Види звужуючих пристроїв, класифікація, будова, виготовлення, монтаж.

В залежності від параметрів і властивостей вимірюваного середовища, а також від діаметрів трубопроводів застосовуються різні звужуючі пристрої. Можна назвати дві основні різновиди звужуючих пристроїв, що випускаються промисловістю: діафрагми і сопла.

Дискова діафрагма безкамерна являє собою диск товщиною 4-8 мм, прохідний отвір якого розраховане на створення місцевого опору, що обумовлює вимірюваний перепад тиску. Дискова безкамерна діафрагма не в змозі забезпечити високої точності вимірювань. Справа в тому, що у дискових діафрагм відбори тиску і введені безпосередньо в трубопровід. Але оскільки швидкості в потоці середовища розподіляються по перетину трубопроводу нерівномірно, відбори тиску у дискових діафрагм реєструють якусь швидкість, характерну для даного місця відбору. Це і обумовлює недостатню точність вимірювань. Тому поряд з дисковими випускаються камерні діафрагми, здатні за своєю конструкцією забезпечити більш високу точність вимірювання.

Камерна діафрагма забезпечує усереднення тиску по колу трубопроводу кільцевими камерами, з яких і проводяться відбори тиску.

Сопло. Будь діафрагма створює в трубопроводі відчутну безповоротну втрату тиску середовища. Це обмежує область застосування діафрагм в тих випадках, де технологічні умови не допускають наявності таких втрат. Наприклад, при низькому тиску газоподібних середовищ і високих тисках пароподібних застосовують інший вид звужено пристрої - сопла, які за рахунок більш плавних конструктивних форм активної частини створюють більш низькі безповоротні втрати тиску вимірюваного середовища. Так само як діафрагми, сопла бувають камерні і безкамерні.

Звужуючі пристрої повинні монтуватися в попередньо встановлених фланцях тільки після очищення і продувки технологічних трубопроводів, бажано перед їх обпресуванням. Установка звужуючих пристроїв повинна проводитися так, щоб в робочому стані позначення на їх корпусах були доступні для огляду.

Звужуючий пристрій можна встановлювати тільки на прямій ділянці трубопроводу незалежно від положення цієї ділянки в просторі. При виборі місця установки звужено пристрої необхідно мати на увазі, що вимірюється потік в цьому місці повинен цілком заповнити перетин трубопроводу. Установка звужено пристрою повинна бути виконана таким чином, щоб точно збіглися отвори трубопроводу і звужуючого пристрою.

Місце установки звужуючого пристрою повинно вибиратися так, щоб вимірювальний ділянку трубопроводу був прямим і з круглим перетином. Не допускається установка звужуючого пристрою безпосередньо у місцевих опорів.

Похибки вимірювань, похибки засобів вимірювання. Допустима похибка, клас точності.

Похибка вимірювання (error of a measurement - англ.)— це відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної фізичної величини.

В залежності від обраної класифікаційної ознаки існують різні класифікації похибок вимірювання, серед яких можна виділити найбільш поширені:

- за формою вираження;

- за джерелами виникнення;

- за закономірностями виникнення та прояву.

Вимірювання фізичних величин не можна виконати абсолютно точно через недосконалість методів і засобів вимірювальної техніки, а також через вплив зовнішнього середовища та залежно від індивідуальних особливостей спостерігача.

Внаслідок дії багатьох випадкових та детермінованих чинників, які проявляються як у процесі виготовлення та експлуатації засобів вимірювань, так і в процесі вимірювань, покази вимірювальних приладів неминуче відрізняються від істинного значення вимірюваної величини.

Такі відхилення характеризуються похибками засобів вимірювань. Розрізняють похибки абсолютні, відносні, приведені тощо.

Абсолютною похибкою засобу вимірювань називається різниця між показом засобу вимірювань та істинним значенням вимірюваної величини за відсутності методичних похибок і похибок від взаємодії засобу вимірювань з об'єктом вимірювання.

