Расходомеры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Датчики физических величин»

тема: «Расходомеры»

Выполнил: ст. группы БАГ-14-01 И.В Кузнецов,

А.В. Дуев, И.В. Белевский, Д.Г. Джабаева

Проверил: доцент С.В. Светлакова

Уфа 2016



Содержание

расходомер измерение расход масса

Введение

1. Расходомеры переменного перепада давления

2. Расходомеры обтекания

3. Тахометрические расходомеры

4. Электромагнитные расходомеры

5. Расходомеры переменного уровня

6. Тепловые расходомеры

7. Вихревые расходомеры

8. Акустические расходомеры

9. Кориолисовы расходомеры

10. Корреляционные расходомеры

Заключение

Список использованных источников



Введение

Измерение расхода и массы веществ (жидких., газообразных, сыпучих, твердых, паров и т. п.) широко применяется как в товароучетных и отчетных операциях, так и при контроле, регулировании и управлении технологическими процессами. В пищевой промышленности оптимальное управление многими технологическими процессами основывается на смешивании различных компонентов и ингредиентов, входящих в состав изготовляемого целевого продукта, в строго определенных соотношениях, изменение которых может привести к нарушению хода процессов и получению некачественного готового продукта.

Расход вещества -- это масса или объем вещества, проходящего через данное сечение канала средства измерения расхода в единицу времени. В зависимости от того, в каких единицах измеряется расход, различают объемный расход или массовый расход. Объемный расход измеряется в м³ /с (м³ /ч и т. д.), а массовый -- в кг/с (кг/ч, т/ч и т. д.).

Расход вещества измеряется с помощью расходомеров, представляющих собой средства измерений или измерительные приборы расхода. Многие расходомеры предназначены не только для измерения расхода, но и для измерения массы или объема вещества, проходящего через средство измерения в течение любого, произвольно взятого промежутка времени. В этом случае они называются расходомерами со счетчиками или просто счетчиками. Масса или объем вещества, прошедшего через счетчик, определяется по разности двух последовательных во времени показаний отсчетного устройства или интегратора. Расходомеры, наиболее широко распространенные в пищевой промышленности, по принципу действия разделяются на следующие основные группы: переменного перепада давления; обтекания -- постоянного перепада давления; тахометрические; электромагнитные; переменного уровня; тепловые; вихревые; акустические. Кроме того, известны расходомеры, основанные на других принципах действия: резонансные, оптические, ионизационные, меточные и др. Однако многие из них находятся в стадии разработки и широкого применения пока не получили.

В пищевой промышленности большое распространение получают также измерительные устройства, предназначенные для счета единиц готовой продукции, выпускаемой в виде отдельных изделий (булок, батонов), упаковок (бутылок, коробок, ящиков) и т. п. Кроме того, очень широко используются различные автоматические весы и весовые дозаторы.



1. Расходомеры переменного перепада давления

Одним из наиболее распространенных средств измерений расхода жидкостей и газов (паров), протекающих по трубопроводам, являются расходомеры переменного перепада давления, состоящие из стандартного сужающего устройства, дифманометра, приборов для измерения параметров среды и соединительных линий. В комплект расходомерного устройства также входят прямые участки трубопроводов до и после сужающего устройства с местными сопротивлениями.

Сужающее устройство расходомера является первичным измерительным преобразователем расхода, в котором в результате сужения сечения потока измеряемой среды (жидкости, газа, пара) образуется перепад (разность) давления, зависящий от расхода. В качестве стандартных (нормализованных) сужающих устройств применяются измерительные диафрагмы, сопла, сопла Вентури и трубы Вентури. В качестве измерительных приборов применяются различные дифференциальные манометры, снабженные показывающими, записывающими, интегрирующими, сигнализирующими и другими устройствами, обеспечивающими выдачу измерительной информации о расходе в соответствующей форме и виде.

