Контрольно-измерительные приборы расхода

Расходомеры переменного перепада давлений. В расходомерах такого типа используют зависимость перепада давления от расхода вещества.

Наиболее простыми и часто применяемыми расходомерами являются расходомеры с сужающим устройством (рис. 50).

В трубе ставят сужающее устройство, и измеряется разность давления перед диафрагмой и в ее отверстии. По разнице давлений рассчитывается расход вещества. Такой тип датчиков прост в изготовлении и может применяться почти для любых видов жидкостей. Расходомеры постоянного перепада давлений (ротаметры). Действие этих приборов основано на перемещении чувствительного элемента (поплавка), установленного в вертикальной конической трубке. Через нее снизу подается вещество, расход которого измеряется (рис. 51).

Вещество движется вверх по трубе и поднимает поплавок, пока силы, поднимающие поплавок S, и сила гравитации G не уравновесятся. Высота подъема поплавка функционально связана с расходом. При этом перепад давления на поплавке при перемещении его вдоль оси трубки остается практически постоянным.

Оптические расходомеры (рис. 52). Оптические расходомеры измеряют расход вещества, используя зависимость оптических эффектов от скорости движения вещества. Такие расходомеры используют эффект Физо-Френеля. С помощью этого эффекта определяют зависимость скорости света в движущейся среде и скорость движения среды. Оптические расходомеры применяют в агрессивных средах и в условиях высоких и низких температур, что практически всегда наблюдается при протекании технологических процессов.

Акустические расходомеры (рис. 53). Принцип действия акустических расходомеров основан на измерении эффекта, возникающего при прохождении акустических колебаний через вещество. Акустические расходомеры называют ультразвуковыми, потому что большинство из них работает в ультразвуковом диапазоне.

В процессе работы используются два преобразователя, которые функционируют как передатчики, а также как приемники. Прибор попеременно передает и получает частотно-модулированный сигнал между этими преобразователями. Сначала сигнал передается по направлению потока жидкости, а затем в обратную сторону. На основании разницы скоростей прохождения ультразвукового сигнала определяется направление потока (по течению время распространения меньше). Затем электроникой прибора вычисляется разность между временем прохождения сигнала в оба направления. Эта разность пропорциональна скорости потока жидкости, следовательно, по ней высчитываются вторичные параметры: расход и накопленный объем.