- •Часть 1.
- •Раздел I. Измерения. Обработка результатов измерений.
- •Глава 1. Общие сведения о измерениях и средствах измерений.
- •Понятие об измерении.
- •Классификация измерений.
- •1.3. Задачи и качество измерений.
- •1.4. Погрешности измерения и измерительных приборов
- •1.5. Средства измерения.
- •1.6. Показатели качества средств измерения.
- •Показатели назначения.
- •1.8. Метрологическая надежность средств измерения.
- •Глава 2. Градуировка и поверка приборов.
- •Глава 3. Основные принципы построения и работы измерительных преобразовтелей.
- •Раздел II. Приборы и методы измерения параметров теплотехнических систем.
- •Глава 1. Приборы и измерения давлений и сил. Классификация.
- •1.1. Единицы измерения давлений.
- •1.2. Классификация приборов измерения давления.
- •1.2.1. Жидкостные приборы.
- •1.2.2. Манометры с упругим элементом.
- •1.2.3. Электрические манометры.
- •1.2.4. Измерители высоких давлений и разрежений.
- •1.2.5. Особенности измерения давлений в сложных условиях.
- •Приборы измерения давления
- •Глава 2. Приборы измерения сил.
- •2.1.Механические динамометры.
- •2.2. Гидравлические динамометры.
- •2.3. Упругие динамометры с электрическими датчиками. Тензометрические датчики.
- •Глава 3. Приборы измерения температур.
- •3.1. Понятие температуры. Температурные шкалы.
- •3.2. Приборы измерения температуры.
- •3.2.1. Контактные измерители температур.
- •3.2.2. Приборы бесконтактного измерения температур.
- •Пирометры частичного излучения
- •Оптические пирометры
- •Фотоэлектрические пирометры.
- •Пирометры спектрального отношения
- •Пирометры суммарного излучения.
- •3.3. Способы снижения метрологической погрешности контактных методов измерения температур.
- •Глава 4. Приборы измерения количества и расхода.
- •4.1. Объемные расходомеры.
- •4.2. Скоростные тахометрические расходомеры.
- •4.3. Расходомеры обтекания. Ротаметры.
- •4.4. Прочие измерители объемного расхода.
- •4.5. Расходомеры постоянного и переменного перепада давления.
- •4.6. Измерение скорости и расхода жидкости и газа пневмометрическими трубками (трубками Пито).
- •4.7. Измерение массовых расходов
- •4.7.1. Измерение массового расхода при маломеняющейся плотности.
- •4.7.2. Измерители массового расхода при значительных изменениях плотности гомогенных потоков.
- •4.7.3. Измерение массового расхода гетерогенных потоков.
- •4.8. Особенности градуировки и поверки расходомеров.
- •Раздел III. Основы дозиметрии.
- •1. Измерение интенсивности излучения.
- •2. Допустимые дозы.
- •3. Детекторы радиоактивного излучения.
- •Раздел IV. Методы и средства неразрушающего контроля материалов и изделий.
- •Глава 1. Акустические методы и средства нк.
- •1.1. Характеристики акустических методов.
- •1.2. Принципы построения акустических приборов.
- •Глава 2. Радиоволновые методы и средства нк.
- •2.1. Принципы построения радиоволновых приборов нк.
- •2.2. Приборы радиоволнового неразрушающего контроля.
- •Глава 3. Ионизирующие (радиационные) методы и средства нк.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
- •Глава 5. Токовихревые методы и средства.
- •5.1. Общие принципы токовихревых методов нк.
- •5.2. Токовихревые преобразователи.
- •5.3. Измерительные цепи токовихревых приборов.
- •5.4. Особенности контроля материалов и изделий токовихревым методами.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
4.7.3. Измерение массового расхода гетерогенных потоков.
Проведение измерений в этом случае сопряжено с большими принципиальными затруднениями. Существует два вида двухфазных потоков: потоки жидкости или газа, несущие твердые взвешенные частицы, и потоки, представляющие собой смеси жидкости и газа или двух взаимно нерастворимых жидкостей. Основное различие этих двух родов двухфазных систем заключается в том, что твердые частицы сохраняют в процессе движения свою форму и массу, в то время как пузыри, капли, пленки газожидкостных смесей обычно меняют свою форму, а часто и массу в результате слияния или разрывов отдельных элементов потока. Местная мгновенная плотность потоков с твердыми включениями зависит не только от значений плотности входящих в смесь компонентов, но и от геометрической формы твердых частиц, которые определяют плотность «упаковки» этих частиц.
На поверхностях раздела фаз газожидкостных систем возникают особые силовые, а при неизотермическом течении и тепловые взаимодействия, что существенным образом влияет на изменение полей скоростей течения, давлений, температур, тепловых и диффузионных потоков при переходе из одной точки пространства к другой, отделенной от первой поверхностью раздела фаз. Во многих случаях на границе раздела фаз возникает скачкообразное изменение давления и вектора скорости. Скорости движения фаз, как правило, различны. Особенностью жидкостно-жидкостной смеси является также и то, что даже будучи составленной из несжимаемых компонентов она в целом ведет себя во многих отношениях как сжимаемая жидкость. Это свойство проявляется в тех случаях, когда в направлении течения меняются скорости фаз и соответственно плотность смеси.
В общем случае для определения массового расхода многофазного потока необходимо знать скорости движения каждой фазы, плотности каждой фазы и соотношения фаз в данном поперечном сечении трубопровода. Пока еще не найдено принципиальное объединение этих измерений в одном приборе. Известные массовые расходомеры, если пренебречь специфическими погрешностями, вызванными центробежным разделением фаз, в лучшем случае реагируют на некоторую кажущуюся массовую скорость движения смеси. Определение связи регистрируемого параметра с истинным массовым расходом в каждом отдельном случае устанавливается экспериментальным путем. В связи с этим методы обобщенного анализа опытных данных имеют еще большее значение, чем в расходометрии однородного потока. В зависимости от физических особенностей компонентов растет число размерных параметров, определяющих процесс преобразования в приборе и, следовательно, число критериев подобия процесса; обобщенные статические характеристики расходомеров описываются сложными зависимостями.
По-видимому, наиболее подходящими приборами для измерения общего массового расхода смеси являются расходомеры с датчиками в виде подвижных трубчатых элементов и некоторые конструкции турбинных расходомеров. При этом отмечаются возникновение специфических погрешностей, связанных с демпфирующим действием газовых включений, и лучшие свойства турбинных преобразователей с осевыми каналами в роторах по сравнению с роторами, имеющими радиальные каналы. Возможно также применение тепловых расходомеров, однако существенное изменение коэффициента теплоотдачи смеси при изменении соотношения компонентов позволяет использовать лишь калориметрические расходомеры, у которых при этом меняется значение коэффициента преобразования.
В некоторых случаях по условиям эксперимента требуется определение расхода лишь некоторых компонентов, входящих в смесь. Задача значительно упрощается, если имеется возможность «пометить» измеряемый компонент, или если он обладает регистрируемыми свойствами, отличными от других компонентов (электропроводностью, магнитной проницаемостью и пр.).