Измерительная диафрагма представляет собой диск, установленный так, что центр его лежит на оси трубопровода (рис.1). При протекании потока жидкости или газа (пара) в трубопроводе с диафрагмой сужение его начинается до диафрагмы. На некотором расстоянии за ней под действием сил инерции поток сужается до минимального сечения, а далее постепенно расширяется до полного сечения трубопровода. Перед диафрагмой и после нее образуются зоны завихрения.



Рис. 1 Схема распределения статического давления в потоке при установке в трубопроводе

Давление струи около стенки вначале возрастает из-за подпора перед диафрагмой. За диафрагмой оно снижается до минимума, затем снова повышается, но не достигает прежнего значения, так как вследствие трения и завихрений происходит потеря давления р_пот.

Таким образом, часть потенциальной энергии давления потока переходит в кинетическую. В результате средняя скорость потока в суженном сечении повышается, а статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Разность этих давлений (перепад давления) служит мерой расхода протекающей через сужающее устройство жидкости, газа или пара.

Из рис. 1 видно, что давление по оси трубопровода, показанное штрихпунктирной линией, несколько отличается от давления вдоль стенки трубопровода только в средней части графика. Через отверстия 1 и 2 производится измерение статических давлений до и после сужающего устройства.



2. Расходомеры обтекания

Принцип действия расходомеров обтекания основан на зависимости перемещения тела, находящегося в потоке и воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, от расхода вещества. Широко распространенными расходомерами обтекания являются расходомеры постоянного перепада давления -- ротаметры, поплавковые и поршневые. Принцип действия расходомеров постоянного перепада давления основан на зависимости от расхода вещества вертикального перемещения тела -- поплавка, находящегося в потоке и изменяющего при этом площадь проходного отверстия прибора таким образом, что перепад давления по обе стороны поплавка остается постоянным.

В некоторых расходомерах обтекания, называемых расходомерами обтекания компенсационного -типа, перемещение тела обтекания измеряется по величине давления, создающего усилие, приложенное к телу и уравновешивающее динамическое давление потока на него.

Ротаметры.

Рис. 2 Функциональная схема ротаметра

Расходомеры постоянного перепада давления -- ротаметры -- применяются для измерения расходов однородных потоков чистых и слабозагрязненных жидкостей и газов, протекающих по трубопроводам и не подверженных значительным колебаниям. Особенно широко они используются в винодельческом, спиртовом, ликерно-водочном и других производствах. Ротаметр (рис. 2) представляет собой длинную коническую трубку 1, располагаемую вертикально, вдоль которой под действием движущегося снизу вверх потока перемещается поплавок 2. Поплавок перемещается до тех пор, пока площадь кольцевого отверстия между поплавком и внутренней поверхностью конусной трубки не достигнет такого размера', 'при котором перепад давления по обе стороны поплавка не станет равным расчетному. При этом действующие на поплавок силы уравновешиваются, а поплавок устанавливается на высоте, соответствующей определенному значению расхода.

Поплавковые и поршневые расходомеры.

Поплавковый расходомер постоянного перепада давления (рис. 3) состоит из поплавка 1 и конического седла 2, расположенных в корпусе прибора (отсчетное устройство на схеме не показано). Коническое седло выполняет ту же роль, что и коническая трубка ротаметра. Различие заключается в том, что длина и диаметр седла примерно равны, а у ротаметров длина конической трубки значительно больше ее диаметра.

Рис. 3 Структурная схема поплавкового расходомера

В поршневом расходомере (рис. 4) чувствительным элементом является поршень 1, перемещающийся внутри втулки 2.

Втулка имеет входное отверстие 5 и выходное отверстие 4, которое является диафрагмой переменного сечения. Поршень с помощью штока соединен с сердечником передающего преобразователя 3. Протекающая через расходомер жидкость поступает под поршень и поднимает его. При этом открывается в большей или меньшей степени отверстие выходной диафрагмы. Жидкость, протекающая через диафрагму, одновременно заполняет также пространство над поршнем, что создает противодействующее усилие.

