Общие положения, классификация

Принцип действия расходомеров переменного перепада давления основан на зависимости перепада давления, создаваемого устройством, установленным в трубопроводе, или же самим элементом трубопровода от расхода газа, протекающего через это устройство.

В состав расходомера входят: преобразователь расхода, создающий перепад давления, дифференциальный манометр, измеряющий этот перепад, и соединительные трубки между преобразователем и дифманометром. В зависимости от принципа действия преобразователя расхода данные расходомеры подразделяются на шесть самостоятельных групп, внутри которых имеются конструктивные разновидности преобразователей.

1. Принцип действия расходомеров с гидравлическим сопротивлением основан на зависимости перепада давления, создаваемого гидравлическим сопротивлением, от расхода газа.
2. Центробежные расходомеры созданы на основе зависимости перепада давления, образующегося в закруглении трубопровода в результате действия центробежной силы в потоке, от расхода газа.
3. Расходомеры с напорным устройством, в котором создается перепад давления в зависимости от расхода в результате местного перехода кинетической энергии струи в потенциальную.
4. Расходомеры с напорным усилителем имеют преобразователь расхода, в котором сочетаются напорное и сужающее устройства. Напорные усилители применяются в основном при небольших скоростях газовых потоков, когда перепад давления, создаваемый напорными трубками, недостаточен.
5. Расходомеры ударно-струйные основаны на принципе измерения перепада давления, возникающего в процессе удара струи о твердое тело непосредственно или через слой измеряемого вещества. Они применяются для измерения малых расходов жидкости и газа.
6. Расходомеры с сужающими устройствами — важнейшие среди расходомеров переменного перепада давления. Они уже давно нашли применение в качестве основных промышленных приборов для измерения расхода газа, жидкостей и пара.

Объясняется это следующими достоинствами этих расходомеров:

• исключительная универсальность. Они пригодны для измерения расхода любых однофазных, а в известной мере и двухфазных сред. Кроме того, их можно использовать для измерения расходов самых различных значений в трубах практически любого диаметра и при любых давлениях и температурах;
• отсутствие потребности в поверочных стендах при применении стандартных сужающих устройств, устанавливаемых в трубах диаметром более 50 мм;
• простота комплектации и низкая стоимость расходомера, так как индивидуально изготавливается только сужающее устройство, все остальные комплектующие выпускаются заводами серийно и в достаточных количествах.

Принцип действия вышеуказанных расходомеров основан на зависимости перепада давления, создаваемого сужающим устройством, в результате которого происходит преобразование части потенциальной энергии потока в кинетическую, от расхода газа.

Сужающие устройства служат для создания перепада давления и работают в комплекте с дифманометрами или другими преобразователями, измеряющими создаваемый перепад давления в единицах расхода. Сужающие устройства разделяются на стандартные и нестандартные.

К стандартным сужающим устройствам относятся диафрагмы. На рис. 8.3 показано поперечное сечение диафрагмы.

Рис. 8.3