Абсолютное давление измеряется с помощью. Приборы для измерения давления. Расходомеры постоянного перепада давления
Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы
Средства измерения давления газа жидкости и пара. Для прямого измерения давления жидкой или газообразной среды с отображением его значения непосредственно на первичном измерительном приборе на его отсчетном устройстве шкале табло или индикаторе применяются манометры. Если отображение значения давления на самом первичном приборе отсутствует т. прибор является бесшкальным но он позволяет получать и дистанционно передавать измерительный сигнал параметра такой прибор называют измерительным преобразователем давления ИПД или датчиком...
Измерение в гидравлической манометре основано на гидравлическом принципе. Гидравлический манометр представляет собой заполненный жидкостью манометр, который используется там, где присутствуют нагрузки высокого давления и вибрации. Гидравлический манометр представляет собой заполненный жидкостью манометр, используемый в приложениях с большими нагрузками динамических ударов, вибраций и вибраций. Гидравлический манометр, заполненный жидкостью, подавляет генерируемые вибрации и снимает механические компоненты.
Выбор правильного расходомера для конкретной задачи измерения затруднен из-за большого количества параметров, которые необходимо учитывать. Эта статья предназначена для менее опытных дизайнеров измерений, но опытные дизайнеры также могут быть смущены огромным количеством расходомеров, доступных на рынке, и из-за потока не всегда объективной маркетинговой информации.
Вопрос 11. Средства измерения давления газа, жидкости и пара.
Для прямого измерения давления жидкой или газообразной среды с отображением его значения непосредственно на первичном измерительном приборе (на его отсчетном устройстве шкале, табло или индикаторе) применяются манометры. Если отображение значения давления на самом первичном приборе отсутствует (т.е. прибор является бесшкальным), но он позволяет получать и дистанционно передавать измерительный сигнал параметра, такой прибор называют измерительным преобразователем давления (ИПД) или датчиком давления. Манометры классифицируют по принципу действия и конструкции, виду измеряемого давления, применению и назначению, типу отображения данных и другим признакам. По принципу действия манометры можно подразделить на деформационные (давление определяется по величине деформации и перемещения упругого чувствительного элемента УЧЭ мембраны, трубчатой пружины, сильфона), электрические (давление определяется на основе зависимости электрических параметров сопротивления, емкости, заряда, частоты чувствительного элемента от измеряемого давления), широко применяемые в промышленности. Последние основаны на использовании интегральных тензорезисторных чувствительных элементов с цифровым табло и развитой системой интерфейсов. По виду измеряемого давления манометры подразделяют на приборы измерения: избыточного и абсолютного давления собственно манометры, разряжения вакуумметры; давления и разрежения мановакуумметры; разностного давления дифференциальные манометры (дифманометры). По области применения манометры подразделяют на общепромышленные, или технические, работающие в промышленных условиях (при перепадах температур и влажности окружающей среды, вибрациях, загрязнениях и т.п) и лабораторные. Для целей современной автоматизации используются измерительные преобразователи давления (ИПД). На рис. представлена классификация ИПД. По способу обработки и отображения измеряемого давления ИПД подразделяют на первичные (формируют для дистанционной передачи выходной сигнал, соответствующий измеряемому давлению) и вторичные (получают сигнал от первичных преобразователей, обрабатывают его, накапливают, отображают и передают на более высокий уровень АСКУЭ или в систему управления). Современная тенденция развития первичных и вторичных ИПД заключается в “интеллектуализации” на базе микроэлектронной технологии и микропроцессорной техники как первых передаче им части функций вторичных преобразователей, так и вторых передаче им части функций системы управления. По принципу действия, или способу преобразования измеряемого давления в выходной сигнал, первичные ИПД подразделяют прежде всего на деформационные и электрические. В первых относительное перемещение деформированного чувствительного элемента (мембраны, сильфона, трубки Бурдона) преобразуется с помощью дополнительных промежуточных механизмов и преобразователей в электрический (посредством, например, магнитотранзисторного или оптоэлектронного преобразователя) или магнитный (например, в сигнал взаимной индуктивности в датчиках с дифференциально-трансформаторной системой передачи данных) сигнал, а во-вторых измеряемое давление через упругие свойства деформированного ЧЭ изменяет его собственные электрические параметры сопротивление, емкость или заряд, которые становятся мерой этого давления. Подавляющее большинство современных общепромышленных ИПД реализованы на основе следующих принципов: емкостных (используют устройства чувствительных элементов в виде конденсатора с переменным зазором: смещение или прогиб под действием прилагаемого давления подвижного электрода мембраны относительно неподвижного изменяют емкость чувствительного элемента), пьезоэлектрических (основаны на зависимости поляризованного заряда или резонансной частоты пьезокристаллов кварца, турмалина и др. от давления) или транзисторных (используют зависимость активного сопротивления проводника или полупроводника от его деформации). В последние годы ИПД создаются на основе и других принципов: волоконно-оптических, гальваномагнитных, объемного сжатия, с поверхностными акустическими волнами, с p - n переходами и т.д.