Рис. 4 Структурная схема поршневого расходомера

3. Тахометрические расходомеры

Расходомеры этой группы широко применяются практически во всех отраслях пищевой промышленности. Принцип их действия основан на использовании зависимостей скорости движения тел -- чувствительных элементов, помещаемых в поток, от расхода веществ, протекающих через эти расходомеры. Известно большое число разновидностей тахометрических расходомеров, однако в практике для измерения расхода самых разнообразных жидкостей и газов широко распространены турбинные, шариковые и камерные расходомеры.

Камерные расходомеры.

Камерные тахометрические расходомеры представляют собой здин или несколько подвижных элементов, отмеривающих или отсекающих при своем движении 'определенные объемы жидкости или газа. Существует большое число конструкций, камерных расходомеров жидкостей и газов. Овально-шестеренчатый счетчик жидкостей (рис. 5) состоит из двух одинаковых овальных шестерен, вращающихся под действием перепада давления жидкости, протекающей через его корпус. В положении I правая шестерня отсекает некоторый объем жидкости 1; так как на эту шестерню действует крутящий момент, она поворачивается по часовой стрелке, вращая при этом левую шестерню против часовой стрелки. В положении II левая шестерня заканчивает отсекание новой порции жидкости 2, а правая выталкивает ранее отсеченный объем 1 в выходной патрубок счетчика. В это время вращающий момент действует на обе шестерни. В положении III ведущей является левая шестерня, отсекающая объем 2. В положении IV правая шестерня заканчивает отсекание объема 3, а левая выталкивает объем 2. В положении V полностью отсекается объем 3; обе шестерни сделали по пол-оборота, и ведущей стала опять правая шестерня. Вторая половина оборота шестерен протекает аналогично. Таким образом, за один полный оборот шестерен отсекается четыре дозирующих объема. Учет жидкости основан на отсчете числа оборотов шестерен. Выпускаются счетчики, обеспечивающие измерение в диапазоне от 0,8 до 36 м³ /ч. Диаметры условных проходов 15-- 50 мм; класс точности 0,5; 1,0.

Рис. 5 Схема работы счетчика жидкости с овальными шестернями



Рис. 6 Счетчики холодной и горячей воды крыльчатые СВ-15 (модели СВ-15Х и СВ-15Г)

Таблица 1

Технические характеристики

Характеристика	Единица измерения	Значение
Диаметр условного прохода	мм	15
Минимальный расход Fmin	м3/ч	0,03
Переходный расход Ft	м3/ч	0,12
Номинальный расход Fn	м3/ч	1,5
Максимальный расход Fmax	м3/ч	3,0
Максимальный объем воды: за сутки за месяц	м3	37,5 1125
Емкость счетного механизма	м3	99999
Минимальная цена деления счетного механизма	м3	0,0001
Порог чувствительности	м3/ч	0,015
Масса, не более	кг	0,7

Особенности тахометрических расходомеров:

Преимущества:

- Дешевизна

- Простота монтажа и эксплуатации

- Высокая точность, получаемая за счет индивидуальной градуировки приборов

Недостатки:

- Износ подвижных деталей

- Значительная потеря давления

- Не считают на малых расходах

4. Электромагнитные расходомеры

Электромагнитные (индукционные) расходомеры предназначены для измерения расхода различных жидких сред, в том числе пульп с мелкодисперсными неферромагнитными частицами, с электрической проводимостью не ниже 5-10 См/м, протекающих в закрытых полностью заполненных трубопроводах. Широко применяются в различных отраслях пищевой промышленности.

Рис. 7 Структурная схема измерительного преобразователя электромагнитного расходомера

Электромагнитные расходомеры выполняются в виде двух отдельных блоков: измерительного преобразователя расхода и измерительного блока -- передающего преобразователя, в котором осуществляется приведение сигнала, полученного от измерительного преобразователя, к стандартизованному виду, удобному для дальнейшего использования.

