Что такое сужающее устройство
сужающее устройство
3.2.1 сужающее устройство: Техническое устройство, устанавливаемое в измерительном трубопроводе, со сквозным отверстием для создания перепада давления среды путем уменьшения площади сечения трубопровода (сужения потока).
Смотри также родственные термины:
3.6 сужающее устройство (трубка ANNUBAR): Техническое устройство, устанавливаемое в измерительном трубопроводе для создания перепада давления среды путем уменьшения площади сечения трубопровода (сужения потока).
35. Сужающее устройство расходомера
Ндп. Дроссельное устройство
D. Drosselelement eines Durchflußmeßgerätes
E. Constricting device
F. Appareil déprimogène
Преобразователь расхода жидкости (газа), в котором в результате сужения сечения потока жидкости (газа) образуется перепад давления, зависящий от расхода
Полезное
Смотреть что такое «сужающее устройство» в других словарях:
Сужающее устройство расходомера — 35. Сужающее устройство расходомера Сужающее устройство Ндп. Дроссельное устройство D. Drosselelement eines Durchflußmeßgerätes E. Constricting device F. Appareil déprimogène Преобразователь расхода жидкости (газа), в котором в результате сужения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сужающее устройство (трубка ANNUBAR) — 3.6 сужающее устройство (трубка ANNUBAR): Техническое устройство, устанавливаемое в измерительном трубопроводе для создания перепада давления среды путем уменьшения площади сечения трубопровода (сужения потока). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
стандартное сужающее устройство — 3.15 стандартное сужающее устройство: Сужающее устройство, геометрические характеристики и условия применения которого регламентированы ГОСТ 8.586.1 ГОСТ 8.586.4. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 15528-86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15528 86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения оригинал документа: 26. Акустический преобразователь расхода D. Akustischer Durch flußgeber E. Acoustic flow transducer F … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 8.586.1-2005: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования — Терминология ГОСТ 8.586.1 2005: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования оригинал… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
стандартное — 3.34 стандартное значение: Значение влияющего на прибор параметра (или параметра самого прибора), выбранное в качестве стандарта, когда значение влияющего на прибор параметра (или параметра самого прибора), при котором корректирующий коэффициент… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
МИ 3082-2007: Государственная система обеспечения единства измерений. Выбор методов и средств измерений расхода и количества потребляемого природного газа в зависимости от условий эксплуатации на узлах учета. Рекомендации по выбору рабочих эталонов для их поверки — Терминология МИ 3082 2007: Государственная система обеспечения единства измерений. Выбор методов и средств измерений расхода и количества потребляемого природного газа в зависимости от условий эксплуатации на узлах учета. Рекомендации по выбору… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
МИ 2667-2011: Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и количество жидкостей и газов. Методика измерений с помощью осредняющих напорных трубок «ANNUBAR DIAMOND II+», «ANNUBAR 285», «ANNUBAR 485» и «ANNUBAR 585». Основные положения — Терминология МИ 2667 2011: Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и количество жидкостей и газов. Методика измерений с помощью осредняющих напорных трубок «ANNUBAR DIAMOND II+», «ANNUBAR… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
МИ 2638-2001: ГСОЕИ. Диафрагмы камерные и бескамерные, устанавливаемые во фланцевых соединениях измерительных трубопроводов. Методика контроля размеров при первичной и периодической поверке измерительных комплексов с сужающими устройствами — Терминология МИ 2638 2001: ГСОЕИ. Диафрагмы камерные и бескамерные, устанавливаемые во фланцевых соединениях измерительных трубопроводов. Методика контроля размеров при первичной и периодической поверке измерительных комплексов с сужающими… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
РМ 4-239-91: Системы автоматизации. Словарь-справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07-85 — Терминология РМ 4 239 91: Системы автоматизации. Словарь справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07 85: 4.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ 1. Внедрение автоматических средств для реализации процессов СТИСО 2382/1 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Измерение расхода. Сужающие устройства
Стоит ли говорить, что измерение расхода есть нечто важное в производственной среде. Да и не только в ней. Не будем ограничиваться и загонять себя в рамки сфер применения. Хотя бы для того, чтобы более полно представить, что такое «расход»? Да и зачем он вообще нужен? Может лучше без него? Нет! Ничего у нас не получится! Давайте разбираться.
