|
|
|
РАСХОДОМЕРЫ С МИШЕНЯМИРасходомеры этого типа используются при работе с турбулентными потоками. Их области применения: мониторинг окружающей среды, метеорология, гидрология, морские исследования, где требуется определение скорости потоков воздуха или воды, а также их турбулентности в зоне, расположенной рядом с поверхностью. В структуру таких расходомеров всегда входит твердое тело, часто называемое мишенью, то вводится в поток изучаемой среды. При этом измеряется сила, действующая на тело в потоке жидкой среды. Полученное значение преобразуется в величину скорости потока. Важным достоинством таких сенсоров является возможность проведения измерений расхода и скорости потока в двух, а то и в трех направлениях. Для проведения многомерных исследований необходимо обеспечить симметричность мишени во всех направлениях измерений. Уже почти в течение полувека такие многомерные расходомеры используются в промышленности, в коммунальной сфере, в аэрокосмических и других исследовательских лабораториях для измерения расхода однонаправленных и двунаправленных потоков жидкостей (включая криогенные), газов, паров (как насыщенных, так и перегретых). Принцип действия таких сенсоров основан на измерении механического напряжения эластичного резинового троса, вызванного силой, приложенной к мишени, прикрепленной к нему (рис. 11.18). Идеальной мишенью является плоский диск [12], поскольку величина расхода не влияет на его коэффициент уноса. Для сферической симметричной мишени коэффициент уноса зависит от скорости потока, поэтому при использовании такой мишени датчик необходимо калибровать и оптимизировать для каждого конкретного случая применения. Измерения механического напряжения можно выполнять при помощи тензосенсоров, но при этом им надо обеспечить физическую защиту от влияния жидкой среды. Сила, действующая на мишень в потоке несжимаемой жидкости, определяется выражением. Пренебрегая массой троса, величину его деформации, вызванную действием силы на мишень, можно выразить в виде:
Рис. 11.18. Расходомер с мишенью
где L — длина троса, х — координата расположения
тензосенсоров, Е — модуль Юнга, а и b — геометрические коэффициенты мишени. Из
выражения (] 1.29) видно, что напряжение троса и скорость потока связаны квадратичной
зависимостью.
.
Информация исключительно в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна.Правообладатели статей являются их правообладателями. |
По вопросам размещения статей пишите на email:
|