Расходомеры в течение многих лет были основными устройствами измерения расхода. Это связано с их многочисленными преимуществами. В качестве основной необходимости заменить довольно высокую точность при низких затратах. Эти расходомеры являются универсальными для большинства однофазных жидкостей и газов и в определенной степени также для двухфазных смесей, диапазон давления и температуры ограничен только прочностью и долговечностью труб и трубчатых материалов. Никакие движущиеся части не требуют высокой надежности.
Единственным недостатком является низкий охват, но для большинства технологических процессов это не имеет большого значения. Вы можете компенсировать этот недостаток, используя систему с двумя преобразователями дифференциального давления. При проектировании измерительных систем важно учитывать возможность использования расходомера. Наиболее технологически продвинутые расходомерные решения наряду с многочисленными преимуществами имеют серьезный недостаток. В случае поломки, в национальных условиях, служба изготовителя перечисляет либо весь поток, либо всю электронную схему.
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать |
|||
| 73764. | Організація діловодства, документування операцій та документообігу | 144.5 KB | |
| Однією з умов успішної діяльності підприємства є якість управління ним, яке залежить від рівня інформаційного забезпечення керівництва. процес прийняття управлінського рішення передбачає отримання даних, їх аналіз, узагальнення та підготовку в розрізах і форматі, необхідних для управлінського персоналу. | |||
| 73766. | Текст як форма реалізації мовнопрофесійної діяльності. Стилі сучасної української літературної мови у професійному спілкуванні | 85.5 KB | |
| Функціональні стилі української мови та сфера їх застосування Стиль 1 суспільно необхідний історично сформований різновид літературної мови її функціональна підсистема що обслуговує певну сферу суспільної діяльності мовців і відповідно до цього має свої особливості добору й використання мовних одиниць. Кожний стиль має свою сферу використання призначення ознаки і мовні засоби; 2 сукупність прийомів використання мовних засобів що є характерною для творчості окремого письменника діяча культури мовця індивідуальний стиль; 3... | |||
| 73767. | Східня Україна і козачина на порозі XVII ст. Соціальне значіннє козацтва | 357.5 KB | |
| До сього треба додати ще як постулят також на перший погляд елєментарний і скромний але в практичнім переведенню дуже мало удобоносний се право воєнних контінґентів козацьких взаміну за їx службу державі й охорону полудневих границь на приставстваrdquo; кватири і виживленнє в коронних маєтностях. що йно тільки сам замок збудовано люстрація виказує 36 сїл або хуторівrdquo; що належать до староства Білоцерківського 9 таких же осад на міських ґрунтах десяток сїл в шляхетських державах крім того в Романівськім ключу 5 сїл цїлий... | |||
| 73768. | Полїтичні обставини перших десятилїть XVII в. і їx вплив на зріст і розвій козачини | 476 KB | |
| Не кажуть про Ливонїю тільки про Швецію і дуже її боять ся щоб туди не завели їх на погибільrdquo; доносив кореспондент. Нема згоди між нимиrdquo; доносив згаданий кореспондент Замойскому в початках квітня ст. І чи сукно прийшло б на чотири тисячі чи на шість і так само якісь гроші то хочуть розібрати між собою ті що були в волоськім походї а иньшим дати не хочуть; кажуть так: ми се заслужили а иньші нехай собі заслугують. Так була й Кощина мова на радї: обіцяно гроші й сукно з початку на чотири тисячі а тепер на шість... | |||
| 73769. | Козачина в службі національних українських змагань. Київський освітний рух і відновленнє православної єрархії | 404.5 KB | |
| Тодї як польські полїтики і правителї тїшили ся приборканнєм української своєволї вчиненим комісією 1619 р. І те що не удавало ся осягнути заходам публицїстів і богословів полїтичних дїячів і релїґійних аґітаторів лїпших сил духовних і світських сучасної України й Білоруси було здобуто завдяки тому що справу взяло під охорону своєї шаблї низове рицарство буйних добичників так мало звязаних з яким небуть церковним житєм що сучасник Сарнїцкий збиравши відомости про козаків 1580х років... | |||
| 73772. | Початки української козачини | 378 KB | |
| Вони брали ся за рішеннє сього питання тодї як се явище не тільки скристалїзувало ся вповнї набуло незвичайної екстензивної сили стало великою й впливовою суспільною верствою але й покрило собою иньші суспільні верстви стало репрезентантом української народности pr ехсеllеnсе подібно як народ шляхецькийrdquo; репрезентував сучасну народнїсть польську. І таке всенародне значіннє козачини в звязку з незмірноориґінальними прикладами козацького устрою козацької стихії що так різко відріжняли її на тлї загального поневолення народнїх... | |||
Давление жидкостей и газов измеряют манометрами, которые по принципу действия подразделяются на жидкостные, механические и электрические.
