Тахометрические счетчики и расходомеры. Устройство, принцип действия, типы и виды тахометрических счетчиков и расходомеров. Типы расходомеров нефти


Основные типы расходомеров

· Объемные камерные датчики. Для учета газа, потребляемого индивидуальными бытовыми и групповыми установками, небольшими котельными и т. п., используются объемные камерные счетчики низкого давления. Камерные счетчики имеют одну или несколько камер с подвижной перегородкой, которые при движении потока отмеривают определенные объемы газа, с последующим подсчетом числа опорожнившихся объемов. Диапазон измерения таких счетчиков от 0 до 6,0 м3/час, давление до 0,6 кг/см2 (КГФ – 25; КГФ – 6). Погрешность этих счетчиков 1%.

· Ротационные счетчики. Эти счетчики также являются объемными и могут быть использованы при расходах до 3000 м3/час и давлении до 1 кг/см2 (РГ – 40, РГ – 400).

· Турбинные расходомеры, счетчики жидкости и газа. Принцип действия турбинных расходомеров и счетчиков заключается в преобразовании скорости потока жидкости и газа, проходящего через известное сечение трубопровода, в частоту вращения турбины, установленной в трубопроводе, которая, в свою очередь, преобразует ее в частоту электрических импульсов.

· Турбинные расходомеры с магнитно-индукционным преобразователем – Норд, МИГ, Турбоквант, Смит – получили широкое применение на оперативных и коммерческих узлах учета нефти в нефтедобывающей промышленности.

· Механические турбинные счетчики жидкости ТОР-50, ТОР-80 используются в групповых замерных установках.

· Вихревые расходомеры жидкости и газа. Принцип действия этих расходомеров основан на эффекте Кармена, заключающегося в том, что если в потоке жидкости или газа установить призму с острыми ребрами, например, треугольную в сечении, перпендикулярном к движущемуся потоку, то на этих ребрах происходит срыв потока с образованием вихрей, частота которых пропорциональна скорости потока.

Диапазоны измеряемых расходов вихревых расходомеров лежат в пределах от 0 до 50000 м3/час.

Основная погрешность от 1 до 1,5%. Существенным недостатком вихревых расходомеров является необходимость их индивидуальной поверки. Опыт эксплуатации показывает, что их использование предпочтительно для измерения расхода жидкости (СВУ – 50, СВУ – 80, СВУ – 200)

· Трубки Пито – Параданталя. Для измерения малых расходов газа в трубопроводах большого диаметра могут быть использованы расходомеры скоростного напора - трубки Пито – Параданталя. Способ измерения основан на принципе измерения перепада давления, создаваемого между скоростным напором движущейся среды и статическим давлением в трубопроводе.

Трубка устанавливается в трубопровод навстречу потоку на расстоянии от верхней образующей. Для измерения давлений и перепада давления используются дифференциальные микроманометры типа ММП – 3, ММП – 4.

· Ультразвуковые расходомеры. Ультразвуковой (f > 20 rHz) метод измерения расхода основан на явлении смещения звукового - колебания движущейся средой.

Для измерения расхода в основном используются 2 способа:

1. первый основан на изменении разности фазовых сдвигов двух ультразвуковых колебаний, направленных по потоку и против него. Приборы называются фазовыми расходомерами;

2. второй основан на измерении разности частот повторения коротких импульсов или пакетов ультразвуковых колебаний, направленных по потоку и против него (частотные расходомеры).

· Метод переменного перепада давления.

В настоящее время основным методом измерения расхода и количества газа, протекающего по трубопроводам, является метод переменного перепада давления на сужающих устройствах. Метод переменного перепада давления основан на изменении перепада давления при протекании потока газа через сужающее устройство (СУ).

Самым распространенным сужающим устройством является стандартная диафрагма. В России Правилами РД 50 – 213 – 80 также нормализованы следующие типы сужающих устройств: сопло, сопло Вентури, труба Вентури. Перечисленные СУ по сравнению с диафрагмой обладают повышенными гидродинамическими характеристиками, имеют меньшие потери давления, меньший износ, более высокую стабильность метрологических характеристик. Однако ввиду нестабильности расходов, сложности аттестации в нефтедобывающей промышленности широкого применения не нашли.

Широкое применение в нефтедобыче для измерения количества нефти на участках, узлах подготовки и при сдаче товарной нефти нашли турбинные счетчики.