Оглянитесь вокруг себя. Расход везде. Мы идем на работу и расходуем энергию. Мы открываем кран с водой, чтобы наполнить стакан в жаркий летний день, и расходуем воду. А электричество в наших домах? Мы пользуемся электроприборами и при этом расходуем электроэнергию. Говоря простым языком, расход представляет из себя количественную меру какого-либо продукта, вещества или жидкости, израсходованных за единицу времени. Приборы, которые измеряют расход называются расходомерами. Существует и совершенно точное техническое определение расхода. В общем смысле, это количество продукта, пройденное через поперечное сечение потока. Но поперечное сечение – это ведь воображаемый элемент. Представив этот элемент, мы и приходим к жесткой детерминации термина «расход» в физическом смысле. Теперь двигаемся дальше. Нас интересует измерение расхода.
Очень распространенным и излюбленным методом у физиков и других представителей точных наук является такой прием, когда неизвестная величина, связанная с известной, выражается через последнюю. Таким образом были определены зависимости расхода от других параметров, измерить которые не составит особого труда. На сегодняшний день существует много методов измерения расхода, но, в любом случае, это всегда преобразование зависящих друг от друга величин. В рамках этой статьи нас интересует измерение расхода методом переменного перепада давления. Итак, как же работают расходомеры, принцип измерения которых основан на методе переменного перепада давления?
Ключевую роль в таком способе измерения расхода играет сужающее устройство, а законы гидравлики и уравнение Бернулли позволяют связать между собой такие физические параметры, как давление и скорость потока. Сужающие устройства, как правило, устанавливают на прямых участках трубопровода. Они могут различаться конструкцией. Это отличие обусловлено разными значениями потери давления жидкости при прохождении участка сужения.
Теперь заглянем в самое сердце измерительного процесса. Жидкость, проходя по суженному участку трубопровода, теряет свое давление. Такое явление получило красивое название – эффект Вентури, в честь итальянского физика Джованни Вентури. Таким образом, мы имеем разность давлений между двумя точками, до сужающего устройства и после него. Эта разность и воспринимается чувствительным элементом измерительного блока, который представляет из себя дифференциальный манометр. Именно он необходим в случае, когда необходимо измерить перепад. Далее происходит преобразование измеренного значения в соответствующее ему значение расхода. Чем больше перепад, тем больше скорость потока, а значит и расход. Взаимосвязанные величины. Помните?
Прекрасным примером такого сужающего устройства или, говоря техническим языком, трубы Вентури может служить расходомер дифференциального давления Preso®, тип Venturi, модель SSL. Такая конструкция обусловлена малыми потерями давления при прохождении потока через участок сужения. Применяется в таких отраслях, как химическая, нефтегазовая, водоочистная. Диапазон температур измеряемой среды от 0° да 426° С. Диапазон давления потока от 0 да 69 bar.
А вот еще один пример. Перед вами расходомер дифференциального давления Preso®, тип Venturi, модель VILP. Все та же конструкция с малыми потерями, но короткой формы. Среды измерения: химическая, фармацевтическая, нефть, газ, вода и др. Диапазон измеряемого расхода от 1 до 380000 л / мин. Малые потери играют немаловажную роль в затратах электроэнергии, а значит и в затратах на эксплуатацию. Игра слов, а на деле экономия.
Учет расхода очень важная часть любого технологического процесса. Расходомеры могут быть вовлечены в очень сложную структуру АСУ. Так что без расходомеров нам не обойтись!
Что такое сужающее устройство
ГОСТ 8.586.1-2005
(ИСО 5167-1:2003)
Государственная система обеспечения единства измерений
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
С ПОМОЩЬЮ СТАНДАРТНЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Принцип метода измерений и общие требования
State system for ensuring the uniformity of measurements.
Measurement of liquids and gases flow rate and quantity
by means of orifice instruments. Part 1. Principle of the method
of measurements and general requirements
Дата введения 2007-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Отраслевой метрологический центр Газметрология» (ООО «ОМЦ Газметрология»), Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» (ФГУП «ВНИИР»), государственным предприятием «Всеукраинский государственный научно-производственный центр стандартизации, метрологии, сертификации и защиты прав потребителей» Госпотребстандарта Украины (Укрметртестстандарт), Национальным университетом «Львовская политехника»
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 28 от 9 декабря 2005 г.)
