Лекційне заняття
Конструктор уроків
Лекційне заняття
Тема: Безконтактний метод вимірювання витрат
План
Електромагнітні витратоміри
Тахометричні кулькові витратоміри
Ультразвукові витратоміри
1
При безконтактному методі вимірювання витрати передбачається відсутність в потоці речовини механічних частин витратоміра.
До безконтактних витратомірів відносяться:
Електромагнітні витратоміри
Тахометричні кулькові витратоміри
Ультразвукові витратоміри
Електромагнітні (індукційні) витратоміри
Електромагнітні (індукційні) витратоміри застосовують для вимірювання в трубопроводах об'ємних витрат електропровідних рідин, розчинів і пульпи з дрібнодисперсними не феромагнітними частками. Питома електрична провідність вимірюваного середовища повинна перебувати в межах від 10-8 до 10 Ом/м. Деякі різновиди електромагнітних витратомірів знаходять застосування для вимірювання витрат рідкого металевого теплоносія, наприклад натрію.
Можливі два різновида індукційних витратомірів:
Витратоміри з постійним магнітним полем
Витратоміри із змінним магнітним полем
В комплект індукційного витратоміра входять: первинний перетворювач витрати, електронний блок (проміжний перетворювач), вимірювальний прилад.

Корпус 1 перетворювача, виготовлений з немагнітного матеріалу і покритий зсередини електричною ізоляцією 2 (гумою, емаллю, фторопластом тощо), розташований між полюсами магніту. Через стінку труби, ізольовано від неї, по діаметру введені електроди 3, що знаходяться в електричному контакті з рідиною. Силові лінії магнітного поля спрямовані перпендикулярно до площини, що проходить через вісь труби і лінію електродів.
Кулькові (тахометричні) витратоміри
Кульковими називаються тахометричні витратоміри, рухомим елементом яких є кулька, що безупинно рухається в одній площині по внутрішній поверхні труби під впливом попередньо закрученого потоку. Швидкість руху кульки по колу труби пропорційна об’ємній витраті рідини.
Потік рідини, закручений формувачем у гвинтовому напрямку, викликає рух кульки по колу. Від переміщення уздовж труби кулька притримується обмежувальним кільцем за яким розташовується потокоспрямляч (stream rectifier) для спрямлення закрученого потоку.
На зовнішній стороні немагнітного корпуса розташовується тахометричний перетворювач для перетворення частоти обертання кульки в частотний електричний сигнал.
Схеми кулькового перетворювача: а) – для великих витрат; б) – для малих витрат. 1 – формувач потоку; 2 – кулька; 3 – обмежувальне кільце; 4 – струменевипрямляч; 5 – тахометричний перетворювач
Ультразвукові витратоміри
Ультразвукові витратоміри - це пристрої, які використовуються для вимірювання швидкості потоку рідин у трубах або трубопроводах. Вони дуже точні та надійні, що робить їх популярними в різних галузях промисловості, включаючи очищення води, хімічну обробку та видобуток нафти та газу.
Ультразвукові витратоміри — це пристрої, які використовують ультразвукові хвилі для вимірювання швидкості потоку рідини в трубі або трубопроводі. Вони складаються з двох ультразвукових перетворювачів, розташованих на протилежних сторонах труби або трубопроводу, які випромінюють і приймають ультразвукові хвилі.
Зображення: https://uk.wikipedia.org/wiki/
Існують три основні методики визначення швидкості потоку, а на її основі і витрати рідини за допомогою ультразвуку:
часово-імпульсний спосіб (спосіб фазового зсуву), котрий здійснює вимірювання різниці фазових зсувів ультразвукових хвиль, що направляються за потоком й проти нього;,
детектування зміни частоти ультразвуку, викликаної рухомим середовищем (доплерівські витратоміри), котрий використовує вимірювання різниці частот повторення коротких імпульсів або пакетів ультразвукових коливань, що спрямовують одночасно за потоком й проти нього;
метод вимірювання часу поширення ультразвуку (зносу ультразвукового сигналу), який ґрунтується на вимірюванні різниці тривалості проходження коротких імпульсів, що направляються одночасно за потоком й проти нього.
Крім того, існує окремий метод визначення витрат, що базується на вимірюванні зміщення потоком ультразвукової хвилі, котра спрямовується перпендикулярно до напрямку руху середовища.
2
Дайте відповіді на питання
Які види рухливого елементу використовують у тахометричних витратомірах?
В чому полягає принцип дії тахометричних витратомірів?
На якому фізичному явищі заснована робота електромагнітного витратоміра?
У чому полягає принцип дії акустичних витратомірів?
За якими параметрами визначають витрату в акустичних витратомірах?
На які групи поділяють акустичні витратоміри?
Рефлексія від 5 учнів
Сподобався:
Так: 5
Ні: 0
Зрозумілий:
Так: 5
Ні: 0
Потрібні роз'яснення:
Ні: 5
Так: 0