Комплекс технических средств ИСТОК. Методы и средства измерения энергоресурсов (стр. 3 )

4.4.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Тахометрическими называются расходомеры, в которых преобра­зователи расхода (турбинка, шарик и т. д.) вращаются со скоростью, про­порциональной объемному расходу измеряемой среды. В зависимости от конструкции тахометрические расходомеры подразделяются на турбинные, ротационные (камерные) и др.

Расходомеры снабжаются тахометрическими преобразователями частоты вращения рабочего устройства (турбинки и т. д.) в электрический сигнал, измеряемый затем пока-зывающим прибором. Тахометрические устройства измеряют объемные расходы в реальных объемных единицах. Для пере­расчета объемного расхода в нормальных объемных единицах необходимо знать температуру Т, давление Ρ и коэффициент сжимаемости изме­ряемой среды Ксж. С этой целью после первичного преобразова­теля расхода устанавливаются термометр сопротивления и датчик давле­ния, связанные с вычислительным устройством. Для всех газообразных сред существует конкретная зависимость: Gc = f(T,Go,P,Ксж). В вычислительном устройстве ИСТОК-ТМ эта зависимость зало­жена в виде аналитического уравнения:

4.4.2 достоинства и недостатки метода

К достоинствам ротационных расходомеров газа необходимо отне­сти:

- высокая точность измерения объема газа;

- малая инерционность механи­ческой системы счетчика и следовательно низкая погреш-ность измерения объема газа в прерывистом режиме работы счетчика, что особенно важно при использовании в автономных газовых котельных;

- низкая потеря давления на счетчике;

- не требуются прямолинейные участки трубопроводов и не нормируется соосность отвер­стий счетчика и подводящих трубопроводов;

- расходомер может эксплуатиро­ваться как при горизонтальном, так и при вертикальном направ­лении потока газа.

К недостаткам ротационных расходомеров газа необходимо отне­сти:

- требование регулярного контроля уровня масла;

- ограниченный верхний диапазон расхода до 400 м3/ч;

- прекращение подачи газа в случае аварийного останова счетчика;

К недостаткам турбинных расходомеров газа необходимо отне­сти:

- требование регулярного контроля уровня масла;

- требование наличия прямых участков;

- требование применения фильтров.

- инерционность при работе расходомера газа в импульсном режиме, которая характеризуется занижением фактического объема при разгоне и завышением при остановке турбинного колеса. Так возникает динамическая ошибка турбинного расходомера газа при работе его в импульсном режиме. Эта ошибка тем больше, чем больше пульсация потока газа (чаще срабатывает отсечной клапан).

4.4.3 структурная схема СИ ИСТОК-ГАЗ-04

Турбинные и ротационные расходомеры газа, в указанных системах измерительных, применяются в комплекте с датчиками давления типа Метран-100 или Aplisens, термо-преобразователями сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) по ГОСТ 6651.

Комплектность

Обозначение	Наименование
ТУ РБ 300047573.003-2000; Производство НПЦ «Спецсистема», РБ	Преобразователь измерительный многофункциональ-ный ИСТОК – ТМ
Производство «APLISENS» Sp. z.o. o, Польша	Преобразователи давления PС-28
ТУ 4212-012-12580824-001;Производство ПГ «Метран», г. Челябинск, Россия	Датчики давления Метран-100-ДА
ТУ 4213-001-07513518-96; Производство г. Арзамас, Россия	Счетчик газа СГ-16(75)М
ТУ 4213-024-4831941-98; Производство г. Арзамас, Россия	Счетчик газа RVG
Производство ГП завод «Арсенал», г. Киев, Украина	Счетчик газа роторный GMS
ГОСТ 6651	Термопреобразователи сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) со значениями W100=1,3910 и W100=1,3850; класс А, В
АМСК.426485.140 ВЭ	Комплект эксплуатационных документов
МП. МН 1360-2004	СОЕИ РБ. Системы измерительные ИСТОК. Методика поверки
* - допускается применение одного вычислителя для четырех систем различного исполнения; ** - допускается использование преобразователей давления РС-28 или датчиков давления Метран-100-ДА.

4.5 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫе РАСХОДОМЕРы ВОДЫ.

4.5.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Принцип действия электромагнитных расходомеров базируется на законе электро-магнитной индукции Фарадея, в соответствии с которым в электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуци­руется ЭДС (электродвижущая сила), пропорциональ-ная скорости дви­жения жидкости. В конструкции для приборно-технической реализации этого измерительного принципа электропроводящая рабочая среда протекает в трубе, в которой создается магнитное поле с силовыми линиями, перпендикулярными направлению потока. Индуктиованное в рабочей среде напряжение снимается двумя диаметрально установленными электродами. Величина этого напряжения пропорциональна величине магнитной индукции В, расстоянию между электродами L, а также средней скорости потока V.

