Презентация Современное метрологическое обеспечение. Средства измерения в системах ГХ онлайн

Содержание слайда: Хан В.В. Современное метрологическое обеспечение. Средства измерения в системах ГХ Измерение давления, расхода, температуры, уровня

Содержание слайда: ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Раздел 1

Содержание слайда: Средства измерений В структуре систем управления мы получаем информацию о функционировании объекта управления и внешних воздействиях с помощью средств измерения - датчиков. Средство измерения – техническое средство, используемое для измерений, сохраняющее требуемые метрологические характеристики в течение определенного периода, хранящее и/или воспроизводящее единицу измерения.

Содержание слайда: Основные характеристики средств измерений Назначение СИ – измеряемые физические величины. Принцип измерений – физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Диапазон измерений Погрешность измерений – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Содержание слайда: Основные метрологические характеристики СИ Точность – степень достоверности Чувствительность – отношение изменения показания СИ к изменению измеряемой величины Быстродействие Надежность Межповерочный интервал

Содержание слайда: Основная классификация средств измерений по назначению Измерительные приборы, применяемые в городских инженерных системах, предназначены для измерения давления и разряжения, положения уровня жидкости, расхода жидкостей и газов, температуры, состава газа и жидкости, концентрации водородных ионов и электропроводности жидкостей, цветности и мутности и других параметров.

Содержание слайда: Измерительные преобразователи Измерительные преобразователи — СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Это термопары, измерительные трансформаторы и усилители, преобразователи давления. По месту, занимаемому в измерительной цепи, они делятся на первичные, промежуточные и т. п

Содержание слайда: Классификация по характеру показаний По своему устройству измерительные приборы могут быть показывающие, самопишущие, суммирующие и сигнализирующие.

Содержание слайда: Показывающие и регистрирующие приборы Показывающие приборы дают возможность визуально судить о том или другом значении параметра по положению стрелки на шкале прибора. Самопишущими приборами ведется автоматическая непрерывная запись (регистрация) изменения той или другой величины.

Содержание слайда: Суммирующие приборы и сигнализаторы Суммирующие приборы(счетчики) автоматически суммируют значения этой величины за какой-либо промежуток времени. Приборами с сигнализирующим устройством при достижении контролируемой величиной заданного значения подаются дежурному персоналу световые или звуковые сигналы.

Содержание слайда: Комбинированные СИ Имеются приборы, которые выполняют одновременно несколько перечисленных функций.

Содержание слайда: Дополнительная классификация Измерительные приборы могут быть с дистанционной передачей показаний и без нее. По формату выводимой и передаваемой информации СИ делятся на аналоговые и цифровые  

Содержание слайда: Устройство средств измерений Большинство СИ с дистанционной передачей информации содержит в себе: Первичный преобразователь (датчик), который является воспринимающей и передающей частью СИ, располагается непосредственно в месте измерения и подвергается непосредственному воздействию измеряемой величины

Содержание слайда: Вторичные преобразователи Вторичные преобразователи, или измеряющая часть выдает показания измеряемой величины, преобразовывая выходной сигнал от первичного преобразователя в требуемый формат вывода отсчетного устройства и , при необходимости, усиливая сигнал.

Содержание слайда: ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Раздел 2

Содержание слайда: Измерение температуры Температура- степень нагретости вещества, характеризующая внутреннюю энергию вещества, а также качественную и количественную сторону процессов теплообмена, теплопереноса. Измерить температуру непосредственно невозможно. Можно определить ее значение только по каким-то другим физическим параметрам тела, которые изменяются однозначно в зависимости от температуры.

Содержание слайда: Методы измерения температуры Переход тепла от одного тела к другому указывает на зависимость температуры от количества внутренней энергии, носителями которой являются молекулы вещества. Поэтому определение температуры производят посредством наблюдения за изменением физических свойств рабочего вещества. Такой метод измерения дает не абсолютное значение температуры измеряемой среды, а разность относительно исходной температуры рабочего вещества, условно принятой за нуль.

Содержание слайда: Методы измерения температуры Для измерения температуры используются такие физические явления, как объемное расширение, изменение давления в замкнутом объеме, изменение электрического сопротивления, возникновение э.д.с., интенсивность излучения.

Содержание слайда: Классификация СИ по способам измерения температуры

Содержание слайда: Термометры расширения Для измерения температуры используется свойство тел изменять объем при нагреве. Различают жидкостные термометры и дилатометрические.

