Витратомір
|
Дана стаття являється неперевіреним навчальним завданням.
До вказаного терміну стаття не повинна редагуватися іншими учасниками проекту. Після завершення терміну виконання будь-який учасник може вільно редагувати дану статтю і витерти дане попередження, що вводиться за допомогою шаблону. |
Витратомір - пристрій або устаткування для вимірювання витрат в однофазних потоках рідини (нафти, води тощо) чи газу або сипкої речовини.
У нафтовидобуванні частіше за все застосовують об’ємні і тахометричні витратоміри, а для вимірювання витрат газу – В. перепаду тиску. Дія об’ємних В. основана на вимірюванні часу заповнення об’єму мірної ємності або на обрахунку порцій вимірюваної речовини камерою певного об’єму. В іншому випадку витрата визначається як сума об’ємів порцій, що віднесені до контрольного проміжку часу відліку. В тахометричному В. вимірюється частота обертання чутливого елемента (найчастіше турбінки, іноді диска або кульки тощо), що встановлений у каліброваному каналі, напр., у трубі. Для вимірювання витрати та об’єму товарної нафти, а також води використовується прилад, що кріпиться на горизонтальній ділянці трубопроводу, а чутливим елементом його є турбінка, вісь якої обертається в підшипниках. Характеристикою В. є допустима мінімальна та максимальна витрати рідини, при якій досягається необхідна точність.
В. змінного перепаду тиску складається із звужувального пристрою (найчастіше діафрагма), який створює у струмені рідини або газу перепад тиску, величина якого залежить від величини витрати, і диференційного манометра, який вимірює цей перепад і відградуйований в одиницях витрати.
Витратомірне сопло – частина витратоміра, яка являє собою звужувальний пристрій з круглим отвором, що має плавно звужену частину на вході.
Зміст
Різновиди
ВИТРАТОМІР ВЕНТУРІ – витратомір трубчастого типу, витрата рідини яким вимірюється за зміною тиску в трубках з різним прохідним поперечним перерізом.
ВИТРАТОМІР ЗА ЗМІННИМ ПЕРЕПАДОМ ТИСКУ – об'ємний витратомір рідини або газу, в якому витрата визначається за перепадом тиску, що утворюється нерухомим пристроєм, який встанов-люється у трубопроводі, або є елементом трубопроводу.
ВИТРАТОМІР ЗА ПОСТІЙНИМ ПЕРЕПАДОМ ТИСКУ – витратомір рідини або газу з перетворювальним елементом у вигляді поплавка; площа прохідного отвору трубки в ході його переміщення по вертикалі, яке викликане зміною витрати, змінюється таким чином, що перепад тиску залишається постійним.
Витратомір Вентурі
Пристрій, що забезпечує місцеве звуження потоку рідини, газу або пари; застосовується для виміру витрати або швидкості потоку. Названо по імені італійського ученого Дж. Вентурі. Швидкість потоку змінюється, викликаючи зміну тиску; в результаті виникає перепад тиску ( P 2 — P 1 ), який однозначно пов'язаний з витратою і швидкістю потоку. Тиск вимірюється за допомогою диференціального манометра. Погрішність виміру складає 2—10%.
Витратоміри змінного перепаду тиску
Витратоміри змінного перепаду тиску залишаються найбільш розповсюдженим типом витратомірів до сьогоднішнього часу. Домінування витратомірів цього типу на українських газовимірювальних станціях часто призводить до небажаних наслідків. Вимірювальні пристрої, які засновані на методі змінного перепаду тиску, мають недостатньо високу точність (похибка вимірювання складає близько ±1,0 %). На газовимірювальних станціях додаткова похибка вимірювання внаслідок забруднення трубопроводу виявляється одночасно в основній і дублюючій системах, представлених витратомірами змінного перепаду тиску, тому що вони зазвичай працюють на одному звужувальному пристрої. Виявити додаткову похибку в таких умовах вдається тільки за допомогою контрольної системи, що працює на безконтактних витратомірах. Таким чином, гостро постає питання про розроблення і впровадження витратовимірювальних засобів, заснованих на альтернативних методах вимірювання витрати, зокрема методах, що реалізують безконтактні схеми вимірювання.
