Тарировка расходомеров

Лабораторная работа № 12

 

     ИсПЫТАНИЕ РАСХОДОМЕРА переменного перепада давления – трубы Вентури

Основные положения

Расходом потока жидкости или газа называется количество среды, проходящее через сечение трубопровода за единицу времени. Это:

- объемный расход:

 [ ]                                        (1)

   - массовый расход:                      [ ],                                      (2)

где W-объем [м³],М=rW - масса протекшей среды [кг]; t - время измерения [с], r- плотность жидкости (газа) [ ].

Для измерения расхода жидкостей и газов применяются расходомеры, функционирующие на различных принципах действия. Наиболее применяемыми на практике являются расходомеры переменного перепада давления (РППД) - диафрагмы и сопла (трубы) Вентури. Они позволяют измерять расходы в трубопроводах диаметром от 50 мм до 1600 мм.

 

Труба Вентури

Рис.1. Схема трубы Вентури

В лабораторной работе испытывается РППД - труба Вентури, которая работает на принципе измерения перепада давления, появляющегося в сужающем устройстве в результате преобразования потенциальной энергии давления в кинетическую энергию потока.

Труба Вентури (рис. 1) имеет цилиндрическую горловину диаметром dи две конических части - входную и выходную.

  Решая совместно уравнения сплошности (расхода) и Бернулли, получают расчетную формулу для определения объемного расхода несжимаемой жидкости через РППД:

                          (3)

где a - коэффициент расхода, зависящий от ряда факторов, но в основном от модуля расходомера, равного отношению площади сжатого сечения к площади входа:  

                                    (4)

 где  S₁ =  ,   - площади сечений входа в РППД и горловины;

Δp - перепад давления, равный Δp = p₁ - p₂;

r - плотность протекающей жидкости (газа).

Тарировка расходомеров

Тарировка (тарирование) - проверка точности показаний измерительных приборов по сравнению со стандартными значениями.

Для практического использования формулу (3) удобнее представить в виде

Q=αA  ,                                            (5)

где A - постоянная расходомера (безразмерная величина), зависит от условий его работы: неравномерности поля скоростей, мест отбора давлений, длины прямого участка перед СР и др.;

Δh - разность показаний измерителя давлений (дифференциального ртутного манометра (ДРМ)) до и после СР, визуально наблюдаемая на приборе, [м. вод. ст.].

Пересчет показаний ДРМ Δh из мм рт. ст. в м вод. ст. производится следующим образом:

1) полученные показания ДРМ Δh (в мм рт. ст.) перевести в мм вод. .ст. Δh * из соотношения ;

 

2) рассчитанные Δ h * подставить в приведенную формулу и найти необходимое значение h (в м вод. ст.):

    (6)     

 

Вид расчетной формулы для всех типов РППД одинаков; отличие заключается лишь в числовых значениях коэффициентов расхода a, который может быть определен для нормализованных, стандартных по таблицам и диаграммам. Но в этом случае должны строго выдерживаться технологические условия изготовления расходомера, его монтажа и эксплуатации. На практике, однако, выдержать строгое соответствие стандарту не удается.

 Поэтому возникает необходимость тарировки расходомера, то есть опытного установления значения коэффициента расхода и характера его изменения во всем диапазоне измерения (области использования) РППД.