Содержание слайда: Жидкостные термометры Жидкостные термометры являются местными, показывающими приборами. Приращение в капилляре столбика жидкости ∆h(мм) при нагреве резервуара от t1 до t2 определяется по формуле:

Содержание слайда: Жидкостные термометры – достоинства и недостатки Достоинства: точность, простота и дешевизна Недостатки: невозможность дистанционной передачи сигнала

Содержание слайда: Дилатометрические термометры Стержневые и пластинчатые (биметаллические) термометры. Действие основано на относительном удлинении твердых тел. Зависимость длины твердого тела от температуры t определяется формулой:

Содержание слайда: Манометрические термометры В этих термометрах использовано свойство жидкости, газа или пара изменять свое давление в замкнутом сосуде при нагревании или при охлаждении. Они бывают газонаполненные, паровые и жидкостные.

Содержание слайда: Манометрические термометры Газовые термометры заполняют азотом, паровые - низкокипящей жидкостью, над которой находятся ее насыщенные пары; жидкостные - ртутью, ксилолом или метиловым спиртом. Наполнитель термометра выбирают, исходя из измерительного интервала температур и требуемой чувствительности прибора.

Содержание слайда: Манометрические термометры Состоят из термобаллона, капилляра, и манометрической пружины Может возникать гидростатическая погрешность

Содержание слайда: Термоэлектрические термометры Применение термоэлектрических термометров для измерения температуры основано на зависимости термоэлектродвижущей силы термопары от температуры. Термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС) возникает в цепи, составленной из двух разнородных проводников при неравенстве температур в местах соединения этих проводников

Содержание слайда: Термоэлектрические термометры Схема контура двух металлов – термоэлектрическая цепь.

Содержание слайда: Термоэлектрические термометры. Физика явления. Вследствие различия уровней Ферми у различных металлов при их соприкосновении возникает контактная разность потенциалов. С другой стороны, концентрация свободных электронов в металле зависит от температуры. При наличии разности температур в проводнике возникает диффузия электронов, приводящая к образованию электрического поля. Таким образом, термоэлектродвижущая сила слагается из суммы скачков потенциала в контактах (спаях) термопары и суммы изменений потенциала, вызванных диффузией электронов, и зависит от рода проводников и их температуры.

Содержание слайда: Термоэлектрические термометры. Принцип работы. Если в цепи температуры мест соединения проводников а и b будут одинаковы и равны, то и разности потенциалов будут равны по значению, но иметь разные знаки: суммарная термо-ЭДС и ток в цепи, будут равны нулю: Если t≠t0 то суммарная термо-ЭДС не равна нулю: -

Содержание слайда: Термоэлектрические термометры. Принцип работы. Присоединение вторичного прибора к термоэлектрическому термометру. о — к свободному концу; б — к термоэлектроду.

Содержание слайда: Термоэлектрический термометр погружного типа: 1 - рабочий спай; 2 - фарфоровый наконечник; 3 - защитная трубка; 4 - фарфоровые бусы; 5 - передвижной фланец для крепления .термометра; б - корпус головки; 7 - фарфоровая колодка; крышка;- 10 – зажимы

Содержание слайда: Типы термоэлектрических термометров Платинородий- платиновые термоэлектрические термометры. (тип S) могут длительно работать в интервале температур от 0 до 1300 ° С . Термо-эдс платинородий-платинородиевых термоэлектрических термометров в диапазоне 0 - 100 ° С практически равна нулю, и поэтому они могут применяться без компенсационных проводов. Хромель-алюмелевые термоэлектрические термометры. Диаметр электродов от 0,7 до 3,2 мм. Положительный электрод - хромель (сплав из 89 % никеля, 9,8 % хрома, 1% железа и 0,2 % марганца), отрицательный - алюмель (сплав из 94 % никеля, 2 % алюминия, 2,5 % марганца, 1 % кремния с примесью железа, кобальта и хрома). Хромель-алюмелевые термоэлектрические термометры относятся к наиболее распространенным. Пределы измерения температур этими термометрами от - 50 до + 1000° С, а при кратковременных измерениях термоэлектрические термометры выдерживают температуру до 1300° С.

Содержание слайда: Типы термоэлектрических термометров Хромель-копелевые термоэлектрические термометры. Диаметр электродов от 0,7 до 3,2 мм. Хромель-копелевые термоэлектрические термометры создают термо- ЭДС, значительно превышающую термо-ЭДС других стандартных термоэлектрических термометров. Невысокая жаропрочность электрода из копеля (сплав 56% меди и 44% никеля) ограничивает верхний предел применения термоэлектрических термометров. Диапазон применения хромель-копелевых термоэлектрических термометров от - 50 до + 600° С.