Ue =B ´ L´ V

Если принять, что магнитная индукция и расстояние между электродами являются постоянными величинами, то получается, что величина измеренного на электродах напряжения U пропорциональна средней скорости потока V и, для определенного диаметра условного прохода, объем-ному расходу.

Пределы допускаемой относительной по­грешности расходомера РЭМ-01 при измерении рас­хода и объема воды при снятии информации с индикатора, токового или импульсного выхода: ± 1 % в диапазоне расхода от 4 % до 100 % от Gмах; ± 3 % в диапазоне расхода от 2 % до 4 % от Gмах;

4.5.2 достоинства и недостатки метода

К достоинствам электромагнитных расходомеров необходимо отне­сти:

- как при турбулентном, так и при ламинарном течении потока по­казания электромагнитного расходомера при одном и том же расходе и осесимметричном потоке будут одинаковы. Это основное преимуще­ство расходомеров электромагнитного типа.

- независимость показаний от вязкости и плотности жидкости, расход которой регист-рируется; возможность применения фактически в трубо­проводах любых диаметров.

- отсутствие падения давления на измеритель­ном участке, линейность измерительной шкалы;

- высокое быстродействие расходомеров, возможность измерения рас­ходов агрессивных, а также с включением абразивных составляющих жид­костей;

- работоспособность при высоких давлениях потока (до 100 МПа); высокую точность (0,5 - 1,0%) и достаточно широкий диапазон измере­ний: 1:20 и даже 1:100.

- независимость показаний измерения от изменения профиля скоростей потока при наличии вблизи (ближе 15dу до и 5dу после) расходомера местных сопротивлений либо при быстром увеличении и уменьшении расхода.

К недостаткам электромагнитных расходомеров необходимо отне­сти:

Возможность отложения магнетита (при его присутствии в воде) на внутренней (изоли-рованной) поверхности преобразователя расхода, что приводит к систематической погреш-ности в измерении расхода. Обычно изменение в точности измерения расхода происходит в сторону его зани­жения на 10-20% в течение межповерочного интервала. В случае нарушения осевой симметрии потока деформация поля скоростей оказывает паразитное влияние на показания электро­магнитных расходомеров

4.5.3 структурная схема СИ ИСТОК-ВОДА-12

Расходомеры РЭМ-01, в указанных системах измерительных, применяются в комплек-те с датчиками давления типа Метран-100 или Aplisens, термопреобразователями сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) по ГОСТ 6651.

Комплектность

Обозначение	Наименование
ТУ РБ 300047573.003-2000; Производство НПЦ «Спецсистема», РБ	Преобразователь измерительный многофункциональ-ный ИСТОК – ТМ
Производство «APLISENS» Sp. z.o. o, Польша	Преобразователи давления PС-28
ТУ 4212-012-12580824-001;Производство ПГ «Метран», г. Челябинск, Россия	Датчики давления Метран-100-ДИ
ТУ РБ 14532321.004-95; Поизводство «Термо-к», РБ	Расходомер РЭМ-01
ГОСТ 6651	Термопреобразователи сопротивления с номинальной статической характеристикой типа ТСП (50П, 100П) со значениями W100=1,3910 и W100=1,3850; класс А, В
АМСК.426485.140 ВЭ	Комплект эксплуатационных документов
МП. МН 1360-2004	СОЕИ РБ. Системы измерительные ИСТОК. Методика поверки
* - допускается применение одного вычислителя для четырех систем различного исполнения; ** - допускается использование преобразователей давления РС-28 или датчиков давления Метран-100-ДА.

4.6 ультразвуковые РАСХОДОМЕРы ВОДЫ.

4.6.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Принцип действия ультразвуковых расходомеров основан на зависимости скорости распространения ультразвука относительно трубы от скорости потока. Главные сложности применения ультразвукового метода зак­лючаются в следующем:

1) скорость звука в среде зависит от ее физико-химических свойств, температуры, давления;

2) скорость звука значительно больше скорости потока, расход которого подлежит измерению;

3) скорость распространения ультразвукового сигнала в дви­жущейся среде весьма незначительно отличается от скорости в среде неподвижной.

Все это предопределяет применение специальных методов компен­сации погрешностей, что серьезно усложняет измерительные схемы. Необходимо подчеркнуть также, что в основном ультразвуковые рас­ходомеры применяются для измерения расходов жидких сред, так как в газовой среде коэффициент поглощения ультразвука велик, а интенсив­ность распространения ультразвуковой волны мала.