Витратомір постійного перепаду тиску
Витратоміри постійного перепаду тиску або ротаметри застосовуються для вимірювання витрат однорідних потоків чистих і слабозабруднених рідин і газів, що протікають. по трубопроводах і не схильних до значних коливань.
Ротаметр являє собою довгу трубку конічну, встановлену вертикально, уздовж якої під дією рухомого знизу вгору потоку переміщається поплавець. Поплавець переміщається до тих пір, поки площа кільцевого отвори між поплавцем і внутрішньою поверхнею конусної трубки не досягне такого розміру, при якому перепад тиску по обидві сторони поплавця не стане рівним розрахунковому. При цьому діючі на поплавок сили врівноважуються, а поплавець встановлюється на висоті, що відповідає певному значенню або шкалі витрати.
Датчики витрати, рівня рідини, датчики аналізу рідини
Електронні витратоміри можна чітко розділити за принципом дії, причому кожен тип витратомірів має свої особливості й займає відповідну нішу на ринку.
Коріолісові витратоміри використовують фізичний принцип, відкритий французьким математиком Густавом Коріолісом, який показав, що при русі тіла відносно обертової системи відліку на нього діє сила інерції. У коріолісовому витратомірі розташовані вібруючі трубки, через які йде потік рідини. Частота вібрації пропорційна масовій витраті рідини. Цей тип витратомірів може працювати як з рідинами, так і з газами, і забезпечує дуже високу точність вимірів. Основний недолік цих приладів – висока вартість.
Електромагнітні витратоміри використовують принцип генерації електричного струму при русі провідника в магнітному полі. Із самого принципу ясно, що електромагнітні витратоміри вимірюють витрату тільки провідних рідин. Однак висока точність, стійкість до жорстких умов експлуатації, відсутність перепаду тисків і низька вартість приладів робить їх незамінними там, де необхідно виміряти витрату води або продуктів на водній основі. Електромагнітними витратомірами неможливо виміряти витрату непровідних рідин, наприклад нафтопродуктів, однак ці прилади є добрими для вимірювання витрати в'язких рідин або навіть пастоподібних речовин, наприклад йогурту або сиру в харчовій промисловості.
Ультразвукові витратоміри використовують ультразвук для вимірювання швидкості потоку рідини або газу. Витрата обчислюється шляхом вимірювання або часу поширення ультразвуку, або зміни частоти ультразвукових коливань (ефект Доплера). Ультразвукові витратоміри дають змогу вимірювати витрату як газів, так і рідин, незалежно від їхньої електропровідності.
Вихрові витратоміри використовують принцип виміру витрати, який ґрунтується на тому, що навколо зануреного в потік рідини тіла з'являються турбулентні завихрення, частота виникнення яких пропорційна швидкості потоку. Вихрові витратоміри мають середню точність вимірів і не працюють при малих потоках рідини. Однак ці прилади широко застосовуються, наприклад, для виміру витрати пари.
Теплові витратоміри вимірюють перенесення тепла потоком газу або рідини від нагрівача до термочутливого елемента. Теплові витратоміри фіксують масову витрату газів або рідин (у кг/год.), як і коріолісові датчики, на відміну від інших, які вимірюють об'ємний потік (у м3/год.). Ці прилади мають невисоку точність вимірів, однак вони можуть працювати при низьких швидкостях потоку рідин або газів, де інші типи витратомірів недієздатні
Електромагнітний витратомір-лічильник
Витратомір-лічильник для вимірювання витрати і об'єму холодної або гарячої води в системах обліку води і тепла. Застосовується самостійно або в складі лічильників тепла.
- Широкий динамічний діапазон витрат, вимірювання реверсивних потоків
- Висока чутливість і точність
- Нова конструкція датчика витрати запобігає пошкодженню футеровки і спрощує монтаж
- Безпечна напруга живлення, не вимагає заземлення
- Трьохелектродна система