Содержание слайда: Термометры сопротивления Действие термометров сопротивления основано на изменении электрического сопротивления проводников в зависимости от температуры. Термометры сопротивления чаще всего изготовляют из тонкой платиновой проволоки диаметром 0,015...0,07 мм. Вместо, платиновой проволоки может быть применена медная эмалированная проволока диаметром 0,1 мм. Платиновые термометры позволяют измерять температуру от - 200 до + 650 ° С, медные - от - 50 до + 100... 150 ° С.

Содержание слайда: Термометры сопротивления Термометрами сопротивления можно измерять температуру с передачей на значительное расстояние от места измерений.

Содержание слайда: Термометры сопротивления В комплект аппаратуры, применяемой для измерения термометром сопротивления, входят термометр сопротивления как чувствительный элемент, измерительный прибор, источник тока и соединительные провода, переключатель (в случае присоединения нескольких' термометров к одному измерительному прибору). Недостатком является необходимость источника тока

Содержание слайда: Термометры сопротивления Металлы должны обладать устойчивостью при нагревании, стойкостью от коррозии, высоким и по возможности постоянным коэффициентом электрического сопротивления, большим электрическим сопротивлением. Наиболее пригодными являются платина и медь.

Содержание слайда: Зависимость сопротивления металлов от температуры Зависимость сопротивления платины от температуры выражается формулой:   Зависимость сопротивления меди от температуры выражается формулой:  

Содержание слайда: Зависимость относительного сопротивления терморезисторов от температуры. Терморезисторы типов КМТ (смесь окислов кобальта и марганца) и ММТ (смесь окислов меди и марганца). Первый из них обладает более высокой температурной чувствительностью, характеризуемой температурным коэффициентом сопротивления. Изменение отношения Rt/R0 от темпе­ратуры для терморезисторов этих типов представлено на графике. Для сравнения приведена характеристика медного термометра сопротивления типа ТСМ.

Содержание слайда: Терморезисторы

Содержание слайда: Устройство термометра сопротивления Термометры сопротивления имеют чувствительный элемент из тонкой спиральной проволоки, помещенной в защитный чехол; спец. арматуру: электроизоляция, головка для присоединения внешних проводов В качестве вторичных преобразователей применяются уравновешенные и неуравновешенные измерительные мосты и магнитоэлектрические логометры, или аналого-цифровые преобразователи.

Содержание слайда: Полупроводниковые термометры сопротивления Полупроводниковые термометры сопротивление – терморезисторы изготавливают из порошкообразных смеси окислов металлов: Cu2O3, : Mn2O3, CoO, : NiO, спрессованной и спеченной в печи. Терморезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент:

Содержание слайда: Вид термометра сопротивления Чувствительный элемент термометра сопротивления выполняется в виде спирали из проволоки 1, помещенной в четырехканальный керамический каркас 2. Для защиты от механических повреждений и вредного воздействия измеряемой или окружающей среды чувствительный элемент помещен в защитную оболочку 3, которая уплотнена керамической втулкой 4. выводы 5 проходят через изоляционную втулку 6. Все помещается в защитный чехол 7. 8- штуцер; 9 - соединительная головка. 10 – изоляционная колодка с винтами 11 для крепления выводов и подключения соединительных проводов.

Содержание слайда: Чувствительный элемент платинового термометра сопротивления Чувствительный элемент платиновых термометров состоит из двух или четырех платиновых спиралей 1, расположенных в капиллярных каналах керамического каркаса 2 Каналы каркаса заполняются керамическим порошком 3, который служит изолятором и создает подпружинивание спиралей. К концам спиралей припаяны выводы 4 из платиновой или иридиево-родиевой проволоки. Чувствительный элемент в керамическом каркасе герметизируется специальной глазурью 5.

Содержание слайда: Внешний вид термометра сопротивления и типоряд

Содержание слайда: Способы установки преобразователей температуры на трубопроводах систем теплоснабжения и отопления В зависимости от внутреннего диаметра трубопровода в месте установки ПТ и способа установки (перпендикулярно или наклонно) рекомендуется выбирать типоразмер ПТ (табл.1). Допускается осуществлять выбор типоразмера ПТ в соответствии с региональными требованиями или нормативами.

