Приборы для измерения и контроля расхода.

В зависимости от принципа действия наиболее часто применяемые в народном хозяйстве расходомеры и счетчики жидкости, газа и пара могут быть классифицированы следующим образом:

1. Расходомеры переменного перепада давления. Принцип действия этой группы расходомеров основан на зависимости перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, устанавливаемым в трубопроводе, или элементом трубопровода, от расхода вещества.

К расходомерам переменного перепада давления относятся расходомеры:

а) С сужающим устройством (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося в сужающем устройстве в результате частичного перехода потенциальной энергии перехода в кинетическую, от расхода);

б) С гидравлическим сопротивлением (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося на гидравлическом сопротивлении, от расхода);

в) С напорным устройством (принцип действия основан на зависимости перепада давления, создаваемого напорным устройством в результате перехода кинетической энергии струи в потенциальную от расхода);

г) Центробежные (принцип действия основан на зависимости давления, образующегося на закруглении трубопровода в результате действия центробежных сил в потоке, от расхода);

д) Струйные (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося при ударе струи от расхода) и др.

2. Расходомеры переменного уровня. У этих приборов уровень жидкости в сосуде при свободном истечении ее через отверстие в дне или боковой стенке сосуда зависит от расхода.

3. Расходомеры обтекания. У этих приборов перемещение тела, воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, зависит от расхода вещества. К расходомерам обтекания относятся расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры поплавковые, пружинные), поплавково-пружинные, с поворотной лопастью.

4. Тахометрические расходомеры (принцип действия основан на зависимости скорости движения тела, установленного в трубопроводе, от расхода вещества). В эту группу входят: 1) камерные расходомеры с одним или несколькими подвижными элементами, отмеривающими при своем движении определенные объемы жидкости или газа; к камерным расходомерам относятся шестерные ( с вращающимися шестернями), лопастные (с лопастями, совершающими сложное вращательно-поступательное движение), винтовые (с роторами винтовой формы), кольцевые (с кольцевым поршнем, катящимся внутри цилиндрической камеры и одновременно движущимся вдоль перегородки) и др.; 2) турбинные с вращающейся крыльчаткой; 3) шариковые с движущимся шариком.

5. Электромагнитные расходомеры (принцип действия основан на зависимости результата взаимодействия движущейся жидкости с магнитным полем от расхода).

6. Акустические расходомеры, создающие от расхода акустический эффект в потоке; к этой группе приборов относятся ультразвуковые расходомеры, использующие звуковые колебания частотой свыше 2 * 10⁴Гц.

7. Вихревые расходомеры (принцип действия основан на зависимости частоты колебаний, возникающих в потоке в процессе вихреобразования, от расхода).

Кроме перечисленных, существует большое число расходомеров и счетчиков жидкости, газа и пара, принципы действия которых основаны на других зависимостях (например, тепловые, оптические, ионизационные, меточные, парциальные и др.)

При измерении расхода вещества тепловым методом происходит преобразование скорости потока в температуру, которое осуществляется с помощью теплового преобразователя расхода, обтекаемого измеряемым потоком и являющегося основной частью теплового расходомера.

В оптических расходомерах измерение расхода производят по оптическому эффекту, сопровождающему процесс распространения света в измеряемом потоке. В качестве источников излучения применяют лазеры.

Ионизационными называют расходомеры, принцип действия которых основан на искусственной ионизации движущегося потока вещества, обычно газа, вызывающей возникновение ионизационного потока между электродами; величина тока зависит от расхода газа. Ионизация потока осуществляется изотопами или же с помощью электрического поля.

Меточными называют расходомеры, принцип действия которых основан на измерении времени прохода меткой определенного участка пути. Метки могут быть радиоактивные, ионизационные, химические, тепловые, магнитные, оптические, ядерно-магнитные и др.

Парциальный метод измерения расхода позволяет с помощью расхода небольшого расходомера или счетчика количество контролировать поток в трубопроводе большого диаметра. В парциальных расходомерах производится измерение определенной доли расхода основного потока, для ответвления которой используется перепад давлений (на сужающем устройстве или участке трубопровода) либо динамической давление потока.