într-un dispozitiv de măsurare a debitului bazat pe ecuația Bernoulli presiunea din aval după o obstrucție va fi mai mică decât presiunea din amonte înainte. Pentru a înțelege orificiile, duza și contoarele venturi este necesar să explorăm ecuația Bernoulli.,în (m, în)

Presupunând viteză uniformă profile din amonte și din aval flow – Continuitatea Ecuație poate fi exprimată ca

q = v1 A1 = v2 A2 (2)

q = debit (m3/s, in3/s)

Un = zona de curgere (m2, in2)

Combinarea (1) și (2), presupunând A2 < A1, dă „ideal” ecuația:

q = A2 1/2 (3)

Pentru o anumită geometrie (A), debitul poate fi determinat prin măsurarea diferenței de presiune p1 – p2.,

debitul teoretic q va fi în practică mai mic (2-40%) datorită condițiilor geometrice.,

ideal ecuația (3) poate fi modificată cu un coeficient de descărcare de gestiune:

q = cd A2 1/2 (3b)

cd = coeficient de descărcare de gestiune

coeficientul De descărcare cd este o funcție de jet dimensiune – sau orificiul de deschidere –

zona de raport = Avc / A2

Avc = area în „vena contracta” (m2, in2)

„Vena Contracta” este minim jet zona care apare doar în aval de restricție., Efectul vâscos este de obicei exprimat în termeni de parametru non-dimensional numărul Reynolds – Re.datorită ecuației Benoulli și a continuității, viteza fluidului va fi la cea mai mare și presiunea la cea mai mică în „Vena Contracta”. După dispozitivul de măsurare, viteza va scădea la același nivel ca înainte de obstrucție. Presiunea se recuperează la un nivel de presiune mai mic decât presiunea înainte de obstrucție și adaugă o pierdere a capului la flux.,

Ecuația (3) poate fi modificat cu diametre de la:

Ecuația (4) poate fi modificat pentru a debitului masic pentru lichide pur și simplu prin înmulțirea cu densitatea:

m = cd (π / 4) D22 ρ 1/2 (5)

m = debit masic (kg/s)

atunci Când măsurarea debitului masic în gaze, este necesar să grijuliu de reducere a presiunii și de a schimba în densitatea fluidului. Formula de mai sus poate fi utilizată cu limitări pentru aplicații cu modificări relativ mici ale presiunii și densității.,

placa de orificiu

contorul de orificii constă dintr-o placă de orificiu plat cu o gaură circulară găurită în ea. Există un robinet de presiune în amonte de placa orificiului și un altul chiar în aval. Există, în general, trei metode pentru plasarea robinetelor. Coeficientul unui metru depinde de poziția robinetelor.

  • Flanșă locație Presiune atingeți locația 1 inch în amonte și 1 inch în aval de fata de orificiul
  • „Vena Contracta” locul de amplasare – robinet de Presiune locația 1 diametrul conductei (în interior) în amonte și 0.3-0.,8 diametrul țevii în aval de fața orificiului
  • amplasarea țevii-amplasarea robinetului de presiune de 2,5 ori diametrul nominal al țevii în amonte și de 8 ori diametrul nominal al țevii în aval de fața orificiului

coeficientul de descărcare – cd – variază considerabil cu modificările raportului de suprafață și numărul Reynolds. Un coeficient de descărcare cd = 0,60 poate fi luat ca standard, dar valoarea variază considerabil la valori scăzute ale numărului Reynolds.recuperarea presiunii este limitată pentru o placă de orificiu, iar pierderea permanentă de presiune depinde în primul rând de raportul de suprafață., Pentru un raport de suprafață de 0,5 pierderea capului este de aproximativ 70-75% din diferența orificiului.contorul de orificii este recomandat pentru lichide curate și murdare și pentru unele servicii de suspensie.