Содержание слайда: Таблица 1 – типоразмеры термометров сопротивления

Содержание слайда: Внешний вид термометров сопротивления разных типов

Содержание слайда: Магнитоэлектрический логометр Магнитоэлектрический логометр – показывающий и регистроирующий прибор

Содержание слайда: Пирометры Действие пирометров основано на зависимости теплового излучения нагретых тел от их температуры и физико-химических свойств. Пирометры применяются для измерений температуры тел от -50 С0 до +6000 С0 Пирометры используются для дистанционного измерения температуры

Содержание слайда: Интенсивность излучения Интенсивность частичного излучения черного тела описывается уравнением: Где С1 и С2 – постоянные ; λ – эффективная длина волны; Т – температура тела, К; е – основание логарифма.

Содержание слайда: Интенсивность суммарного излучения

Содержание слайда: Пример термограммы

Содержание слайда: ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ Раздел 2

Содержание слайда: Измерение давления Давление характеризует нормально распределенную силу, действующую со стороны одного тела на единицу площади другого тела. Если действующая среда газ или жидкость, то давление отражает внутреннюю энергию и является одним из основных параметров состояния. Различают абсолютное, избыточное и вакууметрическое давление.

Содержание слайда: Давление Измерение давления охватывает все три агрегатные формы, т.е. газ, жидкость и твердое тело. Для измерения давления и разрежения используют одинаковые единицы. Для технических измерений была принята «физическая атмосфера», равная давлению, которое производит сила в 9,8Н (1кгс) на площадь в 1 см2. Техническая атмосфера меньше физической в 1,033 раза.

Содержание слайда: Классификация СИ по способам измерения давления

Содержание слайда: Классификация СИ по способам измерения давления

Содержание слайда: Жидкостные манометры Для измерения давления служит видимая высота (уровень) столба уравновешивающей жидкости в стеклянной измерительной трубке. Различают однотрубные (чашечные) и двухтрубные (U-образные) манометры.

Содержание слайда: Жидкостные манометры

Содержание слайда: Жидкостные манометры Высота столба жидкости в трубке : Давление определяется по формуле:

Содержание слайда: Жидкостные манометры Достоинство – простота выполнения и дешевизна. Недостаток: выходной сигнал визуальный. Затруднена дистанционная передача информации.

Содержание слайда: Жидкостные термометры – достоинства и недостатки Достоинства: точность, простота и дешевизна Недостатки: невозможность дистанционной передачи сигнала

Содержание слайда: Деформационные манометры Принцип действия деформационных манометров основан на использовании деформации упругого элемента под влиянием измеряемого давления. Значение деформации передается отсчетному устройству, градуированному в единицах давления.

Содержание слайда: Трубчато- пружинные манометры Чувствительный элемент (датчик) -согнутая по дуге трубка. Подвижный конец трубки запаян. Другим (неподвижным)' концом трубка соединяется с пространством, в котором измеряется давление. Под влиянием избыточного давления трубка разгибается, и свободный конец ее в зависимости от давления с помощью передаточного механизма передвигает стрелку прибора

Содержание слайда: Трубчато- пружинные манометры При возрастании давления малая ось b эллипса трубки увеличивается. Угол закручивания трубки γ изменится на: Рис 3-5 из 1 Рис 11-8 из 2

Содержание слайда: Трубчато- пружинные манометры Достоинства – широкий диапазон измерений; возможность автоматической записи и дистанционной передачи информации; простота, надежность. Недостаток – упругое последействие – разность между перемещениями при прямом и обратном ходе (гистерезис), приводящее к непостоянству показаний

Содержание слайда: Установка и обслуживание манометров Конечное значение шкалы прибора должно быть не менее чем в 1,5 раза выше максимального давления в системе. Температура воздуха, окружающего прибор, не должна быть выше 40 0С. При установке манометра для измерения давления горячей воды, или пара используются кольцевые или U- образные сильфонные трубки. Для установки манометров при рабочем давлении среды до 2,5 МПа используется трехходовой кран, при давлении выше 2,5 МПа – трехходовой вентиль.

Содержание слайда: Манометры с дистанционной передачей информации в виде аналогового электрического сигнала Мембранные С магнитомодуляционными преобразователями С ёмкостными преобразователями С тензометрическими преобразователями

Содержание слайда: Манометры с тензометрическими преобразователями Деформация чувствительного элемента (мембраны, пружины) преобразуется в изменение электрического сопротивления закрепленного на нем тензорезистора, измерительный прибор, источник тока и соединительные провода,

Содержание слайда: Манометры с пьезоэлектрическми преобразователями Под действием давления на гранях кристалла создается электрический заряд Q, равный: И разность потенциалов Здесь F – сила воздействия на пластину; Р – давление; S – площадь пластины; C – пьезоэлектрическая постоянная, Кл/Н.

