Файл: Ильинский В.М. Измерение массовых расходов.pdf

расходомера, не .выходящей из пула, менее существен­ ный. Это видно из зависимости s=l — ц п > а так как если т|п=Ю, то |s(=9 .

В качестве меры по уменьшению погрешности от не­ согласования отметчиков возможно применение линии

величина задержки выбирается равной половине вели­ чины изменения А^.'

Тогда

Очевидно, что при необходимости прохождения харак­ теристики через нуль время задержки должно быть рав­ но сумме Д^з+ДІгошш для асинхронного привода и Л£і+Л4омакс для гидропривода.

При измерении промежутка времени At представля­ ется возможным повысить точность измерения путем применения наипростейших средств обработки информа­ ции. Задача снижения погрешности результата измере­ ния заключается в получении дополнительной информа­ ции об измеряемой величине, которая может быть полу­ чена не только снижением собственной погрешности из­ мерительной аппаратуры, но и другими путями. Одним из таких путей является автоматическая статистическая обработка результатов ряда измерений.

С точки зрения теории информации повторное полу­ чение того же самого результата бессмысленно, так как такое измерение не дает никакой дополнительной инфор­ мации. Но при наличии случайных погрешностей отдель­ ные результаты различаются между собой и, следова­ тельно, содержат некоторую дополнительную информа­ цию об измеряемой величине.-Ввиду того что At посто­ янно измеряется на вращающихся крыльчатках во время функционирования расходомера, путем измерения сум­ марного времени некоторого количества промежутков времени At, определенного и постоянного для всех изме­ рений, можно получать осредненные показания расходо­ мера.

110

11. Погрешности, вызванные сепарацией потока

При измерении двухфазных потоков вследствие нало­ жения на поток поля центробежных сил происходит сме­ щение более тяжелых частиц к периферии крыльчаток, что вызывает дополнительную погрешность измерения за счет изменения эффективного радиуса закрутки потока,

111

= ти2/г. При достижении частицей постоянной радиальной скорости ѵг сила сопро­ тивления среды Fcv уравновешивает центробежную силу Fcp—Fn. Величина Д-р в общем случае определяется по закону Ньютона:

.2

F ср — ^ с Т л

2Я

где s—коэффициент сопротивления, который является функцией критерия Рейнольдса и определяется опытным путем в зависимости от скорости движения частиц диа­ метром d, плотности и вязкости среды; 5с = ягі2 /4 — пло­ щадь проекции поперечного сечения частицы тяжелой

что является частным случаем общего закона Ньютона. Эта формула справедлива при значениях критерия R e = M / v < 0 , 2 .

Важным фактором, характеризующим сепарацию по­ тока, является отношение ускорения центробежной силы к ускорению силы тяжести, численно равное отношению величины центробежной силы к массе данного тела:

Это отношение представляет собой безразмерный критерий, характерный для поля центробежных сил и называемый фактором разделения [Л. 44].

112

При сепарации частиц в условиях, соответствующих закону Стокса, когда сопротивление среды пропорцио­ нально первой степени скорости осаждения, справед­ ливо равенство

При условии, когда сопротивление среды пропорцио­ нально квадрату скорости осаждения, т. е. при Re>0,2, теоретическая скорость осаждения подсчятывается сле­ дующим образом. Находится численное значение фак­ тора разделения Fr, а также критерия Архимеда, кото­ рый характеризует взаимодействие сил вязкого трения и подъемной силы, обусловленной различием плотностей:

Чем больше эффективная плотность тяжелой фазы (разность между плотностями двухфазного потока), тем быстрее протекает процесс сепарирования потока.

Так как при прохождении потока через вращающие­ ся крыльчатки происходит его сепарирование, можно записать:

Три последних слагаемых в выражении радиуса за­ крутки потока определяют абсолютную погрешность се­ парации:

в крыльчатке и вязкости потока. Очевидно, что увеличе­

мых частиц и разности плотности фаз увеличивает по­ грешность, вызванную сепарацией потока и определяе­ мую в основном временем нахождения потока в крыль­ чатке.

Вместе с тем сравнение при всех прочих равных ус­ ловиях расходометров с синхронным приводом и с приво­ дом от потока показывает, что при ß—1/2 погрешность, вызванная сепарацией, в последних будет постоянной во всем диапазоне измеряемых расходов.

Необходимо отметить, что с точки зрения исключения погрешностей сепарации самым удачным конструктив­ ным решением являются кориолисовы расходомеры. Из зыражения основной измерительной зависимости этих расходомеров

114