Крыльчато-тахометрические (турбинные) расходомеры относятся к скоростным расходомерам, в которых для создания крутящего момента на измерительной крыльчатке используется кинетическая энергия измеряемого потока.

Турбинные расходомеры являются наиболее точными приборами для измерения расхода жидкостей. Приведенная погрешность измерения расхода турборасходомерами составляет величину порядка 0,5—1,0% (известны турборасходомеры с приведенной погрешностью 0,1—0,2%).

Приборы просты no конструкции, обладают большой чувствительностью и большими пределами измерений (для одной модификации 10:1 и более), возможностью измерения как малых (от 5.10-9 м3/с),так и больших (до 1 м3/с) расходов жидкостей с широким диапазоном физико-химических свойств, малой инерционностью и вследствие этого относительно малыми динамическими ошибками при измерении средних и мгновенных значений пульсирующих расходов. Их применяют там, где требования к точности измерений имеют превалирующее значение - в ракетной, авиационной технике, химической и нефтедобывающей промышленности. К недостаткам турбинных расходомеров существующих модификаций, препятствующим более широкому применению данных приборов, можно отнести:

· необходимость индивидуальной градуировки и вследствие этого необходимость наличия градуировочных расходомерных устройств высокой точности;

· влияние изменения вязкости измеряемой среды на показания приборов;

· наличие изнашивающихся опор, что резко сокращает срок службы приборов (особенно при измерении расхода абразивных сред) и приводит к снижению их точности в процессе эксплуатации.

В настоящее время отечественным приборостроением разработаны и осваиваются турбинные расходомеры с безопорными датчиками, с устройствами автоматической коррекции показаний при изменении вязкости измеряемой среды, у которых два последних недостатка отсутствуют.

 
 
Принцип работы крыльчато-тахометрических расходомеров, предназначенных для измерения потоков, заключается в следующем. В измеряемый поток помещается сбалансированная легкая крыльчатка, вращающаяся в подшипниках, обладающих малым трением. Крыльчатка под давлением движущегося потока совершает вращательное движение. При стационарном режиме скорость ее вращения пропорциональна скорости потока. Конструктивно крыльчатка может быть выполнена аксиальной или тангенциальной (рис. 14а).

Измерение числа оборотов крыльчатки может производиться различными способами: электрическим, радиоактивным, фотоэлектрическим и др. Полученный пульсирующий электрический сигнал, число пульсаций которого в единицу времени пропорционально числу оборотов крыльчатки, после усиления подается на частотомер, измерительный сигнал с которого поступает на регистрирующий прибор

Для осуществления процесса измерений турбинный расходомер (рис. 14б) должен состоять, по крайней мере, из трех элементов: турбинного датчика 3; первичного преобразователя 4, отсчетной системы (регистратора) 1.

Турбинный датчик представляет собой аксиальную или тангенциальную лопастную турбинку (на схеме рис. 14б показана аксиальная турбинка), опирающуюся на керновые подпятники или подшипники.

Поток измеряемой среды, воздействуя на лопасти турбинки, сообщаетей вращательное движение с угловой скоростью w, пропорциональной расходу Q

Первичный преобразователь, изображенный на схеме, представляет собой индукционную катушку. При пересечении магнитного поля катушки лопастями ферромагнитной турбинки в катушке наводится пикообразный пульсирующий ток. Частота пульсаций наведенного тока пропорциональна угловой скорости вращения турбинки, а следовательно, и измеряемому расходу.

В качестве первичных преобразователей используются также индуктивные катушки, в которых при вращении ферромагнитной турбинки создается периодическое изменение индуктивности, вызывающее соответствующие изменения одного из параметров текущего через нее тока. Применяются также и фотоэлектрические элементы.

Импульсы пульсирующего тока регистрируются отсчетной системой (регистратором) 1.

Общее число импульсов, зарегистрированных этой системой за время t, характеризует суммарное количество вещества, протекшее по трубопроводу за это время. Число импульсов, зарегистрированных (отсчитанных) системой за единицу времени, характеризует расход измеряемого вещества. Для удобства снятия показаний расход жидкости в цифровом виде отображается на вторичном приборе, получающем сигналы с регистратора.

Основными эксплуатационными факторами, существенно влияющими на точность измерения расхода турбинными расходомерами, являются:

1) изменение вязкости измеряемой среды;

2) износ опор;

3) закрутка потока, вызванная влиянием местных сопротивлении.