Содержание слайда: ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ Раздел 2

Содержание слайда: Измерение уровня Уровнемеры с визуальным отсчетом (указательными стелами) Гидростатические (дифманометрические и барботажные) Буйковые и поплавковые Акустические -Ультразвуковые Емкостные и индукционные Кондукционные Оптические, Радиоизотопные,

Содержание слайда: Гидростатические уровнемеры Измерение уровня сводится к измерению давления: Гидростатический уровнемер, в котором давление измеряется дифманометром, называется дифманометрическим.

Содержание слайда: Уровнемер с двухкамерным уравнительным сосудом Перепад давлений, отражающий контролируемый уровень: Рис 14-2 из 2 Рис 4-6 из 3

Содержание слайда: Поплавковые и буйковые уровнемеры Принцип действия основан на измерении положении поплавка или буйка. Осадка (погружение) поплавка: G- вес поплавка; Pc – сила сопротивления подвижных элементов уровнемера; Vж – объем погруженной части поплавка.

Содержание слайда: Поплавковые и буйковые уровнемеры Достоинства: дешевизна и простота исполнения, высокая точность, высокий диапазон измерений. Недостатки: наличие поплавка в резервуаре; трудности измерения в сосудах под давлением; сложности организации дистанционной передачи информации.

Содержание слайда: Поплавковые и буйковые уровнемеры с электрическими преобразователями Используются емкостные, индукционные преобразователи

Содержание слайда: Радиоволновые уровнемеры Значение уровня определяется посредством измерения времени τ прохождения сигнала от генератора до поверхности и до приемника: Здесь: μ – магнитная, έ- диэлектрическая проницаемость среды; с- скорость света в вакууме

Содержание слайда: Акустические уровнемеры Акустические уровнемеры делятся на локационные, поглощения и резонансные. В локационных уровнемерах значение уровня определяется посредством измерения времени τ прохождения сигнала от генератора до поверхности и до приемника

Содержание слайда: Локационный уровнемер Здесь с – скорость звука в среде.

Содержание слайда: Термокондукционные уровнемеры Чувтвительным элементом является резистор с большим температурным коэффициентом термосопротивления, которое зависит от уровня жидкости

Содержание слайда: ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА Раздел 5

Содержание слайда: 5.1. Измерение расхода. Общие положения и классификация В технологических процессах водопроводно-канализационных сооружений наиболее ответственными являются измерения количества и расхода жидкостей и газов. Приборы, измеряющие количество и расход жидкостей и газов, называют расходомерами

Содержание слайда: Классы расходомеров Расходомеры подразделяется на группы приборов, отличающихся как по принципу действия и по конструктивному исполнению. Например, расходомеры, измеряющие расход по методу перепада давления, подразделяются на расходомеры с переменным перепадом давления и с постоянным перепадом давления.

Содержание слайда: Типы расходомеров Расходомеры различаются в зависимости от типа и характера выходной информации. Они могут показывать: 1) величину мгновенного расхода в каждый данный момент (м3/с, м3/ч и т.п.); 2) количество жидкости или газа как сумму мгновенных расходов за любой промежуток времени (м3, л и т.п.). Имеются приборы, одновременно показывающие и записывающие (регистрирующие) обе указанные величины

Содержание слайда: Классификация по принципу действия и методам измерения объемный метод; скоростной метод; индукционный; постоянного перепада; переменного перепада. ультразвуковой кориолисовый

Содержание слайда: 5.2. Основные характеристики расходомеров Измеряемые среды. Диапазон измерения расхода. Динамический диапазон. Точность Габариты и масса. Межповерочный интервал Требования к длине прямых участков Затраты на монтаж - демонтаж

Содержание слайда: Объемный метод. Конструктивная особенность приборов, работающих на этом методе, позволяет производить измерение объемов нефтепродуктов, лаков, эмалей, краски, мазута и т.д. Измерительным органом этих приборов является калиброванная камера, снабженная одним или несколькими подвижными элементами, перемещающими мерные объемы жидкости или газа. Наиболее распространенные из этих приборов: поршневые, шестеренчатые, ротационные.