  • rangeability este de 4 la 1
  • pierderea De presiune este mediu
  • precizie Tipică este de 2 până la 4% din scala completă
  • necesar în amonte diametru este de 10 până la 30
  • vâscozitatea efect este mare
  • costul relativ este scăzută

    • Exemplu – Orificiu de Curgere

    Un orificiu cu diametrul D2 = 50 mm este introdus într-un 4″ Sch 40 țeavă de oțel cu diametrul interior D1 = 102 mm., Raportul diametrului poate fi calculat la

    d = (50 mm)/(102 mm)

    = 0, 49

    din tabelul de mai sus, coeficientul de descărcare poate fi estimat la aproximativ 0, 6 pentru o gamă largă a numărului Reynolds.dacă fluidul este apă cu densitate 1000 kg/m3 și diferența de presiune asupra orificiului este de 20 kPa (20000 Pa, N/m2) – debitul masic prin conductă poate fi calculat de la (5) Ca

    m = 0,6 (π/4) (0,05 m)2 (1000 kg / m3) 1/2

    = 7,7 kg/S

    calculator orificii

    calculatorul orificii se bazează pe EQ., 5 și poate fi folosit pentru a calcula fluxul de masă printr-un orificiu.

    CD – coeficientul de descărcare

    D2 – diametrul orificiului (m)

    D1 – diametrul țevii (m)

    p1 – presiunea din amonte (Pa)

    P2 – presiunea din aval (Pa)

    ρ – densitatea fluidului (kg/m3)

    Calculator de încărcare!

    valorile tipice ale orificiului Kv

    • Societatea Americană de ingineri mecanici (ASME). 2001. Măsurarea debitului de fluid folosind mici alezaj de precizie orificii de metri. ASME MFC-14M-2001.
    • Organizația Internațională de standarde (ISO 5167-1: 2003)., Măsurarea debitului de fluid cu ajutorul dispozitivelor diferențiale de presiune, Partea 1: Plăci de orificiu, duze și tuburi Venturi introduse în conducte circulare cu secțiune transversală care funcționează complet. Număr de referință: ISO 5167-1: 2003.
    • Organizația Internațională de standarde (ISO 5167-1) amendamentul 1. 1998. Măsurarea debitului de fluid cu ajutorul dispozitivelor diferențiale de presiune, Partea 1: Plăci de orificiu, duze și tuburi Venturi introduse în conducte circulare cu secțiune transversală care funcționează complet. Număr de referință: ISO 5167-1: 1991 / Amd.1: 1998 (E).
    • Societatea Americană de ingineri mecanici (ASME). B16.,36 – 1996-flanșe orificiu

    contorul Venturi

    în contorul venturi fluidul este accelerat printr-un con convergent de unghi 15-20o, iar diferența de presiune dintre partea din amonte a conului și gât este măsurată și oferă un semnal pentru viteza de curgere.fluidul încetinește într – un con cu unghi mai mic (5-7o) unde cea mai mare parte a energiei cinetice este transformată înapoi în energie sub presiune. Din cauza conului și a reducerii treptate a zonei nu există „Vena Contracta”. Zona de curgere este minimă la gât.,
    recuperarea de înaltă presiune și energie face ca contorul venturi să fie potrivit acolo unde sunt disponibile doar capete de presiune mici.

    un coeficient de descărcare cd = 0,975 poate fi indicat ca standard, dar valoarea variază considerabil la valori scăzute ale numărului Reynolds.recuperarea presiunii este mult mai bună pentru contorul venturi decât pentru placa de orificiu.

