жидкости

Тема:Приборы для измерения давления, скорости потока и расхода

Цель работы:Изуч

1.1.Измерение давления жидкости

Давление жидкости измеряется пьезометрами и манометрами.

Пьезометры применяются для измерения положительного

труоку

Избыточное давление Рт6 в произвольной точке А. жидкости равно:

давления и представляют собой стекяяннуКГС открытым в ашосферу верхним концом. Нижний конец пьезометра соединяется с местом измерения давления (рис 1.1). Под действием давления жидкость в пьезометре поднимается на высоту h, измеряемую по вертикальной шкале.

Рис. 1.1. Пьезометр и трёхходовой кран

РизГ=У(Ь+Ь,),

где: h - показание пьезометра;

(1.2)

h[ - смещение нуля пьезометра относительно точки А. U - образный манометр (рис 1.2) представляет собой U - образную стеклянную трубку, заполненную до некоторого уровня рабочей жидкостью. Конец одной ветви манометра соединяется с местом измерения давления, конец другой открыт в атмосферу.

Рис. 1.2. U-образный манометр

Для отключения прибора и удаления из него воздуха открыт трёхходовой кран 2. Если манометр ртутный., то избыточное давление в точке. А будет:

Рчзб Tpr ' h Уж ' h 11

где урт~ объемный вес ртути;

(1.1)

уж - объемный вес жидкости в системе; h I - разность уровней точки А и рабочей жидкости в левой трубке, 

h - показание манометра (разность уровней в трубках манометра.

Дифференциальный манометр применяется для изучения разности давления.

На рис 1.3 изображена схема U - образного дифференциального манометра, который состоит из U-образной стеклянной трубки, примерно до середины заполненной рабочей жидкостью.

рис 1. 3 Дифференциальный манометр

(1.3)

Ветви трубки присоединяются к местам измерения давления. Под действием разности давлений, рабочая жидкость, например ртуть;в ветвях перемещается. Разность давлений можно выразить по зависимости:

где объемный вес ртути;

- объемный вес жидкости в системе; значения b, h / и Ь2 - показаны на рисунке.

Пружинный манометр с одновитковой трубчатой пружиной. (рис. 1.4). Основной деталью манометра является согнутая по дуге

окружности полая трубка, имеющая в сечении овальную форму. Один конец трубки запаян. Измеряемое давление передаётся внутрь трубки через второй открытый её конец. При увеличении давления трубка разгибается. При этом стрелка прибора, связанная со свободным концом трубки через передаточный механизм, поворачивается на некоторый угол, пропорциональный измеряемому давлению.

Рис. 1.4. Пружинный манометр

1.2 Измерение скорости потока

Для измерения местных скоростей потоков применяют гидродинамические трубки (рис. 1.5). Определение скоростей с помощью гидродинамических трубок основано на измерении динамического давления у1 jig, равного разности полного Р2 — у h2 и статического Р, = у h, давлений в потоке. Статическое давление измеряется трубкой пьезометра 2 (см. рис.), а полное давление трубкой 1. 

2 1

Рис. 1.5. Трубки полного и статического напоров По измеренной разности высот жидкости в трубках Ah = h? - h, вычисляют скорость потока в точке А.

V = а/2gAh, (1.4)

Гидродинамическая трубка представляет собой комбинацию в одном приборе трубок полного и статического напоров (рис. 1.6). Основной частью гидродинамической трубки является измерительный цилиндр 2. Носок цилицдра имеет полусферическую или коническую форму. Приёмником полного давления />? является отверстие 1 осевого канала цилиндра.

Рис. Гидродинамическая трубка

Рис. 1.6, Гидродинамические трубки

Рис. 1.6а.

Установка гидродинамической трубки Для приёма статического давления на боковой поверхности цилиндра выполнены канавки 7, закрытые кожухом 4, с прорезями в кожухе 3. Отверстие 1 и канавки 7 соединены со штуцерами 9 и 10, к которым подключён дифференциальный манометр для измерения разности Ah полного и статического напора.

Г

13 Измерение расхода жид

1. Объёмный способ измерения расхода заключается в следующем: а) поток жидкости из системы поступает в ггротарированный предварительно бак. Таким образом, определяют объём жидкости W как разность конечного объёма W2 и первоначального объёма W,. W=W2-W,. (1.5)

Время /наполнения объёма ^определяют по секундомеру. Расход жидкости Q вычисляют по зависимости:

(1-6) t

2. С помощью мерной диафрагмы, сопла или тру бы Вентури.

Этот способ основан на создании в потоке перепада статических напоров, путём уменьшения его сечения с помощью специальных устройств: мерной диафрагмы (рис. 1.7), сопла (рис. 1.9) или' трубы Вентури (рис. 1.8). Между перепадами статических напоров и расходами жидкости имеется определённая функциональная взаимосвязь. 

■{О

Рис. 1.8. Труба Beigrypn

Из приведенных схем видно, что наиболее простым прибором является диафрагма, однако она имеет наибольшее гидравлическое сопротивление и вызывает значительные потери напора. Наиболее совершенной в отношении гидравлического сопротивления является труба Вентури.

Рис. 1.9. Сопло

Для измерения перепадов статических напоров ДН сужающие устройства обычно снабжают дифференциальными манометрами.

Зависимость между перепадом ДН и расходом Q можно пред-ставить в виде:

где: С - постоянная водомера;

ДельтаН - перепад статических напоров. При использовании дифференциальных манометров, в которых рабочая жидкость имеет плотность отличающуюся от плотности основного потока, величина определяется по формуле:

Р

где: рр - плотность рабочей жидкости в дифференциальном манометре;

р - плотность жидкости в трубопроводе; hp - перепад на дифференциальном манометре.

Поиск по сайту: