logo
разд

16. Технические средства измерения и контроля расхода материалов Общие сведения

Одним из важнейших параметров технологических процессов является расход протекающих по трубопроводам веществ.

Необходимость повышения качества выпускаемой продукции и эффективности АСУ ТП придает вопросам точного измерения количества и расхода различных веществ исключительно важное значение. К средствам, измеряющим количество и расход веществ при товароучетных операциях, предъявляются высокие точностные требования.

Многообразие измеряемых сред, характеризующихся различными физико-химическими свойствами, а также различные требования, предъявляемые промышленностью к метрологическим характеристикам и надежности измерителей расхода, привели к созданию средств измерения расхода, основанных на различных принципах и методах измерения.

Количество вещества определяют его массой или объемом и из­меряют соответственно в единицах массы (кг, т) или в единицах объема (м3, л). Средства измерений количества вещества за некоторый промежуток времени (сутки, месяц и т. д.) называют счетчиками. Количество вещества V в единицах объема, прошедшее че­рез счетчик за выбранный промежуток времени Δt = t2 — t1, определяется по разности показаний счетчика N2 и N1, взятых во время t2 и t1:

V = qV ( N2 — N1) ,

(16.1)

где qV — постоянная счетчика, определяющая количество вещества, приходящегося на единицу показания счетчика.

Расходом вещества называют количество вещества, протекающее через данное сечение канала в единицу времени.

Различают объемный расход, измеряемый в м3/с, м3/ч, л/мин и т. д., и массовый расход, измеряемый в кг/с, кг/ч, т/ч и т. д. Не­ обходимо различать понятия «средний расход» и «истинный (мгновенный) расход». Например, средний объемный расход равен:

Qcp= qV / (t2 — t1),

(16.2)

где V – объем вещества, измеренный счетчиком за время t2 – t1.

Истинным, или мгновенным, расходом называют производную от количества (объема V или массы m) по времени.

Так, для объемного и массового истинного расходов соответственно имеем:

Q = dV / dt ;  

(16.3)

G = dm/ dt

(16.4)

Средства измерений расхода называют расходомерами. Интегрируя сигнал расходомера по времени, можно определить количество вещества, прошедшее через расходомер за интервал времени t2 – t1 , т. е.

(16.5)

или

(16.6)

Приборы, работающие в комплекте с расходомерами и реализующие операцию интегрирования его сигнала, называют интеграторами расходомеров. При измерении расходов газа с целью получения ре­зультата измерения, не зависящего от давлений и температуры потока, его выражают в объемных единицах, приведенных к нормальным условиям. В качестве нормальных условий в технике приняты: температура tН = 20°С, давление РН =101 325 Па (760 мм рт. ст.) и относительная влажность ρ = 0.