    • tubul venturi este potrivit pentru lichid curat, murdar și vâscos și unele servicii de suspensie.,
    • rangeability este de 4 la 1
    • pierderea de Presiune este scăzută
    • precizie Tipică este de 1% din gamă completă
    • Necesar în amonte, conductă de lungime 5 la 20 de diametre
    • Vâscozitate efect este mare
    • costul Relativ mediu
    • Organizația Internațională de Standarde ISO 5167-1:2003 Măsurare a debitului de fluide prin intermediul unor dispozitive diferențiale de presiune, Partea 1: plăci perforate, ajutaje si tuburi Venturi introduse în secțiunea transversală circulară, conducte de funcționare completă. Număr de referință: ISO 5167-1: 2003.,
    • Societatea Americană a Inginerilor Mecanici ASME FED 01-Jan-1971. Duze utilizate pentru determinarea debitului fluidului prin conducte pot fi în trei tipuri diferite:
      • duza ISA 1932-dezvoltat în 1932 de către Organizația Internațională de standardizare sau ISO. ISA 1932 duza este comună în afara SUA.
      • duza cu rază lungă este o variație a duzei ISA 1932.,
      • duza venturi este un hibrid având o secțiune convergentă similară cu duza ISA 1932 și o secțiune divergentă similară cu un debitmetru tub venturi.
      • debitul duzei este recomandat pentru atât de curat și murdar lichide
      • rangeability este de 4 la 1
      • presiunea relativă pierdere este mediu
      • precizie Tipică este de 1-2% de gamă completă
      • Necesar în amonte lungimea conductei este de 10 până la 30 de diametre
      • vâscozitatea mare efect
      • costul relativ mediu
      • Societatea Americană a Inginerilor mecanici ASME FED 01-Jan-1971., Lichid de Metri Lor Teorie Și Aplicații – de-a Șasea Ediție
      • Organizația Internațională de Standarde ISO 5167-1:2003 Măsurarea debitului de fluide prin intermediul unor dispozitive diferențiale de presiune, Partea 1: plăci perforate, ajutaje si tuburi Venturi introduse în secțiunea transversală circulară, conducte de funcționare completă. Număr de referință: ISO 5167-1: 2003.

      exemplu – debitul de kerosen printr – un contor Venturi

      diferența de presiune dp = p1-p2 între amonte și aval este de 100 kPa (1 105 N/m2). Greutatea specifică a kerosenului este de 0,82.

      diametrul în amonte este 0.,1 m și în aval diametrul este de 0,06 m.

      Densitatea de kerosen poate fi calculată ca:

      ρ = 0.82 (1000 kg/m3)

      = 820 (kg/m3)

      • Densitatea, Greutatea Specifică și greutatea Specifică – O introducere și definirea densitatea, greutatea specifică și greutatea specifică. Formule cu exemple.

      în Amonte și în aval de zona poate fi calculată ca:

      A1 = π ((0.1 m)/2)2

      = 0.00785 (m2)

      A2 = π ((0,06 m)/2)2

      = 0.,002826 (m2)

      Teoretice de debit poate fi calculat din (3):

      q = A2 1/2

      q = (0.002826 m2) 1/2

      = 0.047 (m3/s)

      Pentru o diferență de presiune de 1 kPa (0,01×105 N/m2) – teoretic debitul poate fi calculat:

      q = (0.002826 m2) 1/2

      = 0.0047 (m3/s)

      masa de debit poate fi calculat ca:

      m = q ρ

      = (0.0047 m3/s) (820 kg/m3)

      = 3.,85 (kg / s)

      debitul și modificarea diferenței de presiune

      notă! – Debitul variază în funcție de rădăcina pătrată a diferenței de presiune.din exemplul de mai sus:

      • o creștere de zece ori a debitului necesită o creștere de o sută de ori a diferenței de presiune!,

      Emițătoare și Sistemul de Control

      neliniare relație au impact asupra transmițătoare de presiune de funcționare și care necesită electronice, traductoare de presiune au capacitatea de a linearizing semnalul înainte de a le transmite la sistemul de control.

      precizie

      datorită non linearității rata de întoarcere este limitată. Precizia crește puternic în partea inferioară a domeniului de funcționare.,

      • Mai multe despre Debitmetre ca orificii, contoare Venturi și duze
      • Mecanica fluidelor
      • ecuația Bernoulli
      • ecuația continuității
      • TurnDown Ratio și dispozitive de măsurare a debitului – o introducere pentru a reduce raportul și precizia măsurării debitului.