Вследствие этого данные приборы мало пригодны для измерения расхода загрязненных или абразивных сред, а также жидкос:тей, сильно меняющих свою вязкость при числах Рейнольдса, меньших критических (переход ламинарного течения к турбулентному)

Влияние местных сопротивлений, закручивающих поток, в значительной мере устраняется, если перед турбинным датчиком установить специальные направляющие или сопловые аппараты. В этом случае для нормальной эксплуатации турбинных датчиков не требуется столь длинных прямых участков трубопровода как для других типов расходомеров.

 

 

stydopedia.ru

Типы расходомеров

По принципу действия основного элемента — датчика наиболее распространенные скважинные дебитомеры и расходомеры относят­ся к одному из трех типов: турбинным (вертушечным), термо­электрическим или поплавковым.

Расходомер постоянного перепада давления

Рассмотрим расходомер постоянного перепада давлений поплавково-пружинного типа. Погрешность ротаметрических расходомеров в меньшей сте­пени зависит от вязкости жидкости, так как форма поплавка может быть выбрана с достаточно постоянным коэффициентом расхода. Чувствительный элемент прибор поплавково-пружинного типа (рис. 3) диск 6, соединенный при помощи штанги с винтовой пружиной 1, под действием потока жидкости перемеща­ется вниз в измерительном конусе 8. Штанга имеет два участка (секции). Секция 2, расположенная внутри трансформатора 3, изготовлена из магнита из не­ржавеющей стали, секция 4 — из немагнитного анодирован­ного алюминия. Магнитная часть штанги образует сердеч­ник трансформатора. При дви­жении штанги вниз выходное напряжение трансформатора линейно возрастает. Таким образом, устанавливается зависи­мость между измеряемым рас­ходом жидкости и регистри­руемым электрическим сигна­лом.

Для изменения пределов измерения в приборе преду­смотрены сменные пружины и измерительные конусы 8 с раз­личными углами. Длина хода поплавка составляет 100 мм. В трубе 7 поставлены верхний 5 и нижний 9 ограничители хо­да поплавка. Для изоляции обмотки трансформатора от скважинной жидкости штанга и пружина перемещаются в трубке, изготовленной из не­магнитной нержавеющей ста­ли, имеющей отверстия для вы­хода воздуха из верхней части трубки. Направление всего по­тока жидкости через измери­тельный конус осуществляется с помощью пакерующего уст­ройства, состоящего из пакера 10 зонтичного типа, ходо­вого винта 11 и двигателя 12. Отключение электродвигателя при полностью раскрытом пакере производится с помощью микровыключателей. Прибор спускают в скважину на одно­жильном бронированном кабеле диаметром 4,5 мм. Отсутствие в датчике расхода трущихся деталей, а также незначительная реак­ция в трансформаторе обеспечивают высокую чувствительность прибора (порядка 0,3%).

Рис.3 Поплавково-пружинный дебитомер с зонтичным пакером

Дебитомер турбинного типа

На рис. 4, а изображен дебитомер-расходомер турбинного типа. Измерительным элементом слу­жит разгруженная гидромет­рическая турбинка. Поток жидко­сти, проходя через окна 8 и 11, вращает турбинку 9, на общей оси с которой установлен постоянный П-образный магнит 7. Этот магнит через стенку герметичной каме­ры (из немагнитного материала) управляет установленным в ка­мере магнитным прерывателем тока 6. Принцип действия преры­вателя следующий (рис. 4, б). При вращении магнита 7, укреп­ленного на турбинке, магнитная стрелка 12 совершает колеба­тельные движения вокруг оси 16, замыкая и размыкая электричес­кую цепь через подвижный кон­такт 15. Таким образом, в цепи, подключенной к кабелю 1, возни­кают электрические импульсы, число которых, очевидно, совпа­дает с числом оборотов турбинки. Амплитуда колебаний стрелки ограничивается контактом 15 и упором 13. Магнит 14 увеличи­вает время стояния стрелки на контакте. Преимущество магнитного прерывателя — незначитель­ная мощность, требуемая для его работы, а отсюда весьма неболь­шое тормозящее действие на турбинку.

Пакер 10 рассматриваемого прибора представляет собой чехол из ткани, натянутой между парами пластинчатых пружин. Раскрытие пакера осуществляется электрическим приводом, состоящим из электродвигателя и ходового винта 3. Винт 3, ввинчиваясь в травер­су 4, двигает подвижную трубу 5 относительно корпуса 2 вниз. При этом труба 5, нажимая на пластинки пакера, выгибает их наружу, и, расправляя ткань пакера, перекрывает кольцевое пространство меж­ду дебитомером и колонной. Одновременно с этим окно 8 на трубе 5 совмещается с соответствующим окном в корпусе 2, открывая путь для движения всего потока жидкости через струенаправляющую трубу дебитомера, где установлена турбинка. При обратном направ­лении вращения ходового винта 3 пластинки пакера распрямляются и ткань складывается вокруг прибора.

