15) Уравнения расхода расходомеров постоянного перепада давления.

Предположим:

- исходный расход.

- кольцевой зазор.

- действует на поплавок (изменяется при увеличении расхода).

поплавок ,

Все уменьшается до

Уравнение расхода:

Где - плотность измеряемой среды.

- объем поплавка

- коэффициент расхода

- площадь наибольшего сечения поплавка.

16) Ультразвуковые расходомеры.

Принцип действия основан на измерении зависящего от расхода того или иного акустического эффекта, возникающего при прохождении ультразвуковых колебаний через контролируемый поток жидкости или газа.

Виды:

1. Расходомеры, основанные на перемещении ультразвуковых колебаний движущейся средой.

2. Доплеровский (измеряют местную скорость звука)

(1)В таких расходомерах ультразвуковые колебания, создаваемые пъезоэлементами, направляются по потоку жидкости и против него.

Разность времен прохождения ультразвуковыми импульсами расстояния от излучателя к приемнику по потоку и против пропорциональных скорости потока, т.е. скорость ультразвука относительно стенок трубы зависит от скорости потока.

Достоинства:

• Значительный динамический диапазон

• Высокая точность

• Возможность измерения расхода неэлектропроводных (нефтепродукты) загрязненных сред.

• Д трубопроводов от 10 и выше.

• Малая инерционность.

• Отсутствие потерь давления.

• Температуры от -220 до 600

Недостатки:

• Необходимость значительных длин линейных участков до и после Пр.

• Влияние на показания пузырьков воздуха в потоке.

• Необходимость контроля отложений на рабочем участке трубопровода.

• Сложность и высокая стоимость.

• Ограничения по потока.

17) Одноканальные ультразвуковые расходомеры.

РИСУНОК

Каждый пьезоэлемент работает попеременно в режиме излучателя и приемника, что обеспечивается системой переключателей.

Для увеличения чувствительности ход луча в среде может быть увеличен применением рефлекторов.

РИСУНОК

Чувствительность ультразвуковых преобразователей также растет с уменьшением угла между векторами скорости потока И и ультразвука С.

18) Двухканальные Ультразвуковые расходомеры.

РИСУНОК

Каждый пьезоэлемент работает только в одном режиме - излучателя или приемника.

Двухканальные схемы проще одноканальных (нет сложных схем переключений), но точность их меньше, вследствие возможной акустической симметрии обоих каналов.

• Если среда агрессивная: датчики и приемники располагаются в карманах, заполненных оксидной смолой.

• Если нет, то: - В карманы без заполнения. - Возможен вариант размещения за пределами трубопровода, но поглощение трубы дБ минимальным и не оказывать большого влияния на погрешность.

19) Способы определения временного интервала прохождения ультразвука от источника ультразвука до приемника.

1. Время - импульсный способ

Периодически производится измерение коротких импульсов 0,10,2 мк с, по которым затем определяется расход.

«+» Не зависит от скорости звука

«-» Сложная схема обработки информации.

2. Частотный способ Определяет частоту коротких импульсов при последовательной передаче. Каждый последующий посылается излучателем после достижения предыдущим импульсом приемного пьезоэлемента. Время между импульсами . Частота следования По потоку Против Расход показания не зависят от скорости распространения ультразвука в неподвижной среде, а следовательно и от физико-химических свойств и параметров среды.

3. Фазовый способ. Измеряется разность фаз ультразвуковых колебаний частотой , распространяется по потоку и против него. «-» зависит от изменения скорости звука.