м 3 /ч).

Массовый расход Q_M получают умножением объёмного расхода Q на плотность ρ жидкости, газа или пара. т.е.

(2)

За единицу измерения массового расхода принят кг/с (на практике чаще используется т/ч).

Приборы, измеряющие расход (т.е. количество вещества за единицу времени), называются расходомерами. Расходомеры позволяют измерять расход и количество вещества.

В зависимости от принятого метода измерения (т.е. принципа действия) все расходомеры подразделяются на:

· переменного перепада давления;

· постоянного перепада давления (расходомеры обтекания);

· вихревые и вихреакустические;

Тахометрические расходомеры, т.е. скоростные счетчики, служат для измерения количества жидкостей. Тахометрические расходомеры преобразуют скорость потока в угловую скорость вращения обтекаемого элемента. О количестве жидкости, прошедшей через прибор, судят по числу оборотов обтекаемого элемента (лопастной вертушки, турбины, шарика, барабана и др.), расположенного на пути потока.

Скорость вращения обтекаемого элемента пропорциональна средней скорости потока жидкости. По форме вертушки скоростные счетчики разделяются на две группы: с винтовой вертушкой (аксиальные) и крыльчатые (тангенциальные).

Расходомеры переменного перепада давления преобразуют скоростной напор в перепад давления. Измерение расхода по этому методу основано на изменении потенциальной энергии (статического давления) вещества, протекающего через сужающее устройство в трубопроводе. Сужающим устройством называется техническое устройство, устанавливаемое в измерительном трубопроводе, со сквозным отверстием для создания перепада давления среды путем уменьшения площади сечения трубопровода (сужения потока). В измерительной технике в качестве сужающих устройств (первичных преобразователей) используют диафрагмы, сопла и трубы Вентури.

Расходомер переменного перепада давления (рисунке 1.1.) состоит из следующих основных частей: измерительных участков трубопровода 1 до и после сужающего устройства, сужающего устройства 2, импульсных линий 3, служащих для соединения с диффереинциальным манометром измерительных участков трубопровода, дифференциального манометра 4.

К расходомерам переменного перепада давления относят центробежныйрасходомер (рисунок 1.2), который представляет собой 360-градусное колено (т.е. полную окружность) трубопровода, в верхней части которого на внешней и внутренней (по радиусу кривизны) стенках снимают показания давления р₁ и р₂ соответственно. Принцип действия центробежных расходомеров основан на том, что при движении среды по криволинейному участку трубопровода появляются центробежные силы, создающие перепад давлений между точками с разными радиусами кривизны (где кривизна больше, там центробежная сила и давление жидкости на стенку больше).

Расходомеры обтекания (расходомеры постоянного перепада давления) преобразуют скоростной напор в перемещение обтекаемого тела. Расходомеры постоянного перепада давления бывают следующих конструктивных разновидностей: ротаметры, поршневые, гидродинамические и поплавковые расходомеры. Принцип действия всех указанных приборов основан на силовом взаимодействии потока и помещенного в него тела.

Принципиальная схема ротаметра показана на рисунке 1.3. Проходящий через ротаметр снизу поток жидкости или газа поднимает поплавок вверх до тех пор, пока расширяющаяся кольцевая щель между телом поплавка и стенками конусной трубки не достигнет такой величины, при которой действующие на поплавок силы уравновешиваются, останавливая его на той или иной высоте, в зависимости от величины расхода. При неизменном расходе жидкости поплавок неподвижен.

Принцип действия поплавковых и поршневыхрасходомеров (рисунки 1.4. и 1.5.) аналогичен принципу действия ротаметров. В данном случае динамическое давление потока измеряемой среды воздействует на поплавок (или поршень), занимающий в зависимости от величины расхода определенное положение.

Принцип действия гидродинамических расходомеров (относят к расходомерам обтекания) основан на измерении лобового давления (р_п) движущейся среды, действующего на помещенное в поток тело.

На рисунке 1.6. показаны схемы различных типов гидродинамических расходомеров, отличающихся друг от друга формой тела, воспринимающего гидродинамическое усилие, и способом измерения этого усилия.

Для расходомеров с поворотным крылом (рисунок 1.6., а) и поворотным диском (рисунок 1.6., б) мерой расхода является поворот крыла или диска относительно оси вращения.

Расходомеры динамического давления состоящие из дифференциального манометра и напорной трубки, основаны на измерении скорости потока контролируемой среды (рисунок 1.7.).

Электромагнитные (индукционные) расходомеры, преобразующие скорость движущейся в магнитном поле проводящей жидкости в ЭДС, относятся к бесконтактным, т.е. в них отсутствует прямой контакт измеряемой среды с узлами прибора. Эти расходомеры подразделяются на приборы с электромагнитным преобразователем расхода и приборы с электромагнитным преобразователем скорости потока. Принципиальная схема электромагнитного расходомера показана на рисунке 1.8.

Работаультразвуковых расходомеровоснована на эффекте увлечения звуковых колебаний движущейся средой. Измерение расхода жидкости осуществляется путем косвенных измерений следующих величин:

· разности времен прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против него (времяимпульсный метод);

· разности фаз между ультразвуковыми колебаниями, распространяющимися по потоку и против него (фазовый метод);

· разности частот двух автогенераторов, в качестве элемента обратной связи которых используется контролируемая среда (частотный метод).