Рис. 4 Принципиальная схема дебитомер турбинного типа (а) и магнитного прерывателя(б)

Импульсы тока от прерывателя 6 по кабелю передаются на по­верхность, специальным блоком частотомера преобразуются в по­стоянный ток, который пропорционален числу импульсов и регистрируется регист­ратором геофизической станции. Частота вращения турбины пропор­циональна скорости потока. Коэффициент пропорциональности оп­ределяется градуировкой прибора на специальных стендах или не­посредственно на скважине.

studfiles.net

Виды расходомеров

Внедрение

Здесь будут представлены частично опыт внедрения и приоритетные направления нашей деятельности, а пока только фото

Система диагностирования реактора на Нововоронежской АЭС

Система диагностирования реактора на Нововоронежской АЭС

Спиртзавод

Спиртзавод

Измеритеьный блок комплексов КСИП-2В и КСИП-2С

Топливораздаточная колонка производства НАРА

Топливораздаточная колонка производства НАРА

Топливораздаточная колонка производства НАРА

Топливораздаточная колонка производства НАРА

Фильтровально расходомерная установка НАРА 100

Фильтровально расходомерная установка НАРА 100

Гидромотор-насос на приводе колесной пары с рекуперацией энергии

стенд Союзгидравлика

Реостатные испатания

Испытания системы контроля расхода топлива тепловоз ТЭМ-2

Установка для поверки бытовых счетчиков газа

Установка для поверки бытовых счетчиков газа

Стент испытания опытных авиадвигателей

Фото испытательного стенда №9 предназначенного для проведения испытаний газогенератора нового перспективного

авиационного двигателя ПД-14.  Двигатель предполагается устанавливать на новый магистральный самолет МС-21. Расходомеры НОРД-20 ( 4 шт) и НОРД-40 (1 шт)

установлены непосредственно на газогенераторе и измеряют расход авиационного топлива в контурах камеры сгорания газогенератора и расход масла.

Стенд наладки авиадвигателей после ремонта для авиаремонтных заводов

Стенд испытания гидромоторов

Гомогенизатор молока

Ролико-лопастная турбина

Расходомеры для нужд параходства

Поверочная установка

Проливная установка

Плавучая нефтебаза для заправки судов

Плавучая нефтебаза для заправки судов

Плавучая нефтебаза для заправки судов

Плавучая нефтебаза для заправки судов

Плавучая нефтебаза для заправки судов

npopramen.ru

Тахометрические счетчики и расходомеры. Устройство, принцип действия, типы и виды тахометрических счетчиков и расходомеров.

Тахометрическими называются расходомеры, в которых скорость движения рабочего тела пропорциональна объемному расходу измеряемой среды. В большинстве случаев рабочее тело — преобразователь расхода (крыльчатка, турбинка, шарик и т.п.) — под воздействием потока вращается. В зависимости от устройства рабочего тела тахометрические расходомеры подразделяются на крыльчатые, турбинные, шариковые, камерные, кольцевые и др.

Тахометрические преобразователи расхода могут использоваться как в счетчиках количества, так и в расходомерах. В первом случае преобразователь расхода (например, турбинка) связан со счетным механизмом. Тахометрические расходомеры содержат электрические тахометрические преобразователи частоты вращения чувствительного элемента в электрический сигнал, измеряемый затем вторичным прибором. Электрические преобразователи скорости оказывают незначительное тормозящее действие на подвижный элемент (по сравнению с механической передачей в счетчиках), в силу чего точность тахометрических расходомеров выше точности счетчиков с механическим редуктором. Тахометрические приборы измеряют объемные расходы. При необходимости измерения массовых расходов они должны снабжаться либо измерителями температуры и давления, либо плотномерами, вычислительными устройствами.

Тахометрические расходомеры применяются для измерения расхода различных жидкостей (реже газов), причем некоторые их разновидности могут использоваться на загрязненных жидкостях. Наиболее широко эти расходомеры используются в коммунальном хозяйстве для учета индивидуального потребления горячей и холодной воды, газа.

