Giáo trình kiểm nhiệt tự động hóa ( Hoàng Minh Công ) - Chương 4

Đo lưu lượng4.1. Khái niệm chung 4.2.1. L-u l-ợng và đơn vị đo L-u l-ợng là l-ợng chất l-u chảy qua tiết diện ngang của ống dẫn trong một đơn vị thời gian.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kiểm nhiệt tự động hóa ( Hoàng Minh Công ) - Chương 4 Ch−¬ng 4 §o l−u l−îng4.1. Kh¸i niÖm chung4.2.1. L−u l−îng vµ ®¬n vÞ ®o L−u l−îng lµ l−îng chÊt l−u ch¶y qua tiÕt diÖn ngang cña èng dÉn trong mét®¬n vÞ thêi gian. Tuú theo ®¬n vÞ tÝnh l−îng chÊt l−u theo thÓ tÝch hoÆc khèi l−îng,ng−êi ta ph©n biÖt: + L−u l−îng thÓ tÝch (Q) tÝnh b»ng m3/s, m3/giê ... + L−u l−îng khèi (G) tÝnh b»ng kg/s, kg/giê ...L−u l−îng trung b×nh trong kho¶ng thêi gian ∆t = t2 - t1 x¸c ®Þnh bëi biÓu thøc: ∆V ∆m Q tb = hoÆc G tb = (4.1) ∆t ∆tTrong ®ã ∆V, ∆m lµ thÓ tÝch vµ khèi l−îng chÊt l−u ch¶y qua èng trong thêi kho¶nggian kh¶o s¸t ∆t.L−u l−îng tøc thêi x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: dV dm Q= G= hoÆc (4.2) dt dt4.1.2. Ph−¬ng ph¸p ®o l−u l−îng §Ó ®o l−u l−îng ng−êi ta dïng c¸c l−u l−îng kÕ. Tuú thuéc vµo tÝnh chÊt chÊtl−u, yªu cÇu c«ng nghÖ, ng−êi ta sö dông c¸c l−u l−îng kÕ kh¸c nhau. Nguyªn lýho¹t ®éng cña c¸c l−u l−îng kÕ dùa trªn c¬ së: - §Õm trùc tiÕp thÓ tÝch chÊt l−u ch¶y qua l−u l−îng kÕ trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh ∆t. - §o vËn tèc chÊt l−u ch¶y qua l−u l−îng kÕ khi l−u l−îng lµ hµm cña vËn tèc. - §o ®é gi¶m ¸p qua tiÕt diÖn thu hÑp trªn dßng ch¶y, l−u l−îng lµ hµm phô thuéc ®é gi¶m ¸p. TÝn hiÖu ®o biÕn ®æi trùc tiÕp thµnh tÝn hiÖu ®iÖn hoÆc nhê bé chuyÓn ®æi ®iÖnthÝch hîp.4.2. L−u l−îng kÕ ®o l−u l−îng theo thÓ tÝch L−u l−îng kÕ ®o l−u l−îng theo thÓ tÝch lµm viÖc theo nguyªn t¾c ®Õm trùc tiÕpl−îng thÓ tÝch chÊt l−u ®i qua buång chøa cã thÓ tÝch x¸c ®Þnh cña l−u l−îng kÕ. - 64 - Theo cÊu t¹o, l−u l−îng kÕ ®o l−u l−îng theo thÓ tÝch ®−îc chia ra: l−u l−îngkÕ b¸nh r¨ng, l−u l−îng kÕ c¸nh.4.2.1. L−u l−îng kÕ b¸nh r¨ng S¬ ®å nguyªn lý cña l−u l−îng kÕ b¸nh r¨ng tr×nh bµy trªn h×nh 4.1. 3 V2 1 2 V1 a) c) b) H×nh 4.1 S¬ ®å nguyªn lý cña l−u l−îng kÕ b¸nh r¨ng 1&2) B¸nh r¨ng 3) Vá L−u l−îng kÕ gåm hai b¸nh r¨ng h×nh «van (1) vµ (2) truyÒn ®éng ¨n khíp víinhau trong vá (3) (h×nh 4.1a). D−íi t¸c ®éng cña dßng chÊt láng, b¸nh r¨ng (2) quayvµ truyÒn chuyÓn ®éng tíi b¸nh r¨ng (1) (h×nh 4.1b) cho ®Õn lóc b¸nh r¨ng (2) ë vÞtrÝ th¼ng ®øng, b¸nh r¨ng (1) n»m ngang. ChÊt láng trong thÓ tÝch V1 ®−îc ®Èy sangcöa ra. Sau ®ã b¸nh r¨ng (1) quay vµ qu¸ tr×nh t−¬ng tù lÆp l¹i, thÓ tÝch chÊt lángtrong buång V2 ®−îc ®Èy sang cöa ra. Th«ng th−êng thÓ tÝch buång chøaV1 = V2 = V0 , do ®ã trong mét vßng quay cña trôc l−u l−îng kÕ, thÓ tÝch chÊt lángqua l−u l−îng kÕ b»ng bèn lÇn thÓ tÝch V0. Trôc cña mét trong hai b¸nh r¨ng liªn kÕtvíi c¬ cÊu ®Õm ®Æt ngoµi vá l−u l−îng kÕ. ThÓ tÝch chÊt l−u ch¶y qua l−u l−îng kÕ trong thêi gian ∆t = t2 - t1 tØ lÖ víi sèvßng quay x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc: ∆V = q v (N 2 − N 1 ) (4.3)Trong ®ã: qV - thÓ tÝch chÊt l−u ch¶y qua l−u l−îng kÕ øng víi mét vßng quay. N1, N2 - tæng sè vßng quay cña l−u l−îng kÕ t¹i thêi ®iÓm t1 vµ t2. L−u l−îng trung b×nh: ∆V q v (N 2 − N 1 ) Q tb = = (4.4) ∆t t 2 − t1 - 65 - L−u l−îng tøc thêi: dV dN Q= = qv = qvn (4.5) dt dt dNVíi n = lµ tèc ®é quay cña trôc l−u l−îng kÕ. dtTh«ng th−êng thÓ tÝch chÊt l−u ch¶y qua l−u l−îng kÕ ®−îc biÓu diÔn d−íi d¹ng: ∆V = q c (N c 2 − N c1 ) (4.6)Trong ®ã: qc - hÖ sè l−u l−îng kÕ (thÓ tÝch chÊt l−u ch¶y qua l−u l−îng kÕ øng víi mét ®¬n vÞ chØ thÞ trªn l−u l−îng kÕ). Nc1, Nc2 - sè trªn chØ thÞ cña l−u l−îng kÕ t¹i thêi ®iÓm t1 vµ t2. §Ó ®Õm sè vßng quay vµ chuyÓn thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ng−êi ta dïng mét trongba c¸ch d−íi ®©y: - Dïng mét nam ch©m nhá g¾n trªn trôc quay cña l−u l−îng kÕ, khi namch©m ®i qua mét cuén d©y ®Æt cè ®Þnh sÏ t¹o ra xung ®iÖn. §Õm sè xung ®iÖn theothêi gian sÏ tÝnh ®−îc tèc ®é quay cña trôc l−u l−îng kÕ ...