За принятие проголосовали:
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Министерство торговли и экономического развития Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
Национальный институт стандартов и метрологии Кыргызской Республики
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6)
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2006 г. N 237-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.586.1-2005 (ИСО 5167-1:2003) «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования» введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2007 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2007 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
Введение
— Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования;
— Часть 2. Диафрагмы. Технические требования;
— Часть 3. Сопла и сопла Вентури. Технические требования;
— Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования;
— Часть 5. Методика выполнения измерений.
Комплекс стандартов распространяется на измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления при применении следующих типов сужающих устройств: диафрагмы, сопла ИСА 1932, эллипсного сопла*, сопла Вентури и трубы Вентури.
* В международном стандарте [3] эллипсные сопла названы соплами большого радиуса.
Комплекс стандартов устанавливает требования к геометрическим размерам и условиям применения сужающих устройств, используемых в трубопроводах круглого сечения, полностью заполненных однофазной (жидкой или газообразной) средой, скорость течения которой менее скорости звука в этой среде.
Части 1-4 комплекса стандартов являются модифицированными по отношению к международным стандартам [1]-[4].
В первой части приведены термины и определения, условные обозначения, принцип метода измерений, установлены общие требования к условиям измерений при применении всех типов сужающих устройств.
В пятой части приведена методика выполнения измерений с помощью указанных типов сужающих устройств.
В отличие от международного стандарта [1] в настоящий стандарт введены:
— дополнительные термины и определения;
— дополнительные требования, отражающие потребности национальной экономики государств, указанных в предисловии, и особенности изложения межгосударственных стандартов.
Введенные дополнительные требования, термины и определения выделены в стандарте путем заключения в рамки из тонких линий.
С целью облегчения практического применения настоящий стандарт дополнен приложениями А, Б, В, Г.
Раздел 8 международного стандарта [1] переработан с учетом требований [5] и перенесен в ГОСТ 8.586.5.
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам, использованным в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок, приведены в дополнительном приложении И.
Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного межгосударственного стандарта приведено в дополнительном приложении К.
1 Область применения
В настоящем стандарте даны определения необходимых терминов и условные обозначения, изложен принцип метода измерений с помощью стандартных сужающих устройств и расчета расхода и количества жидкостей и газов, протекающих в полностью заполненных трубопроводах круглого сечения.
Стандарт устанавливает общие требования к сужающим устройствам и их установке, измерительным трубопроводам, условиям проведения измерений расхода и количества жидкостей и газов.
Стандарт распространяется на сужающие устройства, для которых были проведены экспериментальные исследования, число и качество которых обеспечивает их применение с прогнозируемой неопределенностью их характеристик без индивидуальной градуировки.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15528 и [6], а также следующие термины с соответствующими определениями.
3.1 Давление среды и перепад давления на сужающем устройстве
3.1.1 отверстие для отбора давления: Кольцевая щель (сплошная или прерывистая), выполненная в камере усреднения, или круглое отверстие, просверленное в стенке измерительного трубопровода или во фланце.
3.1.2 давление среды: Абсолютное давление среды, измеренное до сужающего устройства в месте расположения отверстия для отбора давления.
Стандартные сужающие устройства.
При измерении расхода методом переменного перепада давления используются правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50-213-80.
Стандартные (нормализованные) сужающие устройства должны отвечать требованиям этих правил и применяться для измерения расхода вещества без их индивидуальной градуировки.
Диафрагмы.При измерении расхода жидкости широкое распространение получили диафрагмы, благодаря простоте конструкции, удобству монтажа и демонтажа. Стандартные диафрагмы (рис. 3.7), представляющие собой диск с отверстием, могут быть с угловым или фланцевым способом отбора перепада давления.
Рис. 3.7. Схемы стандартных диафрагм: а – с угловым способом отбора перепада давления; б – с фланцевым способом отбора перепада давления l = 25,4 ± А, мм, где А зависит отD и модуля сужающего устройства m = (d : D) 2
Конструктивно диафрагмы выполняются камерными или бескамерными. В бескамерных диафрагмах отбор перепада давления осуществляется через отверстия в трубопроводе или фланцах.
Кольцевые камеры предназначаются для осреднения и выравнивания давления по периметру сечения. В результате этого повышается точность измерения. Камеры выполняют в ободах или обоймах диафрагмы. Для труб диаметром более 400 мм камеры выполняются в виде кольцевой трубки, охватывающей трубопровод.