Тахометрические расходомеры обладают следующими положительными чертами: широкий динамический диапазон, достигающий 25; высокая точность, получаемая за счет индивидуальной градуировки приборов; простота получения и съема показаний. К числу их недостатков относятся значительная потеря давления, требования к длинам линейных участков до (свыше 10D) и после (более 3D) счетчика, износ подшипников при наличии загрязнений в воде и газах, ограничения по диаметру трубопровода.

В соответствии с ГОСТ 14167-83 в технической документации водосчетчиков указывается четыре значения объемного расхода: максимальный Go.max, на котором допускается кратковременная работа счетчика и для которого определяется потеря давления; эксплуатационный G0.э = (24.. .46) % от Go.max, при котором рекомендуется длительная работа счетчика; переходной G0.пер и минимальный G0.min. В диапазоне G0.пер - Go.max счетчик имеет минимальный предел относительной погрешности, составляющей, например ± 2 %, в области G0.min - G0.пер нормируется большее значение погрешности, достигающее, например ±4 %.

Тахометрические расходомеры разных типов: для горячей и холодной воды, нефтепродуктов, газа выпускаются многими отечественными и зарубежными фирмами и заводами: з-дом «Водо- прибор», «Ценнер водоприбор», «Тепловодомер», «Саяны» (Москва), «Промприбор» (г. Ливны), Арзамасским приборостроительным заводом, «Промприбор» (г. Ивано-Франковск), концерном ABB, фирмами Siemens, Invensys Metering Systems, Brooks Instrument и др.

Крыльчатые и турбинные расходомеры применяются для измерения расхода различных жидкостей за исключением очень вязких и загрязненных, поскольку для них важной является смазывающая способность измеряемой среды. Для измерения расхода газа турбинные расходомеры применяются реже. Это связано с тем, что из-за малой плотности газа достаточно большой вращающий момент получается только при больших расходах, что уменьшает диапазон измерения расходомера и повышает порог чувствительности. Кроме того, в газовой среде ускоряется износ подшипников.

При диаметрах трубопроводов от 15 до 40 мм применяются крыльчатые расходомеры, а от 50 до 250 мм — турбинные. На рис. 1, а схематично показано устройство турбинного преобразователя расхода жидкости.

Рис. 1. Устройство турбинных преобразователей расхода:

а — четырехлопастная турбина ; б — турбина одноструйных водосчетчиков; 1 — корпус; 2,3 — струевыпрямители; 4 — турбинка; 5 — тахометрический преобразователь

Корпус преобразователя 1 представляет собой отрезок трубы с двумя фланцами для присоединения его к трубопроводу. Внутри корпуса установлены струевыпрямители 2 и 3, соединенные осью, на которой расположена турбинка 4. В расходомерах частота вращения турбинки, пропорциональная объемному расходу, с помощью тахометрического преобразователя 5 преобразуется в частоту импульсов выходного сигнала. При известной цене импульса их суммарное число определяет объемный расход на интервале времени. Импульсный сигнал с помощью специальной схемы преобразуется в аналоговый выходной сигнал. В счетчиках количества число оборотов турбины, пропорциональное количеству протекшего вещества, измеряется счетным механизмом, соединенным с осью турбинки шестеренчатым редуктором и магнитной муфтой. Если редуктор находится в воде, то счетчик называется мокроходным, если редуктор вынесен из воды, то счетчик является судоходным. В основном используются последние. Счетчики могут давать импульсный сигнал, пропорциональный числу оборотов, для чего на стрелке отсчетного устройства устанавливается постоянный магнит, который вызывает срабатывание герконового реле. Цена импульса зависит от того, на стрелке какой декады счетчика установлен магнит.

Турбинки тахометрических расходомеров подразделяются на аксиальные и тангенциальные. У первых — ось совпадает с направлением потока, у вторых — она перпендикулярна потоку.

Аксиальные турбинки имеют лопасти винтовой формы (рис. 1, а). При малом диаметре турбинок число лопастей мало (4 - 6), но они имеют большую длину. При больших диаметрах турбинки число лопастей велико (до 20), но их высота и длина невелики (относительно диаметра).

Конструкции тангенциальных турбинок разнообразны. В качестве примера на рис. 1, б показана турбинка серийно выпускаемых одноструйных водосчетчиков.

 При незначительных нагрузках на турбинку ее частота вращения пропорциональна объемному расходу. Однако на характер этой зависимости влияют вязкость и плотность  измеряемой среды, момент сопротивления от трения в опорах и реакции тахометрического преобразователя частоты вращения (см. рис. 1, а поз. 5) или механического счетчика, конструктивные параметры турбинки.

