Тема Синтез дискретной системы (стр. 7 )

E – коэффициент скорости входа рассчитываем по [2] формула (5.1):

(35)

где - относительный диаметр отверстия сужающего отверстия.

- перепад давления на сужающем устройстве, Па:

(36)

Действительный массовый расход получается меньше рассчитанного потеоретическому уравнению расхода, что корректируется коэффициентом истечения С, влияние шероховатости измерительного трубопровода на значение коэффициента истечения корректируют с помощью поправочного коэффициента на шероховатость внутренней поверхность трубопровода , влияние притупления

входной кромки отверстия диафрагмы, обусловленного её износом, корректируют с помощью коэффициента .

Таким образом, уравнение массового расхода для несжимаемой жидкости примет вид по [2] формула (5.3)::

(37)

Выразим из уравнения (37) внутренний диаметр трубопровода , зададимся коэффициентом истечения С=0.63, произведением [1], перепадом давления и рассчитаем диаметр отверстия при температуре 20ºС:

(38)

Приводим и к рабочим температурам по [2] формулы (В.2) и (В.4):

(39)

(40)

где t - рабочая температура, ºС ;

- температурный коэффициент линейного расширения по [2] формула (В.5), ºС-1;

(41)

где - постоянные коэффициенты [2].

;

Рассчитаем относительный диаметр сужающего устройства , который должен удовлетворять условию для диафрагмы с угловым отбором давления:

(42)

По формуле (35) определим коэффициент скорости вода:

По уравнению Штольца определим коэффициент истечения, используя [2] формулы (8.7), (8.8), (8.9), (3.2):

(43)

где

(44)

(45)

где Re - число Рейнольдса;

(46)

где - динамическая вязкость среды, Па·с;

Па·с [7];

Определим поправочный коэффициент на шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода по [2] формулы (В.27), (В.28),(В.31), (В.28):

(47)

где

(48)

для диафрагм

(49)

где [2]

Значение поправочного коэффициета на притупленеи входной кромки диафрагмы найдём по формуле [1]:

(50)

Подставим все найдённые коэффициенты в уравнение (37) с учётом пересчёта диаметра:

4 Выбор дифманометра

В соответствии с рассчитанными данными для измерения перепада давления выбран дифманометр “Сапфир-22М-ДД”(модель 2434). Преобразователь состоит из измерительного и электронного блоков.

Верхний предел измерений 16 кПа. Предельно допускаемое рабочее избыточное давление 40 МПа. Основная допускаемая погрешность 0.5 %. Преобразователь обеспечивает непрерывное пропорциональное преобразование значения измеряемого параметра (разности давлений) в унифицированный токовый сигнал 0 – 5, 0 – 20, 4 – 20 мА. Масса до 6.3 кг.

Преобразователь имеет устройство, позволяющие перенастраивать его на

любой из пределов измерений, указанных в паспорте, а также перенастраивать его на смещенный диапазон измерений, с установкой начального значения измеряемого параметра в пределах от 0 до 0.84Р [8].

5 Монтаж расходомера

Неправильное изготовление диафрагм, ошибки при монтаже, дефекты трубопровода, возникающие в процессе эксплуатации, могут быть причиной значительных дополнительных погрешностей при измерении расхода.

Преобразователи с верхними пределами измерений свыше 0,25МПа могут быть смонтированы в любом положении, удобном для обслуживания. При этом предпочтительным является расположение подвода давления снизу для всех моделей.

При выборе места установки необходимо учитывать следующее:

- преобразователи Сапфир-22М нельзя устанавливать во взрывоопасных помещениях,

- места установки преобразователей должны обеспечивать удобные условия для обслуживания и демонтажа;

- среда, окружающая преобразователь, не должна содержать примесей, вызывающих коррозию его деталей;

- напряженность магнитных полей, вызванных внешними источниками переменного тока частотой 50Гц, не должна превышать 400А/м, вызванных внешними источниками постоянного тока 400А/м;

- при эксплуатации преобразователей в диапазоне минусовых температур необходимо исключить:

1) накопление и замерзание конденсата в рабочих камерах и внутри соединительных трубок (при измерении параметров газообразных сред);

2) замерзание, кристаллизацию среды или выкристаллизовывание из нее отдельных компонентов (при измерении жидких сред).

Соединительные трубки от места отбора давления к преобразователю должны быть проложены по кратчайшему расстоянию.

Температура измеряемой среды существенного значения не имеет, поскольку в преобразователях в рабочих условиях нет протока среды, и она приобретает температуру самого преобразователя и окружающей его среды. Однако, не следует допускать перегрева самого преобразователя от устройств, в которых протекает среда с температурой выше предельной температуры окружающего воздуха. В этих случаях преобразователь устанавливают на соединительной линии, длина которой рекомендуется не менее 3м

Если это невозможно, при измерении давления или разности давлений газа в нижних точках соединительной линии следует устанавливать отстойные сосуды, а при измерении давления или разности давлений жидкости в наивысших точках - газосборники.