Для получения этих предметов может потребоваться несколько недель, и после ремонта расходомер должен быть разряжен на станции подачи, а в стране мало. Наиболее точными и наиболее часто используемыми являются отверстия. Однако они являются довольно высокими потерями давления и низкой устойчивостью к коррозионным или эрозионным жидкостям, которые быстро повреждают острый край фланца, что имеет решающее значение для точности измерения. Если потеря давления является наиболее важной, то можно использовать сопло Вентури или классическую трубку Вентури, но за счет определенного снижения точности.
Жидкостные манометры
На рис. 2.6а показан манометр с U-образной трубкой, которая крепится на пластинке, проградуированной в миллиметрах, и заполняется жидкостью с известной плотностью ρ 1 , (спиртом, водой или ртутью). Для жидкости плотностью ρ 2 измеряемое в точке М давление составит
p M = h 1 ρ 1 g + h 2 ρ 2 g .
Готовые комплекты - диффузор с датчиком перепада давления позволяют легко проектировать и устанавливать измерительную систему. Поскольку поддержание правильного положения фланца определяет точность фланца, корпус облегчает быструю разборку и сборку фланца для удобства осмотра и технического обслуживания.
Застойные расходомеры производятся из простых застойных трубок, которые могут быть использованы для определения локальной скорости потока. Конструкция этой конструкции - многофункциональные расходомеры. Они имеют форму трубки, вставленной перпендикулярно оси многолучевого трубопровода, устроенной так, что созданный перепад давления пропорционален объемному потоку в трубопроводе даже в нарушенных потоках. Имеются комплекты штабелей с дифференциальными датчиками давления, а также датчики давления и температуры, которые позволяют учитывать эти параметры.
Рис. 2.6. Схемы жидкостных манометров: а, в, г - с U-образной трубкой; б - с вертикальной трубкой; д - чашечный
В основу работы манометра с вертикальной трубкой (рис. 2.6, б) положено существенное различие площадей сечения трубки и резервуара. В этом приборе связь между уровнем жидкости в проградуированной в миллиметрах трубке и уровнем в резервуаре пренебрежительно мала. Поэтому достаточно одного отсчета.
Неопределенность порядка 1-1, 5% достаточна для многих приложений. Еще одним преимуществом является потеря давления. Существуют версии для установки такого расходомера на используемом трубопроводе без его слива, что может быть особенно выгодным, если после запуска установки становится очевидным, что необходимо дополнительное непредвиденное измерение потока. Плавающие расходомеры генерируют относительно низкий перепад давления, что может ограничить их использование для больших потоков, так как давление может быть слишком низким для стандартных преобразователей.
Для измерения разности давлений в двух точках служат дифференциальные манометры , простейшим из которых является U-образный манометр (рис. 2.6, в). При помощи такого манометра, обычно заполняемого ртутью, можно измерять разность давлений p 1 , и р 2 жидкости плотностью ρ , которая полностью заполняет соединительные трубки:
Традиционно ротаметр представляет собой коническую стеклянную трубку с градуированной шкалой с плавающим поплавком, свободно перемещающимся или направляемым. Изменение потока приводит к тому, что поплавок поднимается в трубке, позволяя вам считывать значение потока на шкале, обычно по отношению к верхнему краю поплавка. Поплавок плавает в печи из-за разницы в давлении между входной и выходной стороной поплавка. Современные ротаметры оснащены металлической трубкой и плавающим поплавком снаружи и электронным преобразователем.