В расходомерах для возможности бесконтактного измерения скорости вращения турбинки ее лопасти либо изготавливаются из ферромагнитного материала, либо на крыльчатке устанавливаются отметчики из этого материала. Среди бесконтактных преобразователей (см. рис. 1, а поз. 5), преобразующих скорость вращения турбинки в электрический сигнал, наибольшее распространение получили магнитоиндукционные типы.

Рис. 2. Схема электрических бесконтактных преобразователей турбинных расходомеров:

а — магнитоиндукционного: 1 — катушка; 2 — магнит; 3 — немагнитная труба; 4 — ферромагнитные лопасти; б — дифференциально-трансформаторного; 1,2 — первичная и вторичная обмотан; 3 — подвижный сердечник; 4 — сердечник

Такой преобразователь (рис. 2, а) представляет собой катушку 1 с большим числом витков, внутрь которой вставлен магнит 2. Оси катушки и магнита располагаются перпендикулярно к оси немагнитной трубы 3. При прохождении ферромагнитной лопасти 4 турбинки (или отметчика) мимо магнита происходит изменение магнитного поля, что вызывает появление импульса ЭДС (меандра) в обмотке. Очевидно, что частота следования этих импульсов будет равна числу оборотов турбинки, умноженному на число лопастей. Частотно-импульсный сигнал по линиям связи поступает на вход измерительного блока, преобразующего этот сигнал в токовый, изменяющийся пропорционально расходу. Магнитоиндукционные преобразователи используются в расходомерах с турбинками больших диаметров, имеющих значительный крутящий момент. Это связано с тем, что такие преобразователи создают большой тормозящий момент.

Расходомеры малых расходов (см. рис. 2, б) оснащаются дифференциально-трансформаторными преобразователями, тормозящий момент которых значительно меньше, чем у магнитоиндукционных. Дифференциально-трансформаторный преобразователь состоит из первичной обмотки 1, питаемой от генератора напряжением с частотой 3...6 кГц, двух встречно включенных секций вторичной обмотки 2 и двух сердечников 3 и 4. При отсутствии лопасти турбинки под сердечником 4 ЭДС, наводимые в обеих секциях должны быть равными, при этом Uвых = 0. Если присутствует начальный небаланс, то он устраняется с помощью подвижного сердечника 3.

При прохождении лопасти турбинки под сердечником 4 нарушается равенство магнитных потоков в секциях вторичной обмотки (увеличивается поток в нижней обмотке и уменьшается в верхней), в силу чего на выходе вторичной обмотки появляется сигнал Uвых. Этот сигнал имеет частоту питающего напряжения, модулированного по амплитуде частотой, равной частоте вращения турбинки, умноженной на число лопастей. Измерительный преобразователь, на вход которого поступает Uвых, выделяет частоту модуляции и преобразует ее в выходной токовый сигнал. Серийно выпускаются турбинные расходомеры для измерения расхода воды от 0,07 до 500 м3/ч в трубопроводах диаметром от 20 до 150 мм при температурах среды до 120 °С и давлении до 1,6 МПа с пределом основной относительной погрешности ±(2...5) %. Расходомеры газа выпускаются с верхними пределами от 100 до 1600 м3/ч при диаметрах 65...200 мм, температуре газа до 50 °С и давлении до 0,6 МПа. Достоинством турбинных расходомеров является возможность их использования в широком интервале расходов, диаметров трубопроводов и параметров контролируемой среды. У отдельных типов расходомеров при больших скоростях и диаметрах труб динамический диапазон измерения достигает 15...20. Такие расходомеры имеют малую инерционность.

В настоящее время турбинные тахометрические расходомеры являются одними из наиболее точных. Существуют серийно выпускаемые расходомеры с основной погрешностью 0,5 %, которая может быть уменьшена индивидуальной градуировкой.

Однако тахометрические турбинные расходомеры имеют и недостатки, ограничивающие их применение: влияние вязкости контролируемой среды, износ опор (нельзя, например, измерять расход сред, содержащих взвешенные частицы, особенно если они обладают абразивными свойствами).

Шариковыми называются тахометрические расходомеры, подвижным элементом которых служит шарик, непрерывно движущийся в одной плоскости по внутренней поверхности трубы под воздействием предварительно закрученного потока. Скорость движения шарика по окружности трубы пропорциональна объемному расходу жидкости. Схема шарикового преобразователя для средних и больших расходов представлена на рис. 3, а.