Содержание слайда: 5.3. Методы измерения расхода Принципы измерения и устройство расходомеров

Содержание слайда: 5.3.1.Механические счетчики Достоинства – относительная простота реализации, относительно низкая стоимость при удовлетворительной точности пр малых расходах. Недостатки – наличие гидравлических сопротивлений в потоке – рербуются фильтры. Невысокая надежность. Малый межповерочный интервал. Габариты, масса и затраты быстро растут с увеличением расхода и Ду. Выгоден при измерениях относительно небольших расходов.

Содержание слайда: 5.3.2. Метод переменного перепада давления Измерение расхода методом переменного перепада давления в сужающих устройствах (диафрагмах, соплах, расходомерных трубах) для многих случаев является единственно приемлемым. Ввиду высокой точности и удобства этот способ получил большое распространение.

Содержание слайда: Принцип действия На пути движения потока жидкости или газа в трубопроводе ставится диафрагма, сопло или другое сужающее устройство. В месте сужения потока часть потенциальной энергии переходит в кинетическую и статическое давление жидкости падает, а затем почти полностью восстанавливается в последующих сечениях при расширении потока

Содержание слайда: Определение расхода Основное уравнение для расхода жидкости, протекающей через сужающее устройство, имеет вид:

Содержание слайда: Обозначения D- диаметр , мм; G – расход, м3/ч ; p – давление, кгс/м2; ρ – кг/м3; - Коэффициент расхода. Для m = 0.64 ά = 0,76 m = 0, 5 --- ά = 0,69 m = 0,3 ά = 0,63 m = 0,05 ά = 0,6 -коэффициент расширения среды S0 – Площадь сечений сужающего устройства р - плотность измеряемой жидкости; а - коэффициент расхода; pi, р2 - статические давления до и после сужающего устройства (рис. 3.3.1).

Содержание слайда: Нормативы Для сужающих устройств соотношения размеров, исходные коэффициенты расхода, поправочные множители к ним и правила установки нормируются «Методическими указаниями по измерению расхода стандартными сужающими устройствами РД-50-213-80».

Содержание слайда: Достоинство и недостатки метода Достоинства – универсальность (пригоден для газообразных и жидких сред), относительная простота реализации, точность. Недостатки – наличие гидравлических сопротивлений в потоке, громоздкость диафрагмы, высокие затраты на монтаж и демонтаж, малый межповерочный интервал для диафрагмы, высокие требования к длине прямых участков, небольшой диапазон измерений для одной диафрагмы и набора датчиков давления.

Содержание слайда: Метод переменного перепада давления. Расходомер Mass ProBar

Содержание слайда: Расходомер Mass ProBar. Устройство и принцип действия Сенсором потока изделия Mass ProBar является усредняющая трубка Пито Annubar. Annubar является основным элементом дающим перепад давления (ПД). Он конструируется для измерения полного профиля потока  в отличие от традиционных устройств измерения перепада давления. Перепад пропорционален квадрату скорости потока в соответствии с теоремой Бернули и уравнением непрерывности

Содержание слайда: Датчик расхода Annubar

Содержание слайда: Сенсор алмазной формы После обтекания среды вокруг основного элемента, вследствие алмазной формы создается стабильная зона низкого давления ниже по потоку (нижняя трубка статического давления).

Содержание слайда: Annubar – работа датчика. Схема.

Содержание слайда:

Содержание слайда: В расходомерах этого типа имеется подвижный элемент, который перемещается потоком среды и открывает проходное сечение на большую или меньшую величину. Перепад давления до и после подвижного элемента остается при этом постоянным. Перемещение подвижного элемента, пропорциональное расходу, тем или иным способом передается на шкалу, градуированную в единицах расхода. В расходомерах этого типа имеется подвижный элемент, который перемещается потоком среды и открывает проходное сечение на большую или меньшую величину. Перепад давления до и после подвижного элемента остается при этом постоянным. Перемещение подвижного элемента, пропорциональное расходу, тем или иным способом передается на шкалу, градуированную в единицах расхода.

Содержание слайда: Дополнительные возможности Т-образная форма Annubar 485 имеет камеру для встройки термопреобразователя сопротивления Pt 100 (ТСП). Это позволяет получать показания температуры измеряемой среды с использованием датчика Annubar .

Содержание слайда: Достоинство и недостатки метода Достоинства – сохраняются универсальность (пригоден для газообразных и жидких сред), относительная простота реализации, более высокая точность. Возможность монтажа и демонтажа без отключения и слива теплоносителя. Устранены недостатки диафрагмы - высокие затраты на монтаж и демонтаж, малый межповерочный интервал для диафрагмы, высокие требования к длине прямых участков, увеличивается диапазон измерений. Недостатки – наличие гидравлических сопротивлений в потоке; высокая стоимость оборудования.