Измерительный преобразователь расхода электромагнитного расходомера (рис. 7) состоит из немагнитного участка трубопровода 3 с токосъемными электродами 4 и ярма электромагнита 2 с обмоткой возбуждения 1, охватывающего трубопровод. При протекании электропроводных жидкостей по немагнитному трубопроводу 3 через однородное магнитное поле, создаваемое магнитом 2, в жидкости, которую можно представить как движущийся проводник, возникает электродвижущая сила, снимаемая электродами 4. Эта ЭДС Е прямо пропорциональна средней скорости потока:

E=Blv_cp, (1)

где В -- электромагнитная индукция в зазоре между полюсами магнита, Т;

l -- расстояние между электродами, м; v_cp-- средняя скорость потока, м/с.

Поскольку площадь сечения трубы постоянна, ЭДС, снимаемая
с электродов, может быть выражена через объемный расход жид
кости.

Далее сигнал, пропорциональный расходу, подается на измерительный блок, где он приводится к стандартизованному виду, и затем передается к прибору или другому измерительному устройству.

Индукционные расходомеры рассчитаны на условные проходы от 10 до 300 мм и обеспечивают измерение в пределах от 0,32 до 2500 м³ /ч. Класс точности 1.



Рис. 8 OPTIFLUX 4000

Таблица 2

Технические характеристики

Характеристика	Значение
Диапазон измерения	-12…+12 м/с
Максимальная погрешность измерения	0,2 % до 0,3 %
Температура окружающей среды	-40…+65C
Температура измеряемой среды	-40 … +180
Электрическая проводимость среды	? 20µS/cm

Достоинства:

- независимость показаний от вязкости и плотности измеряемого вещества;

- возможность реализации метода для очень больших диаметров трубопроводов и отсутствие при этом дополнительного динамического сопротивления;

- линейность шкалы;

- необходимость в меньших длинах прямых участков труб, чем у других расходомеров;

- высокое быстродействие;

-возможность измерения агрессивных, абразивных и вязких жидкостей;

- работоспособность при высоких давлениях среды - вплоть до 100 МПа.

Недостатки:

- невозможность использования расходомеров для непроводящих жидкостей (углеводороды, аммиак, кислоты и др.);

- наличие дополнительной погрешности от величины электропроводности жидкости;

- возможность отложения магнетита на стенках измерительного трубопровода расходомера и значительное увеличение погрешности при наличии окислов железа в воде

5. Расходомеры переменного уровня

Эти расходомеры применяются для измерения расхода загрязненных жидкостей, известкового молока, диффузионного сока, сусла-самотека и т. п. Принцип действия приборов основан на зависимости уровня жидкости в сосуде от расхода при свободном истечении ее через калиброванное отверстие (щель) в дне или боковой стенке. Профиль и диаметр отверстия рассчитываются таким образом, чтобы указанная зависимость была линейной.



Рис. 9 Структурная схема щелевого расходомера переменного уровня с отверстием в стенке корпуса

Щелевой расходомер с калиброванным незатопленным отверстием (щелью) в стенке корпуса (рис. 9) представляет собой емкость -- корпус 1, разделенный перегородкой 4 с профилированной щелью. В левой части корпуса, куда подается измеряемая жидкость через подводящий патрубок, производится измерение ее уровня с помощью пьезометрической уровнемерной трубки 2 и измерительного прибора -- дифманометра 3.

Для измерения уровня жидкости могут применяться и другие типы уровнемеров.

Жидкость, поступающая в левый отсек корпуса, заполняет его, переливается через профилированную щель и через слив уходит в-приемник и далее -- по назначению.



Рис. 10 Структурная схема щелевого расходомера переменного уровня с отверстием в дне корпуса

Другой тип расходомера с отверстием в дне сосуда (рис. 10) состоит из приемника -- сосуда переменного уровня 1, корпуса 2, выходного отверстия с калиброванной диафрагмой или соплом 3. Высота столба жидкости над калиброванным отверстием 3 измеряется с помощью уровнемера-дифманометра 4.