Рис. 3. Схема шариковых преобразователей расхода:

а, б — для больших и малых расходов; 1 — формирователь потока; 2— шарик; 3 — ограничительное кольцо; 4 — струевыпрямитель; 5 — тахометрический преобразователь?

Поток жидкости, закрученный формирователем 1 в винтовом направлении, вызывает движение шарика 2 по окружности. От перемещения вдоль трубы шарик удерживается ограничительным кольцом 3, за которым располагается струевыпрямитель 4 для выпрямления закрученного потока. На внешней стороне немагнитного корпуса располагается тахометрический преобразователь 5 для преобразования частоты вращения шарика в частотный электрический сигнал.

 Для небольших расходов применяется конструкция, представленная на рис. 3, б. Здесь нет специального формирователя для закручивания потока, а движение шарика по окружности вызывается тангенциальным подводом жидкости. В шариковых расходомерах применяются тахометрические преобразователи скорости, аналогичные преобразователям турбинных расходомеров. Шар под действием центробежной силы прижимается к внутренней поверхности трубы, а под действием осевой составляющей скорости потока — к ограничительному кольцу, т.е. шару, кроме сил вязкого трения жидкости, необходимо преодолевать силы трения о поверхности трубы и ограничительного кольца (см. рис. 3, а).

Выпускаемые промышленностью шариковые расходомеры, изображенные на рис. 3, используются для измерения расхода жидкостей от 0,025 до 600 м3/ч, при температуре до 285 °С и давлении до 10 МПа. Плотность среды должна находиться в пределах 700...1400 кг/м3 и кинематическая вязкость в пределах (0,3... 12)* 10-6 м2/с. Из-за отсутствия опор у подвижного элемента расходомеры могут использоваться на жидкостях с твердыми включениями ограниченного размера и агрессивных.

На АЭС используются шариковые расходомеры ШТОРМ двух модификаций: ШТОРМ-32М (верхний предел измерения 50 м3/ч) и ШТОРМ-8А (верхний предел измерения 8 м3/ч), их основная погрешность составляет ±(1,5...2,5) %.

Камерными называются тахометрические расходомеры и счетчики, имеющие один или несколько подвижных элементов, которые при движении отмеривают определенные объемы жидкости. Обычно эти подвижные элементы движутся непрерывно со скоростью, пропорциональной объемному расходу. В промышленности в большинстве случаев для измерения расхода газа и нефтепродуктов применяются камерные счетчики. Достоинствами их является высокая точность измерения, составляющая ±(0,2... 1) % для жидкостей и ±(1... 1,5) % для газов, достаточно большой диапазон измерения и слабое влияние вязкости среды. Последнее обстоятельство позволяет применять камерные счетчики для жидкостей вязкостью до 3 * 10-4 м2/с.

Один из приборов камерного типа — счетчик жидкости с овальными шестернями. Такой счетчик предназначен для измерения количества жидкостей, имеющих вязкость от 55 * 10-6 до 3 *  10-4 м2/с (0,55...300 сСт), температуру от -40 до 120 °С и давление до 64 кгс/см2 в трубах диаметром до 100 мм. Такой счетчик имеет основную погрешность ± 0,5 %. Схема преобразователя с овальными шестернями показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема счетчика с овальными шестернями

В положении шестерен по рис. 4, а под действием разности давлений р1—р2 возникает момент, вращающий левую шестерню против часовой стрелки. При этом правая шестерня будет ведомой и за счет зубчатого сцепления будет поворачиваться по часовой стрелке. Через половину оборота шестерни установятся в положение рис. 4, б. Тогда вращающий момент будет создаваться на правой шестерне, левая становится ведомой. За полный оборот измерительные камеры (на рис. 4 заштрихованы) дважды наполняются и опорожняются, т.е. за один оборот объем пропускаемой жидкости равен четырем объемам одной измерительной камеры. На счетный механизм передается движение одной из шестерен посредством магнитной муфты или тахометрического дифференциально-трансформаторного преобразователя скорости. Изменение вязкости жидкости может увеличить погрешность счетчика.

www.eti.su

Расходомер - тип - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Расходомер - тип

Cтраница 1

Расходомер типа 3 - РИ-М предназначен для измерения расхода электропроводных ( с электропроводностью не менее З - Ю о-и-1 X X см-1) жидкостей, растворов и пульп в закрытых заполненных трубопроводах.  [1]