Инерциальные расходомеры (турбосиловые; кориолисовы; гироскопические) основаны на инерционном воздействии массы движущейся с линейным или угловым ускорением жидкости.

Основным элементом инерциального расходомера является сенсор, который состоит из одной или двух измерительных (сенсорных) трубок изогнутой формы, которые приварены к участку трубопровода с фланцами. По бокам трубок на входе и выходе установлены детекторы, определяющие положение трубок друг относительно друга.

Инерция жидкости создает силу Кориолиса, которая незначительно искривляет измерительную трубку. Степень искривления пропорциональна массовому расходу. Для определения степени искривления используются сенсоры.

Вихревые и вихреакустические расходомеры.Принцип действия этих расходомеров основан на эффекте Ван Кармана, согласно которому при обтекании неподвижного твердого тела потоком жидкости за телом образуется вихревая дорожка, состоящая из вихрей, поочередно срывающихся с противоположных сторон тела. Частота образования вихрей за телом пропорциональна скорости потока. Детектирование вихрей и определение частоты их образования позволяет определить скорость и объемный расход среды.

В зависимости от способа детектирования частоты вихрей различают вихревые и вихреакустические расходомеры. В вихревых расходомерах определение частоты вихреобразования производится при помощи двух пьезодатчиков, фиксирующих пульсации давления в зоне вихреобразования («съем сигнала по пульсациям давления»). В вихреакустических расходомерах в качестве тела обтекания применяется призма трапецеидального сечения, а детектирование вихрей производится с помощью ультразвуковых преобразователей. Вихреакустические расходомеры применяются в чистых жидкостях с низкой вязкостью без завихрений, которые движутся со средней или высокой скоростью.

Оптические (лазерные) расходомеры относятся к бесконтактным приборам расхода. В настоящее время распространение получили две конструктивные разновидности оптических (лазерных) расходомеров, отличающиеся лежащими в их основе физическими явлениями: расходомеры, основанные на эффекте рассеяния света движущимися частицами (допплеровские расходомеры), и расходомеры, основанные на эффекте Физо-Френеля увлечения света движущейся средой.

В оптическом расходомере, реализующем первый эффект, излучение лазера, рассеянное движущимися в потоке естественными или искусственно введенными частицами, приобретает частотный сдвиг, пропорциональный осредненной скорости частиц.

Расходомер, реализующий эффект Физо-Френеля, генерирует две встречные волны, бегущие по замкнутым оптическим путям. Поток жидкости или газа, движущийся по трубопроводу с прозрачными окнами, создает различные по знаку приращения оптических путей встречных волн. Вследствие этого различны и частоты встречных волн. Часть энергии встречных лучей направляется на фотодетектор, в цепи которого появляется фототок разностной частоты биений, пропорциональной скорости потока, усредненной по пути луча.

Тепловые расходомеры основаны на эффекте переноса тепла движущейся средой от нагретого тела. Существуют два способа измерения массового расхода жидкостей и газов:

· по значению мощности, потребляемой нагревателем и обеспечивающей постоянную разность температур ∆Т;

· по разности температур ∆Т при неизменной мощности, подводимой к нагревателю.

В первом случаерасходомеры работают как регуляторы температуры нагрева потока, у которых измерительным и регулирующим элементом является уравновешенный мост с термометрами сопротивления до и после нагревателя. При изменении разности температур мост выходит из равновесия и включает устройство, которое изменяет регулировочное сопротивление до тех пор, пока не восстановится заданная степень нагрева. Массовый расход при этом определяют по показаниям ваттметра, включенного в цепь нагревателя.

Датчики калориметрических расходомеров второго типа состоят из двух последовательно соединенных термометров сопротивления, устанавливаемых до и после нагревателя. Последовательное соединение термометров обеспечивает равенство токов в их цепях, что позволяет градуировать их непосредственно по разности температур. Кроме термометров сопротивления используют также термисторы и термопары.

Меточные расходомеры (с тепловыми, ионизационными, магнитными, концентрационными, турбулентными метками), основанные на измерении скорости или состоянии «метки» при ее прохождении между двумя фиксированными сечениями потока. Расходомеры, основанные на этом методе измерений, состоят из устройства, периодически создающего ту или иную «метку» потока; устройства, фиксирующего момент прохождения «метки», и прибора, измеряющего продолжительность перемещения «метки» на фиксированное расстояние.

Ядерно-магнитные расходомеры (ЯМР-расходомеры). Принцип работы ЯМР-расходомеров основан на зависимости амплитуды сигнала ядерного резонанса А от скорости течения жидкости v.

На рисунке 1.9. показаны пределы измерения различных расходомеров.

Рисунок 1.9. Диапазоны измерения расходомеров

Наибольшее распространение получили расходомеры пяти групп (переменного и постоянного давления, тахометрические, электромагнитные и ультразвуковые). Расходомеры остальных групп используются пока для решения специальных измерительных задач. В таблице 1.1 приведен перечень систем гидродинамического измерения потоков жидкостей и их характеристики.

Таблица 1.1. Системы гидродинамического измерения потоков

В схеме 1.1. приведена классификация средств измерения расхода и количества.

Схема 1.1. Классификация средств измерения расхода и количества вещества

Источник