Содержание слайда: 5.4. Метод постоянного перепада давления Измерение расхода методом постоянного перепада давления основано на том, что в качестве переменной величины, пропорциональной измерению расхода, принимается не перепад давлений, а переменная площадь отверстия сужающего органа. Расходомеры с по­стоянным перепадом давления, основанные на этом принципе, дают прямолинейную зависимость между расходом и переменной величиной - площадью отверстия прибора.

Содержание слайда: Ротаметры в качестве расходомеров постоянного перепада обычно используют ротаметры. Ротаметр представляет собой вертикальную конусную стеклянную или металлическую трубку, внутри которой находится ротор (поплавок), свободно перемещающийся по всей длине трубки.

Содержание слайда: Электромагнитные (индукционные) расходомеры Электромагнитные (индукционные) расходомеры. Действие этих расходомеров основано на изменении пропорционально расходу электродвижущей силы, индуцированной в потоке электропроводной жидкости под действием магнитного поля. (Рисунок 2) Трубопровод 1, по которому протекает проводящая ток жидкость, расположен между полюсами магнита 2 перпендикулярно направлению силовых линий магнитного поля. Под действием магнитного поля ионы, находящиеся в жидкости, определенным образом перемещаются и отдают свои заряды измерительным электродам 4, создавая на них ЭДС, пропорциональную скорости течения жидкости. ЭДС, усиленная усилителем 5, воздействует на измерительный прибор 6.

Содержание слайда: 5.5. Электромагнитный метод измерения расхода

Содержание слайда: Устройство

Содержание слайда: Установка электромагнитных преобразователей расхода в трубопровод 1 – конфузор; 2 – прямолинейный участок трубопровода; 3 – фланец крепления ППРЭ; 4 – ППРЭ или габаритный имитатор ППРЭ; 5 – диффузор; 6 – стяжная шпилька; 7 – втулка.

Содержание слайда: Схема соединения и подключения расходомера «ВЗЛЕТ ЭР».

Содержание слайда: Достоинство и недостатки метода Достоинства –относительная простота реализации, точность, большой диапазон измерений, относительно высокий межповерочный интервал. Отсутствие гидравлических сопротивлений в потоке. Можно измерять сточные воды. Относительно невысокие требования к длине прямых участков Недостатки – габариты, стоимость и затраты на монтаж и демонтаж растут с увеличением Ду.

Содержание слайда: 5.6. Ультразвуковые расходомеры Принцип работы такого расходомера основан на изменении скорости распространения ультразвука по направлению потока жидкости в трубе и против него. Основными преимуществами ультразвуковых расходомеров являются простота конструкции и возможность монтажа их на действующих трубопроводах.

Содержание слайда: Ультразвуковой метод измерения

Содержание слайда: Определение расхода Время прохождения сигнала

Содержание слайда: Определение расхода При известной скорости потока расход равен, м3/с:

Содержание слайда: Достоинство и недостатки метода Достоинства –относительная простота реализации, точность, относительно неплохой диапазон измерений, относительно высокий межповерочный интервал. Отсутствие гидравлических сопротивлений в потоке; Можно измерять сточные воды. Стоимость и затраты на монтаж и демонтаж не так сильно растут с увеличением Ду. Выгодно использовать на трубоповодоах больших диаметров. Недостатки – Относительно высокие требования к длине прямых участков. Теряется точность при малых расходах и диаметрах.

Содержание слайда: 5.7. Вихреакустический метод Принцип действия преобразователя основан на ультразвуковом детектировании вихрей, образующихся в потоке жидкости при обтекании ею призмы, расположенной поперек потока.

Содержание слайда: Принцип съема сигнала - подсчет частоты пульсаций давления за телом обтекания.

Содержание слайда: Устройство вихреакустического расходомера Преобразователь состоит из проточной части и электронного блока. В корпусе проточной части расположены тело обтекания - призма трапецеидальной формы (1), пьезоизлучатели ПИ (2), пьезоприемники ПП (3) и термодатчик (7). Электронный блок включает в себя генератор (4), фазовый детектор (5), микропроцессорный адаптивный фильтр с блоком формирования выходных сигналов (6), собранные на двух печатных платах: приемника и цифровой обработки.