Расходомер типа 4 - РИ предназначен для измерения, регистрации и суммирования объемного расхода непрерывного потока электропроводной жидкости, неагрессивной к внутреннему покрытию трубы датчика и электродам.  [2]

Расходомеры типа 4 - РИ о индексом 6 могут работать при температуре контролируемой среды до 120 С.  [3]

Расходомеры типа 4 - РИ с индексом 6 могут работать при температуре контролируемой среды до 120 С.  [4]

Расходомеры типа ППЭ изготовляются с диаметром патрубка 50 мм и рассчитаны на рабочее давление жидкости но 16 кГ / см - при температуре до 100 С. При установке прибора до и после него - выбираются прямые успокоительные участки трубопровода длиной около 500 мм.  [6]

Расходомер типа ППЭ выпускают только для трубопровода диаметром 50 8 мм. Корпус прибора рассчитан на статическое давление 0 16 Мн / м2 ( 16 кГ / см2) и температуру не выше 100 С. Предел измерения определяется массой дополнительных грузов и шириной отверстия в поршне.  [7]

Расходомеры типа ИР-51 состоят из датчика ( первичного преобразователя расхода) и измерительного блока.  [8]

Расходомер типа ДП-410 имеет такие же размеры, что и дифманометр ДП-280, но шкала прибора заменена дисковой диаграммой, соответственно изменена и кинематическая схема. Привод диаграммы дифманомет-ра типа ДП-410 осуществляется посредством часового механизма с шестисуточным заводом.  [9]

Расходомеры типа МПСФ имеют встроенный ферродинамический датчик и работают в комплекте с крупногабаритными вторичными приборами типа ВФ.  [11]

Расходомер типа водослива представляет собой простой и легко обслуживаемый расходомер жидкостей для открытых потоков.  [13]

Расходомер типа РЭФ изготовляет Харьковский завод кип.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Расходомеры. Виды и принцип действия. | Стройтехнология

1 Апрель 2014

Расходомер - это измерительный прибор, позволяющий измерить расход вещества, проходящего через трубопровод определенного сечения в единицу времени.

Расход вещества может измеряться в м3/с, тогда его называют объемным расходом. Массовый расход измеряется в кг/с. Для того, чтобы расходомер мог измерять не то только расход, но и количество, он снабжается специальным счетчиком. Именно такие, комбинированные модели получили наиболее широкое распространение в промышленности.

По принципу действия расходомеры подразделяются на 4 основных типа:

1. Электромагнитный расходомер способен измерять средний объемный расход токопроводящих жидкостей (электролитов). Имеет широкую область применения - переработка нефти и газа, тяжелая промышленность, металлургия, химическая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, пищевая промышленность, применение в составе различных измерительных систем и комплексов и др.

Электромагнитный счетчик осуществляет измерение объемного расхода жидкости как при прямом, так и обратном направлении потока.

2. Ультразвуковой расходомер благодаря специальным накладным датчикам способен измерять расход жидкости без непосредственного контакта с измеряемой средой.  Принцип действия ультразвуковых расходомеров основывается на явлении смещения звукового колебания движущейся газообразной или жидкой среды. Медов ультразвукового измерения расхода выделяют несколько:

- времяимпульсный метод - вычисление разности между временем прохождения импульса по потоку и прохождения импульса против потока;

- фазовый метод - вычисление разности фаз между ультразвуковыми колебаниями;

- частотный метод - вычисление разности между частотами автогенераторов, где в качестве обратной связи выступает контролируемая среда.

3. Вихревой расходомер осуществляет непрерывное измерение объемного расхода определенных жидкостей и газов, непосредственно контактируя с измеряемой средой через стержень расходомера.  Действие вихревого расходомера основывается на таком природном явлении, как образование вихрей за препятствием, находящимся на пути потока, благодаря чему этот измерительный прибор и получил свое название. При достижении определенной скорости среды, вихри образовывают стабильную дорожку, называемую «дорожкой Кармана». При этом частота образования вихрей и скорость потока являются пропорциональными. С помощью вихревых расходомеров может осуществляться мониторинг различных технологических процессов на производстве.

4. Механический расходомер предназначен для измерения объемного количества жидкостей - воды, масла, топлива и др., при этом лишен электронных элементов. Такие расходомеры могут измерять скорость потока посредством установления скорости вращения механической турбины при погружении её в поток.  Механические расходомеры относительно недороги и могут применяться в ЖКХ или жилых помещениях.

Электромагнитный принцип измерения расхода

www.strt.ru