Ротаметры и ротаметры могут использоваться для измерения газов и жидкостей с низкой вязкостью, чистых или слегка загрязненных. Они требуют установки в вертикальном канале, но не требуют прямого впуска. Современные интеллектуальные ротаметрические преобразователи позволяют автоматически вычислять характеристики и влияние плотности и вязкости на результат измерения. Эти расходомеры являются наиболее точными. Результирующая неопределенность измерений в диапазоне от 0, 25% до 0, 5% квалифицирует их для использования в торговых поселениях, включая в газе, где он является основным газовым счетчиком для измерения средних и больших потоков.
где ρ рт - плотность ртути.
Для измерения малых перепадов давления воды применяют двухжидкостный микроманометр (рис. 2.6, г), представляющий собой перевернутую U-образную трубку с маслом или керосином в верхней части.
Искомый перепад
где ρ 1 и ρ 2 - плотности масла (керосина) и воды соответственно.
Двухжидкостный чашечный манометр (рис. 2.6, д) предназначен для измерения давления или разрежения воздуха в интервале 0,01...0,05 МПа. В чашку наливают ртуть, а в трубку, верхний и нижний участки которой имеют различные диаметры (соответственно d 1 и d 2), - спирт или керосин. Давление определяется показанием Н манометра.
Текучая жидкость управляет турбиной, обычно осевой, со скоростью вращения, пропорциональной струе. Количество оборотов пропорционально объему газа, который протекал, поэтому достаточно перенести вращение турбины на механический счетчик, чтобы обеспечить измерение объема. Магнитные муфты используются для гарантии герметизации. Современные газовые счетчики обычно оснащены электронными импульсными выходами с частотным управлением, которые позволяют системе измерения работать вместе. Точные подшипники турбины чувствительны к загрязнению, жидкость должна быть чистой или аккуратно отфильтрованной.
Микроманометр с наклонной трубкой (рис. 2.7) рекомендуется для измерения малых давлений, так как его чувствительность значительно выше, чем у U-образного манометра. Смещение мениска определяется углом наклона трубки α: .
Рис. 2.7. Микроманометр с наклонной трубкой
Механические манометры
Чувствительным элементом манометра Бурдона (рис. 2.10, а) является трубка эллиптического сечения, изогнутая в виде полумесяца. Среда, в которой измеряется давление, заполняет ее до закрепленного конца. Подвижный конец соединен рычажной передачей с показывающей стрелкой.
Передняя ступица турбинной втулки обычно выполнена в виде стримера. Как и турбины, расходомеры пара являются наиболее точными. Часто используется в коммерческих поселениях и где важна высокая точность. Большой диапазон позволяет измерять в случае значительных изменений потока. Может использоваться для измерения очень вязких жидкостей. Вихревые расходомеры состоят из точно обработанных и сложенных компонентов и поэтому чувствительны к механическим загрязнениям, которые могут блокировать расходомер.
Роторные газовые счетчики, часто используемые в газовой промышленности для малых и средних потоков, с гладкими роторными восьмыми, являются основным решением для газов - на самом деле это эвольвентный профиль. Расходомер непосредственно измеряет громкость, и поток может быть выведен из скорости вращения. Вихревые расходомеры не требуют простых измерительных секций. Блокированный расходомер отключает поток. Если это неприемлемо, избегайте такого решения или тщательно фильтруйте среду. Важной отличительной особенностью желудочковых расходомеров от других является их полная устойчивость к пульсации струй.
Рис. 2.8. Механические манометры: Бурдона, мембранный
Мембранный манометр (рис. 2.8, б) имеет небольшой резервуар с мембраной, деформирующейся под действием давления и соединенной с показывающей стрелкой.
Грузопоршневой манометр (рис. 2.9) представляет собой эталонный прибор, для которого изготовитель составляет поправочные таблицы в зависимости от температуры и давления. Давление в грузопоршневом манометре определяется весом грузов, который поднимается поршнем измерительного устройства. Давление рассчитывают по формуле
В вихревом расходомере нет движущихся частей. Они могут использоваться для измерения как чистых, так и слегка загрязненных жидкостей и газов. Это отличное решение для измерения нелипких жидкостей. Эти расходомеры часто используются для измерения расхода пара. Существенным элементом является генератор диаметра водоворота. Он генерирует так называемый. вихревой путь, т.е. цикл циклического отрыва одного на другой стороне вихря. Частота генерации вихря пропорциональна размеру потока. Волновые эффекты в виде пульсаций давления или скорости преобразуются датчиками в ряд электрических импульсов и далее обрабатываются в электронной цепи.