Щелевые расходомеры хорошо зарекомендовали себя при измерении сильно загрязненных и быстро кристаллизующихся жидкостей и растворов. Диапазон измерения 0,1--50 м³ /ч; основная погрешность устройства в комплекте со в'торичным прибором ±3,5%. Приборы входят в систему ГСП.

6. Тепловые расходомеры

Тепловые расходомеры могут применяться при измерении небольших расходов практически любых сред при различных их параметрах. Кроме того, они весьма перспективны для измерения расхода очень вязких материалов (опары, теста, фруктовых начинок, паст и т. п.). Принцип действия их основан на использовании зависимости эффекта теплового воздействия на поток вещества от массового расхода этого вещества.

Тепловые расходомеры могут выполняться по трем основным принципиальным схемам:

калориметрические, основанные на нагреве или охлаждении потока посторонним источником энергии, создающим в потоке разность температур;

теплового слоя, основанные на создании разности температур с двух сторон пограничного слоя;

термоанемометрические, в которых используется зависимость между количеством теплоты, теряемой непрерывно нагреваемым телом, помещенным в поток, и массовым расходом вещества.

Выбор принципиальной схемы измерения зависит от измеряемой среды, необходимой точности, типа используемых термочувствительных элементов и режима нагрева. Для упруго-вязких пластичных веществ, какими являются опара и тесто, а также многие другие пищевые продукты, предпочтительным является измерение по схеме термоанемометра с постоянной температурой подогрева потока.

Чувствительными элементами термоанемометрического тепло-sore расходомера опары и теста (рис. 11). являются резисторы R 1 и R 2, помещаемые (наматываемые) на стенке трубопровода на некотором расстоянии друг от друга. Манганиновые резисторы R 3 н R 4 служат для создания мостовой схемы, питаемой от источника напряжения Uпит. Сигнал разбаланса, пропорциональный изменению расхода, подается на электронный усилитель ЭУ, где усиливается и после этого управляет вращением реверсивного электродвигателя РД, который, производя перестановку.движка компенсирующего переменного резистора R_r, изменяет напряжение питания до тех пор, пока разбаланс в измерительной диагонали моста не станет равным заданному. Мерой расхода могут служить показания амперметра, ваттметра (на схеме не показан) или положение движка R_p.

Рис. 11 Принципиальная электрическая схема термоанемометрического теплового расходомера

С помощью тепловых расходомеров может быть обеспечена точность измерения расхода вязких продуктов ±2 --2,5%.

7. Вихревые расходомеры

В настоящее время разработаны и имеют весьма широкие перспективы применения вихревые расходомеры, принцип действия которых основан на зависимости от расхода частоты колебаний давления среды, возникающих в потоке в процессе вихреобразования. Измерительный преобразователь вихревого расходомера (рис. 12) представляет собой завихритель 1, вмонтированный в трубопровод, с помощью которого поток, завихряется (закручивается) и поступает в патрубок 2. На выходе из патрубка в расширяющейся области 4 установлен электроакустический преобразователь 3, воспринимающий и преобразующий вихревые колебания потока в электрический сигнал, который далее приводится к нормализованному виду, отвечающему требованиям ГСП.

Завихрения потока формируются таким образом, что внутренняя область вихря -- ядро, поступая в патрубок 2, совершает только вращательное движение. На выходе же из патрубка в расширяющуюся область 4 ядро теряет устойчивость и начинает асимметрично вращаться вокруг оси патрубка.

Рис. 12 Функциональная схема измерительного преобразователя вихревого расходомера



Рис. 13 Расходомер ЭМИС- ВИХРЬ 200

Преимущества:

- Надежность и простота в эксплуатации;

- Отсутствие движущихся частей;

- Высокая точность измерений;

- Большой диапазон измерения по давлению и температуре, диаметру трубы;

- Подходит практически для всех жидких и газообразных сред;

- Стабильность показаний;

- Нечувствительность к загрязнениям и отложениям.