Відносною похибкою засобу вимірювань називається відношення абсолютної похибки засобу вимірювань до істинного або дійсного значення вимірюваної величини, виражене у відсотках.

Приведеною похибкою засобу вимірювань називається відношення абсолютної похибки до розмаху шкали засобу вимірювань, виражене у відсотках.

Клас точності — узагальнена характеристика засобу вимірювальної техніки, що визначається границями його допустимих основних і додаткових похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на його точність, значення яких регламентуються стандартами на окремі види засобів вимірювань.

Вимірювання витрати методом постійного перепаду тиску. Ротаметри пневматичні і електричні.

До приладів з постійним перепадом тиску відносяться ротаметри поплавкові. Шкала яких практично рівномірні, їх можна використовувати для виміру мали витрат тиску, витрати тиску незначні і не залежать від витрат.

Потік рідини або газу який проходить через ротаметр знизу піднімає поплавок до того моменту доки розширюється щілина між поплавком і стінкою конічної трубки, не досягне такого моменту величини при якій діючі на поплавок сили зрівноважується. При рівно дії сили поплавок встановлюється на деякій висоті яка буде залежати від величини витрати, якщо витрата не зміниться поплавок залишиться в тому ж положенні. В ротаметрі поплавок повністю занурений в вимірювальне середовище. Клас точності дорівнює 1; 1.5.

Промисловість виготовляє ротаметри 3 типів:

1) Місцеві скляні ротаметри, типу РМ-0, РС-3А;

2) З пневматичною дистанційною передачею;

3) З електричною передачею.

 

Феродинамічна система передач.

Феродинамічна система дистанційної передачі сигналів вимірювальної інформації До феродинамічної системи дистанційної передачі входять 2 аналогічних перетворювачі з уніфікованим сигналами (-1 0 +1 В), з'єднані лініями зв'язку. В основу роботи передачі покладено компенсаційний спосіб, який полягає в тому, що ЕРС вимірювального перетворювача компенсується ЕРС перетворювача вторинного приладу, при цьому Е1 = Е2. При однакових кутових положеннях б1 = б2 на вході електронного підсилювача відсутній сигнал небалансу: ДЕ = Е1-Е2 = 0.

Якщо положення рамок перетворювачів ПФ1 і ПФ2 змінюється, кути нахилу будуть різними б1? б2, різними теж будуть індуковані в них ЕРС: Е1? Е2. Сигнал небалансу ДЕ подається на вхід електронного підсилювача ЕП, підсилюється і приводить у рух реверсивний двигун РД. Останній повертає рамку ПФ2 до наступного врівноважує стану. Стрілка на шкалі ВП приладу покаже нове значення вимірюваного параметра. Клас точності передачі становить 1. Як вторинні застосовують показують прилади типу ВФП і КВД та самопишучі ВФС і КСД.

 

Буйкові рівнеміри.

Їх робота базується на використанні виштовхувальної сили, що діє на занурене у рідину тіло (буйок) у вигляді циліндра, довжина якого значно більша від його діаметра, а питома густина значно більша під питомої густини досліджуваної рідини.

Такий буйок механічно з'єднаний з чутливим елементом вторинного перетворювача, а його переміщення обмежується за допомогою пружини, закріпленої одним кінцем до верхньої частини буйка, а другим до нерухомої частини перетворювача. Такий буйок, що вільно підвішений на пружині, служить масштабним перетворювачем порівняно великих змін рівня (до 10-20 м) у порівняно невеликі переміщення буйка та чутливого елемента вторинного перетворювача. Залежно від рівня рідини на буйок буде діяти підйомна сила, внаслідок чого пружина стискається, а чутливий елемент, яким може бути, наприклад, плунжер індуктивного чи взаємоіндуктивного перетворювача, переміщується, змінюючи відповідно вихідну індуктивність (повний електричний опір) чи вихідну ЕРС.

Функцію перетворення буйкового перетворювача можна визначити, виходячи з таких положень. При зануренні буйка в досліджувану рідину на нього буде діяти виштовхувальна сила.