где P - вес грузов, S - площадь поршня
Рис. 2.9. Схема грузопоршневого манометра: 1 - регулятор настройки; 2 - насос; 3 - резервуар; 4 - образцовые грузы; 5 - приемник давления; 6 - указатель подъема; 7 - поршень
Электрические манометры
У манометров с емкостными датчиками давления измерительный элемент образован детекторной мембраной 4 (рис. 2.12) и двумя неподвижными электродами 2, образующими пару конденсаторов. Изменение давления приводит к дисбалансу между двумя конденсаторами. Сигнал, пропорциональный разности их емкостей, обрабатывается электронным контуром.
Используются менее точные расходомеры. В этом варианте осуществления турбоподобный вихревой генератор вызывает осевое закручивание потока. Затем этот вихрь переходит в расходящуюся часть, где под воздействием Коанды прецессия вихря вынуждена, причем частота прецессии пропорциональна скорости. Используются те же самые типы детекторов, что и в расходомерах с вихревой дорожкой.
Ультразвуковые расходомеры. Ультразвуковые расходомеры не содержат элементов, искажающих поток, поэтому они не вызывают потери давления. Они могут использоваться для измерения жидкостей и чистых газов, и при правильной установке они обладают высокой устойчивостью к загрязнениям или отложениям. В настоящее время неопределенность измерения составляет до 0, 2% для измерителей расхода мультиметра на основе измерения времени импульса. Это приводит к тому, что все больше и больше этих типов расходомеров используются для измерений биллинга.
Рис. 2.10. Схема емкостного датчика: / - изолирующая мембрана; 2 - электроды; 3 - пластины конденсатора; 4 - детекторная мембрана; 5- твердый изолятор; 6 - силиконовое масло; 7- сварные швы
В датчиках сопротивления тонкая мембрана, несущая на себе тензометрические датчики соединена в виде мостика Уитсона и находится под давлением. Дисбаланс мостика при нагрузке порождает пропорциональный ей сигнал.
Электромагнитные расходомеры
Для так называемого. Доплеровские расходомеры измеряют неопределенность в 1, 5%. Существуют версии расходомеров в виде накладок на трубопроводе, которые не требуют остановки установки во время сборки или реализации одноразовых одноразовых измерений. Электромагнитные расходомеры могут использоваться для всех типов жидкостей, как чистых, так и очень сильно загрязненных, а также пульпы и суспензии. В принципе это исключает использование этого принципа измерения для диэлектрических нефтехимических продуктов.
Различают три типа датчиков сопротивления в зависимости от технологии их изготовления: металлические датчики, наклеенные на мембрану или расположенные в вакууме; полупроводниковые датчики на кремниевых пластинках; датчики, расположенные в виде толстых слоев. В датчиках с дифференциальным трансформатором используется трансформатор, сердечник которого перемещается под действием элемента, деформирующегося под давлением. Возникающее при этом изменение связи между вторичными обмотками трансформатора преобразуется в соответствующий сигнал электронной цепью.
Нарушения вязкости и скорости профиля мало влияют на результат измерения. Как и в ультразвуковых расходомерах, в секции трубы нет мешающих элементов, а корпус представляет собой трубную секцию с диаметром трубопровода, поэтому потери давления практически отсутствуют. Для правильной работы внутренняя часть расходомера должна быть облицована диэлектриком. Каждый производитель предлагает широкий ассортимент облицовочных материалов, в зависимости от того, будет ли соблюдена износостойкость или химическая стойкость расходомера.
Важность прямого измерения массового расхода возрастает, потому что масса определяет количество вещества однозначно независимо от условий. Энергетическая ценность жидкого и газообразного топлива зависит от их массы, независимо от параметров. Поэтому методы измерения все еще разрабатываются для обеспечения прямого измерения массового расхода. Один из этих принципов был применен в расходомере Кориолиса. Дополнительным фактором, который привел к интенсивному развитию этой измерительной техники в последние годы, является способность измерять поток многих жидкостей, которые невозможно измерить традиционными методами. неньютоновских жидкостей.