Недостатки:

- Невозможность использования при малых скоростях потока;

- Значительная потеря давления (потери до 45 кПа);

- Невозможность использования с трубами диаметром выше 300 мм и сложность при использовании с трубами до 150 мм;

- Чувствительность к вибрационным, шумовым и звуковым помехам (от насосов, компрессоров и др.).

Таблица 3

Технические характеристики

Характеристики	Полнопроходный ЭМИС-ВИХРЬ 200
Измеряемая среда	Жидкость, газ, пар
Диаметр условного прохода, мм	15…300
Давление измеряемой среды, МПа	25
Температура измеряемой среды, °C	-40…+460
Температура окружающей среды, °C	-50…+70
Основная относительная погрешность жидкость/газ, пар	+-0,5%/+-1,0%
Выходные сигналы	Визуальна индификация, частотно-импульсный,
Взрывозащита	1ExibllB(T1-T6)X,1ExdllC(T1-T6)X
Пылевлагозащита	IP67
Интервал между поверками	4года

8. Акустические расходомеры

Для измерения расходов загрязненных, агрессивных и быстро-кристаллизующихся жидкостей и пульп, а также потоков, в которых возможны большие изменения (пульсации) расходов и даже изменения направления движения, когда не могут быть применены другие виды расходомеров, используются расходомеры акустические, чаще всего ультразвуковые. Преимуществами акустических расходомеров также являются бесконтактность измерений, отсутствие движущихся частей в потоке, отсутствие потерь давления в трубопроводах и др.

Принцип действия акустических расходомеров основан на зависимости акустического эффекта в потоке от расхода вещества. Известно несколько методов использования звуковых (ультразвуковых) колебаний для измерения расходов жидкостей и газов. Один из них, так называемый фазовый, основан на том, что при распространении звуковой волны в движущейся среде время ее прохождения от источника до приемника определяется не только скоростью распространения звука в данной среде, но и скоростью движения самой среды. Если звуковая волна направлена по движению потока, скорости их складываются, если против потока, -- вычитаются. Разность времени прохождения звука по направлению потоками против него пропорциональна скорости потока, а следовательно, расходу протекающей жидкости.

Рис. 14 Структурная схема акустического (ультразвукового) расходомера

Акустический расходомер, работающий по двухканальной фазовой схеме (рис. 14), состоит из ультразвукового генератора УЗГ, являющегося источником питания; излучающих пьезо-преобразователей ИП1 и ИП2; приемных пьезопреобразователей ПП1 и ПП2; фазовращающего устройства ФУ для устранения путем асимметрии каналов преобразователей возникающих фазовых сдвигов;' электронного усилителя Ус и измерительного прибора ИП, который градуируется в единицах расхода. В качестве пьезоэлементов в преобразователях чаще всего применяются пластины из титаната бария, могут также использоваться пьезоэлементы из кварца, титанато-циркониевой керамики, а также магнитострикционные.

Импульсы ультразвука посылаются под углом к оси трубопровода так, что их направление в одном канале совпадает с направлением потока, а в другом направлено против потока.

В последнее время получают распространение ультразвуковые расходомеры, в которых используется эффект Допплера, заключающийся в том, что ультразвуковые волны, генерируемые излучателями, отражаются от взвешенных частиц, завихрений, пузырьков газа и т. п. в потоке измеряемой среды и воспринимаются приемниками отраженных излучений. Разность между частотами излучаемых и отраженных акустических волн позволяет определить скорость потока.

Измерительный преобразователь таких расходомеров представляет собой устройство, состоящее из двух пьезокристаллов, один из которых является генератором ультразвуковых колебаний, излучаемых под утлом к потоку измеряемой среды, а второй -- приемником отраженных колебаний. Излучаемый и отраженный сигналы сравниваются с помощью специальных электронных устройств.