Точность измерений расхода с помощью диафрагм существенно зависит от качества их установки и наличия перед ними участков труб расчетного диаметра без дополнительных источников возмущений (заусенцы, сварные швы, колена, тройники, запорная арматура).
Основным недостатком диафрагмы является то, что она обладает большим гидравлическим сопротивлением и вызывает значительные потери напора.
Расходомерные сопла.Основное уравнение расхода (3.3) справедливо и для сопел. Расходомерное сопло (рис. 3.8) представляет собой устройство с круглым отверстием, имеющим плавно сужающуюся часть на входе и цилиндрическую часть на выходе.
Точность измерения расхода соплами несколько выше точности измерения диафрагмами благодаря отсутствию дополнительной погрешности на недостаточную остроту входной кромки. Сопла в качестве сужающих устройств для расходомеров распространения не получили, так как потери напора в них немногим меньше, чем в диафрагмах, а изготовление их значительно сложнее.
Сужающим устройством, обладающим высокой точностью измерения расхода и не создающим больших потерь напора, является сопло Вентури.
Соплом Вентури называется сужающее устройство, входная часть которого выполнена по форме стандартного сопла, а в устье имеется конус, служащий для уменьшения потерь напора.
В зависимости от длины и центрального угла конуса различают длинные и укороченные сопла Вентури. В системах водоснабжения и водоотведения чаще используются укороченные сопла Вентури. Сопла Вентури изготавливают двух типов (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Схема сопел Вентури: а – первого типа; б – второго типа
Первый тип предназначен для труб с условным проходом от 50 до 200 мм, выполняется с соплом из цветных металлов и чугунным корпусом. Второй тип предназначен для труб условным проходом от 250 до 1400 мм.
При установке сопла Вентури необходимо соблюдать соосность трубы и сопла. Вблизи сопла Вентури должны отсутствовать источники, приводящие к искажению потока.
Трубы Вентури.Трубы Вентури были предложены ранее других сужающих устройств. В зависимости от размеров диффузора трубы Вентури [1] бывают короткими и длинными. Различают три конструктивных исполнения труб Вентури:
А – стальные сварные из листового материала на Dу = 200¸1400 мм, Ру до 16 МПа;
Б – с литыми необработанными входными частями, обработанной горловиной на Dу = 100¸800 мм, Ру до 25 МПа;
В – с обработанными входным патрубком, конусом и горловиной на Dу = 50¸250 мм,
Ру до 4 МПа.
Наиболее простыми и удобными в изготовлении являются сварные трубы Вентури.
Стандартные трубы Вентури (рис. 3.10) состоят из следующих основных частей: входного цилиндра, сужающего конуса, горловины, расширяющегося конуса и выходного цилиндра. Все части собираются путем сварки. Отбор давления осуществляется из усредняющих кольцевых камер. В нижней части кольцевых камер устанавливаются пробковые краны для спуска жидкости.
Трубы Вентури присоединяют к стальным трубопроводам сваркой. В некоторых случаях допускается присоединение на фланцах.
Особенностью стандартных труб Вентури является их малая металлоемкость. Необходимые длины прямых участков перед трубами Вентури существенно меньше, чем перед диафрагмами и соплами. Преимуществом труб являются малые потери напора, возможность измерения расхода загрязненной жидкости, долговечность. Единственным существенным недостатком является громоздкость.
Измерение уровня.
Для ведения технологических процессов большое значение имеет контроль за уровнем жидкостей и твердых сыпучих материалов в производственных аппаратах. Кроме того, зная площадь любой емкости, по величине уровня можно определить количество вещества в ней. Часто по условиям технологического процесса нет необходимости в измерении уровня по всей высоте аппарата. В таких случаях применяют узкопредельные, но более точные уровнемеры. Особую группу составляют уровнемеры, используемые только для сигнализации предельных значений уровня.
Для измерения уровня жидкости применяют поплавковые, буйковые, гидростатические, ультразвуковые и акустические приборы, для измерения уровня жидкости и твердых сыпучих материалов — емкостные и радиоизотопные.