Содержание слайда: Вихреакустический преобразователь расхода

Содержание слайда: Вихреакустический преобразователь расхода Метран -331

Содержание слайда: Достоинство и недостатки метода Достоинства –относительная простота реализации, точность, относительно неплохой диапазон измерений, относительно высокий межповерочный интервал. Недостатки – Наличие гидравлических сопротивлений в потоке. Необходимо устанавливать фильтры. Стоимость и затраты на монтаж и демонтаж растут с увеличением Ду. Выгодны на малых и средних диаметрах.

Содержание слайда: 5.8. Основные характеристики и принципы подбора расходомеров Измеряемые среды. Диапазон измерения расхода. Динамический диапазон. Точность Габариты и масса. Межповерочный интервал Требования к длине прямых участков Затраты на оборудование, монтаж - демонтаж

Содержание слайда: 5.8.1. Выбор типоразмера расходомеров Для выбора типоразмера преоборазователя расхода (ПР) необходимо знать диапазон расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах. Диапазон расходов в трубопроводе, где будет устанавливаться ПР, должен соответствовать диапазону расходов данного типоразмера ПР. Если диапазон расходов для данной системы теплопотребления укладывается в диапазон расходов нескольких типоразмеров ПР, то для обеспечения более устойчивой работы следует выбирать ПР с меньшим значением Dу. Но при этом возрастают гидравлические потери.

Содержание слайда: Подбор расходомеров Если значение Dу выбранного типоразмера ПР меньше значения Dу трубопровода, куда предполагается устанавливать ПР, то для монтажа в трубопровод используются переходные конусы (конфузор и диффузор).

Содержание слайда: Типовая монтажная схема 1 - конфузор; 2 - полнопроходная шаровая задвижка; 3 - ПР; 4 – диффузор

Содержание слайда: Гидравлический расчет При использовании преобразователей расхода следует учитывать потери напора в измерительных участках (в самих преобразователях; в конфузорах, диффузорах и на прямых участках).

Содержание слайда: 5.9.Кориолисовый расходомер Кориолисовый расходомер состоит из датчика расхода (сенсора) и преобразователя (рис. 5.9.1). Сенсор напрямую измеряет расход, плотность и температуру. Преобразователь конвертирует полученную с сенсора информацию в стандартны выходные сигналы

Содержание слайда: Принцип действия кориолисового расходомера Измеряемая среда, поступающая в сенсор, разделяется на равные половины, протекающие через каждую и сенсорных трубок. Движение задающей катушки (рис.5.9.2) приводит к тому, что трубки колеблются вверх-вниз противоположном направлении друг к другу

Содержание слайда: Сенсор кориолисового расходомера

Содержание слайда: Принцип действия кориолисового расходомера

Содержание слайда: Устройство Сборки магнитов и катушек-соленоидов, называемые детекторами, установлены на сенсорных трубках (рис.3 Катушки смонтированы на одной трубке, магниты на другой. Каждая катушка движется сквозь однородное магнитное пот постоянного магнита. Сгенерированное напряжение от каждой катушки детектора имеет форму синусоидальной волны. Эти сигналы представляют собой движение одной трубки относительно другой

Содержание слайда: Устройство При движении измеряемой среды через сенсор проявляется физическое явление, известное как эффект Кориолиса. Поступательное движение среды во вращательном движении сенсорной трубки приводит к возникновению кориолисового ускорения, которое, в свою очередь, приводит к появлению кориолисовой силы. Сила Кориолиса и, следовательно, величина изгиба сенсорной трубки прямо пропорциональны массовому расходу жидкости.

Содержание слайда: Устройство Как результат изгиба сенсорных трубок генерируемые детекторами сигналы не совпадают по фазе так как сигнал от входной стороны запаздывает по отношению к сигналу с выходной стороны. Разница во времени между сигналами (ДТ измеряется в микросекундах и прямо пропорциональна массовому расходу. Чем больше ΔT, тем больше массовый расход.

Содержание слайда: Устройство

Содержание слайда: Достоинство и недостатки метода Достоинства – универсальность, высокая точность и диапазон измерений, относительно высокий межповерочный интервал. Недостатки – Очень высокая стоимость. Затраты на оборудование, монтаж и демонтаж быстро растут с увеличением Ду. Выгодны при измерениях расходы сред с высокой стоимостью, при которых важное значение имеют точность и надежность и устойчивость метрологических характеристик (Нефть, газ, спирт... ). В сфере ЖКХ не применяется из-за высоких цен.

Содержание слайда: Справочник Счетчики. Приборы учета электроэнергии, воды и газа: справочник. - М.: Электро Трейдинг, 2005. - 374 с.