В настоящее время акустические расходомеры интенсивно разрабатываются, и в ближайшее время, очевидно, предстоит их широкое применение в различных отраслях пищевой промышленности.

9. Кориолисовы расходомеры

Кориолисовы расходомеры -- приборы, использующие эффект Кориолиса для измерения массового расхода жидкостей, газов. Принцип действия основан на изменениях фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда. Сдвиг фаз пропорционален величине массового расхода. Поток с определенной массой, движущийся через входные ветви расходомерных трубок, создает кориолисову силу, которая сопротивляется колебаниям расходомерных трубок. Наглядно это сопротивление чувствуется, когда гибкий шланг извивается под напором прокачиваемой через него воды.

Обычно кориолисов расходомер состоит из трубки, которая подвергается вибрационному воздействию от внешнего генератора колебаний (рисунок 6). Если трубка пуста, колебания приведут к синхронному ускорению всех участков трубки. Если же по трубке перемещается жидкость, на неё из-за воздействия ускорения, вызванного колебательным воздействием, будет также действовать кориолисова сила, направленная в различные стороны для входного и выходного потоков жидкости, что приведёт к сдвигу фазы колебаний трубки. Величина фазового рассогласования зависит от массы жидкости, протекающей по трубке в единицу времени.

Рис. 15 Схема функционирования кориолисового расходомера

Главным достоинством устройств данного типа является их универсальность -- они могут применяться для определения скорости потока большого спектра веществ -- как жидкостей, так и газов. Основным же недостатком кориолисовских расходомеров является их относительно высокая стоимость.



Рис. 16 Кориолисов расходомер ЭМИС-МАСС 260

Таблица 4

Технические характеристики

Характеристики	Массовые расходомеры
Измеряемая величина	Жидкости, сжиженный газ
Диаметр условного прохода, мм	15…200
Давление измеряемой среды, МПа	15
Диапазон измерений, т/час	От 0,03 до 1000
Температура измеряемой среды, С	-50…+300
Температура окружающей среды, С	-50…+70
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения	+-0,1%;0,15%;0,25%;0,5%;
Выходные сигналы	Визуальная идентификация с подсветкой частотный, аналоговый токовый 4-20 мА Цифровой, стандарта RS-485
Взрывозащита	1ExibllB(T1-T6)X,1ExdllC(T1-T6)X
Интервал между строками	4 года

10. Корреляционные расходомеры

Расходомер жидкости (газа), принцип действия которого основан на зависимости времени перемещения местной неоднородности потока на участке пути, определяемого при помощи корреляционной функции, от расхода жидкости (газа).

Рис. 17 Датчик расхода газа "Dymetic-1222"

Технические характеристики.

- Нормированное значение коэффициента преобразования -- 2,(7)*10-4Qmax м³/имп.

- Температура окружающего воздуха - от -40 до +50 °С.

- Питание -- постоянный ток напряжением -- от 21,6 до 26,4 В.

- Наработка на отказ, не менее -- 50 000 ч.

- Потребляемая мощность, не более -- 6 Вт.

- Измеряемая среда датчика жидкости: жидкость плотностью при нормальных условиях от 800 до 1200 кг/м³, температурой от +1 до +150 °С при избыточном давлении от 0 до 1,6 МПа. Ду от 100 до 1000 мм; расход от 8 до 22000 м³/ч.

- Измеряемая среда датчика газа: горючие газы (природный и попутный газ, метан, этилен и др.) и негорючие газы (аммиак, воздух, азот, оксид углерода, диоксид углерода, аргон и др.) температурой от -40 до +50 °С при избыточном давлении от 0 до 1,6 МПа. Диапазон измеряемых расходов для Dy: от 100 до 600 мм.; расход от 16 до 30000 м³/ч.