Поплавковые уровнемеры
В поплавковых уровнемерах имеется плавающий на поверхности жидкости поплавок, в результате чего измеряемый уровень преобразуется в перемещение поплавка. В таких приборах используется легкий поплавок, изготовленный из коррозионно-стойкого материала. Показывающее устройство прибора соединено с поплавком тросом или с помощью рычагов. Поплавковыми уровнемерами можно измерять уровень жидкости в открытых емкостях.
Буйковые уровнемеры
В буйковых уровнемерах применяется неподвижный погруженный в жидкость буек. Принцип действия буйковых уровнемеров основан на том, что на погруженный буек действует со стороны жидкости выталкивающая сила. По закону Архимеда эта сила равна весу жидкости, вытесненной буйком. Количество вытесненной жидкости зависит от глубины погружения буйка, т. е. от уровня в емкости. Таким образом, в буйковых уровнемерах измеряемый уровень преобразуется в пропорциональную ему выталкивающую силу. Поэтому зависимость выталкивающей силы от измеряемого уровня линейная. В буйковых уровнемерах буек передает усилие на рычаг промежуточного преобразователя. Выходной сигнал первого уровнемера — унифицированный пневматический, второго — унифицированный электрический сигнал (постоянный ток).
Принцип действия буйковых уровнемеров позволяет в широких пределах изменять их диапазон измерения. Это достигается как заменой буйка, так и изменением передаточного отношения рычажного механизма промежуточного преобразователя.
Гидростатические уровнемеры
Гидростатический способ измерения уровня основан на том, что в жидкости существует гидростатическое давление, пропорциональное глубине, т. е. расстоянию от поверхности жидкости. Поэтому для измерения уровня гидростатическим способом могут быть использованы приборы для измерения давления или перепада давлений. В качестве таких приборов обычно применяют дифманометры.
При включении дифманометра перепад давлений на нем будет равен гидростатическому давлению жидкости, которое пропорционально измеряемому уровню.
При измерении уровня агрессивных жидкостей дифманометр защищается разделительными сосудами или мембранными разделителями, что позволяет заполнить его камеры и трубки неагрессивной жидкостью.
При измерении уровня суспензий и шламов, осадки которых могут забивать импульсные трубки дифманометров, их непрерывно продувают сжатым воздухом. Импульсные трубки все время заполнены продуваемым воздухом. При небольшом расходе воздуха его давление в минусовой камере оказывается равным давлению над жидкостью в емкости, а в плюсовой — давлению в жидкости. Поэтому перепад давлений в дифманометре будет равен гидростатическому давлению жидкости и, следовательно, пропорционален измеряемому уровню.
Емкостные уровнемеры
Работа таких уровнемеров основана на различии диэлектрической проницаемости жидкостей и воздуха. Простейший первичный преобразователь емкостного прибора представляет собой электрод (металлический стержень или провод), расположенный в вертикальной металлической трубке. Стержень вместе с трубой образуют конденсатор. Емкость такого конденсатора зависит от уровня жидкости, так как при его изменении от нуля до максимума диэлектрическая проницаемость будет изменяться от диэлектрической проницаемости воздуха до диэлектрической проницаемости жидкости.
Емкостный уровнемер:
а — устройство датчика;
6 — электрическая схема уровнемера; / — электрод;
2 — труба.
Емкостные уровнемеры могут измерять уровень не только жидкостей, но и твердых сыпучих материалов: цемента, извести и т. п.
Большое распространение получили емкостные сигнализаторы уровня. Для повышения чувствительности их электроды устанавливают в горизонтальном положении.
Радиоизотопные уровнемеры
Такие уровнемеры применяют для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов в закрытых емкостях. Их действие основано на поглощении у-лучей при прохождении через слой вещества.
Если измерительная система (источник и приемник у-лучей) расположена выше уровня измеряемой среды, поглощение излучения слабое и от приемника по кабелю на блок управления будет приходить сильный сигнал. По этому сигналу электродвигатель получит команду на спуск измерительной системы. При снижении ее ниже уровня среды поглощение Y-лучей резко увеличится, сигнал па выходе приемника уменьшится, и электродвигатель начнет поднимать измерительную систему.
Таким образом, положение измерительной системы будет отслеживать уровень в емкости (точнее, она будет находиться в непрерывном колебании около измеряемого уровня). Это положение в виде угла поворота ролика преобразуется измерительным устройством в унифицированный сигнал — напряжение постоянного тока U.