Расходомеры: от секундомера до лазера

Во многих производственных процессах требуется знание объемного и массового расхода, например, вопрос перекачки и очистки сточных вод. Для учета динамического потребления используют специальный прибор — расходомер.

Приборы расхода: определение и принцип работы

Расходомеры (пример https://pia.kiev.ua/rashodomery/) — это устройства для получения мгновенного значения единичного или суммарного, объемного или массового расхода. Приборы используются как для жидких и газообразных сред, так и парообразных субстанций. Поток проходит через сечение заданной площади в течение определенного временного интервала. Расходомеры зачастую комплектуются суммирующими результат устройствами. Они называются интеграторами.

Классификация расходомеров

Приборы для измерения расхода имеют много типов, конструкций и моделей. В промышленных масштабах используются различные виды расходомеров, основанные на различных физических явлениях:

• Электромагнитные рассчитаны на определение объемного расхода среды. Принцип действия предложен еще Фарадеем и основан на явлении электромагнитной индукции. В проводнике (движущийся поток среды) при воздействии магнитного поля возникает ЭДС. Снимаемая с электродов разность потенциалов напрямую зависит от объемного расхода.
• Лазерные приборы для измерения расхода построены на оптических эффектах Доплера и Физо-Френеля. Обладают высокой чувствительностью, широким диапазоном измеряемых расходов вне зависимости от свойств среды. Измерение расходомером выполняется бесконтактно.
• В меточных измерение расхода осуществляются путем определения скорости и фиксации временного интервала перемещения, искусственно введенной метки потоком субстанции.
• Кориолисовые приборы основаны на эффекте Кориолиса. Изменение фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда. Сдвиг фаз между импульсами прямо пропорционален расходу.
• Расходомеры переменного перепада осуществляют определение расхода путем замера изменения давления при протекании среды через специальное технологическое сужение, вмонтированное в трубу. Это значительный перечень приборов: центробежные, с гидравлическим сопротивлением, вентуриметры, трубка Пито, дисковая диафрагма.
• Ротаметры представляют собой коническую стеклянную трубку с поплавком внутри. Принцип работы построен на уравновешивании силы тяжести индикатора и силы напора среды.

Условия выбора

При выборе расходомера важно учитывать вид измеряемой среды, диапазон замеров, давление, плотность, диаметр трубы и физические свойства окружающей среды.