Достоинства корреляционных расходомеров:

- возможность вычисления величины расхода многофазных потоков, загрязненных сред и расплавленных металлов;

- нет потери давления;

- нет соприкосновения с измеряемым веществом

Недостатки корреляционных расходомеров:

- относительная длительность времени измерения потока

- относительно небольшая точность измерения потока вещества (погрешность измерения расхода не менее 1,5-2%).



Заключение

В настоящее время потребности пищевой промышленности в приборах для измерения расхода, массы и объема различных пищевых продуктов удовлетворяются в основном общепромышленными приборами и устройствами. Имеется также большая номенклатура приборов и устройств, предназначенных для измерения расхода пищевых продуктов, в конструкциях которых учитываются специфические свойства последних. В частности, широкое применение находят автоматические взвешивающие и дозирующие устройства для сахара-песка, круп, какао-порошка, кофе и других сыпучих материалов. Выпускаются специальные приборы для измерения расхода, массы и объема жидких пищевых продуктов: молока, растительных масел, виноматериалов и т.п.

По принципу действия специальные приборы аналогичны общепромышленным, но их конструкция учитывает некоторые специфические требования: возможность быстрой чистки и мойки (желательно безразборной); отсутствие застойных зон и т. п. Кроме того, при изготовлении таких приборов должны использоваться материалы, не подверженные коррозионному или химическому воздействию со стороны продукта. В качестве материалов часто используются нержавеющие стали, специальные сорта стекла, пластмассы, а также футеровочные материалы (эмали, фторопласты и т. п.), которыми покрываются поверхности приборов, находящиеся в непосредственном контакте со средой.

Приборы для измерения расхода, массы или объема пищевых продуктов должны обладать высокой точностью и надежностью измерения, так как большинство измерений являются учетно-отчетными и на основании их производятся приемка и сдача исходного сырья или готового продукта.

В последнее время широкое распространение приобретают методы и приборы, в которых отсутствуют движущиеся элементы или дросселирующие устройства. Так, с помощью индукционных расходомеров можно производить измерение вязких; быстрокристаллизующихся и сильно загрязненных жидкостей, растворов и пульп, а также патоки, жидких дрожжей, осахаренной массы и др.

Для измерения расхода очень вязких продуктов типа опары, теста, конфетной массы, фруктово-ягодных начинок и т. п. весьма перспективно применение тепловых и акустических расходомеров. Однако эти расходомеры применительно к пищевой промышленности серийно не выпускаются.

При использовании общепромышленных расходомеров и ротаметров следует предусматривать необходимость частой их разборки для очистки чувствительных элементов и поплавков от осаждающихся на них твердых веществ.

Ввиду важности измерения расхода пищевых продуктов требуется разработка новых унифицированных приборов, отличающихся повышенной точностью и надежностью. Перспективными в этом отношении являются приборы, основанные на бесконтактных методах, -- вихревые, электромагнитные, акустические и др., а для измерения расхода очень вязких продуктов -- тепловые.

Нормальная эксплуатация всех типов приборов возможна лишь при соблюдении правил эксплуатации, основными из которых являются: отсутствие значительных пульсаций давлений в трубопроводах, сильных вибраций и ударов; поддержание температуры и давления измеряемой среды в допустимых пределах; плавное включение потоков при пуске приборов во избежание динамических ударов потока; соответствие плотности и вязкости измеряемой среды градуировочным.



Список использованных источников

1. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение. 1983.

2. Прохоров В.А. Основы автоматизации аналитического контроля химических производств. М.: Химия. I984.

3. Автоматизация производственных процессов и АСУ ТП в пищевой промышленности/ Л.А. Широков. В.И. Михаилов и др.; под ред. Л.А. Широкова. М.: Агропромиздат. 1986.

4. Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности. М.: Агропромиздат. I986.

5. Пронько В В Технологические приборы и КИП в пищевой промышленности. М.: Агропроиздат. 1989.

Размещено на Allbest.ru