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

Отметим две температурные погрешности расходоме­ ров, вызванные изменением характеристик упругих эле­ ментов при колебаниях температуры измеряемой среды:

1. Температурная погрешность, возникающая от измене­

пятся с помощью двух идентичных пружин, имеющих противоположное направление винтовой линии. Поэтому •изменение длины одной пружины будет компенсировать­ ся изменением длины другой. Таким образом, в этих ти­

При экспериментальных исследованиях расходомера К-2, при изменении температуры маслокеросиновой сме­ си от 14 до 45 °С приведенная погрешность не превыша­ ла ±1,5%, что не выходит за пределы значений, полу­ ченных при испытаниях при неизменной, температуре и разных вязкостях измеряемой среды.

116

Учитывая, что жесткость сп и наибольшее нормаль­ ное напряжение спиральной пружины определяют по формулам

где ö — диаметр витков пружины, то изменение угла скручивания пружины от изменения модуля упругости запишется в виде [Л. 4]

Тогда приведенная погрешность принимает выраже­

ния для ср:

8 _ 3 2 0 - ) ( | Д а к е + г » и ) pf ( Ѳ , - Ѳ 2 )

и для М:

8 „ — 3 2 G ( ^ K c + ' L ) P ( e . - e » )

Из приведенных выражений видно, что эта погреш­ ность будет возрастать по мере увеличения расхода, а в дифференциальных турборасходомерах она не исключается, так как момент массового расхода не дей­ ствует на компенсационные крыльчатки.

В настоящее время отечественной промышленностью для упругих элементов созданы специальные сплавы НЧ1ХТ, НЧЗХТ, ЭИ25, Н36ХП, ЭИ278, ЭИ574, Н35ХМВ,

117

В заключение рассмотрения погрешностей механиче­ ских массовых расходомеров приведём описание расхо­ домера для измерения сжиженных газов (рис. 30), разработанного в Краснодарском филиале ВНИИКАНеф-

перемещается и охвачена неподвижными элементами, влияние на нее вязкого трения потока минимально. При­ менение на закручивающей крыльчатке закрытых кана­ лов существенно снижает возможные перестройки потока в этой зоне. Конструкция отличается применением маг­ нитной муфты и креплением измерительной крыльчатки на упругих подвесках(тройном перекрестном ленточном шарнире). Кроме того, измерение момента массового расхода производится пневмосиловым преобразователем ПП-042, который компенсирует момент массового расхо­ да, прикладываемый закрученным потоком к крыльчатке. Таким образом, в расходомере отсутствует упругий чув­ ствительный элемент, что исключает большинство темпе­ ратурных погрешностей измерения массовых расходов.

Расходомер рассчитан на диапазон измерения от 0,5 до 3 кг/сек и выполнен во взрывозащищениом исполне­ нии. Градуировочная характеристика этого прибора по­ казана на рис. 31,

120

ГЛАВА ПЯТАЯ1

РАСХОДОМЕРЫ С ГИСТЕРЕЗИСНЫМИ МУФТАМИ

В большинстве механических массовых расходоме­ ров применяются упругие элементы, которые обусловли­ вают погрешности измерения, зависящие от нелинейности и их характеристик, от изменения упругих свойств при изменении температуры и от упругого гистерезиса и пос­ ледействия. В последнее время наметилась тенденция в разработке массовых расходомеров без применения упругих элементов. В ИПУ (ТК) разработан метод, а так­ же .изготовлен и испытан массовый расходомер с гистере­ зисной муфтой, применяемой для торможения предвари­ тельно закрученного потока. Крыльчатку с гистерезисным тормозом при некоторых допущениях можно считать чув­ ствительным элементом расходомера.

Сущность метода заключается в следующем. Если на пути закрученного потока поставить прямолопаетную крыльчатку, свободно вращающуюся в подшипниках, но имеющую тормозное устройство типа гистерезисной муф­ ты с постоянным моментом, не зависящим от угловой скорости, то крыльчатка будет уменьшать момент коли­ чества движения потока на постоянную величину. Зная угловую скорость входящего потока, можно записать:

скорость потока при выходе из нее; гм а кс и г м и а — соот­ ветственно максимальный и минимальный радиусы из­ мерительной крыльчатки.

Из выше приведенной формулы следует, что

или период частоты биения Т угловых скоростей входя­ щего и выходящего с чувствительной крыльчатки пото-

121