|
|
|
РАСХОДОМЕРЫОчевидно, что скорость движения среды в разных точках внутри трубки не обязательно будет одинаковой. 
Рис. 11.1. Проточная труба (А), поток вещества через
поперечное сечение (В)
Объем вещества, проходящего через заданное поперечное
сечение трубки (рис. 11.1 Б) в течение определенного интервала времени At,
равен:
где v — скорость движущейся среды через поперечное сечение
площадью А,аАх-перемещение объема V. На рис. 11.2 отображено типовое
распределение скоростей стационарного потока жидкости или газа внутри
поперечного сечения. Средняя скорость потока в сечении А определяется следующим
соотношением:
При измерении скорости потока датчиком, размеры того существенно
меньше размеров трубки, можно получить либо завышенные, либо заниженные
значения скорости, а среднее значение скорости va будет где-то между ними,
поэтому на практике чаще определяется не скорость потока, а расход вещества
через определенное сечение. Расход — это произведение средней скорости потока
на площадь поперечного сечения. В системе СИ он измеряется в кубических метрах
в секунду (м3/с). Преобразовав выражение (11.3), можно вывести уравнение для
расхода вещества:
Рис. 11.2. Профиль скоростей потока внутри трубки
Расходомеры обычно меряют среднюю скорость потока vo при
известной площади поперечного сечения А.
Принцип действия расходомеров, работающих с несжимаемыми
средами (водой, маслом и т.д.). редко основывается на определении перемещения
объемов, для этого чаще всего применяется измерение расхода массы. Для
несжимаемых жидкостей справедливо следующее соотношение между их массой и
объемом:
М = pV , (11.5)
где р — плотность жидкости.
В системе СИ расход массы измеряется в кг/с, а в американской системе единиц — в фунт/с. Для сжимаемых сред (газов) при заданном давлении определяются либо массовый, либо объемный расход. Существует большое разнообразие сенсоров, способных измерять скорость перемещения либо массы, либо объема. Однако независимо от типа используемого датчика определение расхода вещества всегда является сложной задачей, поскольку при этом требуется учитывать многие физические характеристики исследуемой и окружающей сред, форму трубок и свойства материалов, из которых они изготовлены, температуру среды и давление и т.д. При выборе датчика всегда необходимо внимательно изучить его параметры, указанные в документации производителя, и учесть все известные практические рекомендации, относящиеся к детекторам данного типа. В этой статье традиционные расходомеры механического типа рассматриваться не будут. Здесь будет дано описание сенсоров, в составе которых нет подвижных компонентов, и которые не создают (или почти не создают) никаких помех потоку жидкой среды. . Закон сохранения массы является одним из основных постулатов физики. Масса не может ни создаваться, ни разрушаться. Если в замкнутом объеме нет никаких входных и выходных отверстий, масса вещества в нем всегда будет оставаться постоянной. Однако если на границах замкнутого объема происходит втекание и вытекание массы, для постоянства массы в объеме сумма ее прихода и расхода должна всегда быть равна нулю, т.е. должно выполняться правило: сколько массы вещества поступило, столько должно и уйти. Для стационарного потока распределение этих линий одинаково в любой момент времени. В любой точке z вектор скорости всегда направлен по касательной к линии потока. Рассмотрим замкнутый объем в пределах потока среды, сформированный линиями потока, и назовем его проточной трубой. Поскольку границы такой трубы состоят из линий потока, она ведет себя как обычная трубка определенной формы: текущая среда входит в трубку на одном конце через поперечное сечение А , а вытекает на другом ее конце через сечение А2.
Информация исключительно в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна.Правообладатели статей являются их правообладателями. |
По вопросам размещения статей пишите на email:
|
