Принципы построения измерительных схем

Измерять расход таких сред, не допуская при этом контакта чувствительного элемента прибора с высокой температурой измеряемой среды, достаточно сложно. Чтобы избежать этого, у сужающего устройства устанавливают конденсационные сосуды (рис. 28,6). Основной паропровод имеет на всей протяженности тепловую изоляцию. Поэтому пар в отборных устройствах измерения расхода имеет ту же температуру, что и в паропроводе. Конденсационные сосуды не имеют тепловой изоляции, поэтому пар, попадая в объем сосуда, конденсируется. Конденсат, заполняющий сосуд и соединительные линии, также не имеющие тепловой изоляции, с течением времени охлаждается и у прибора доходит до температуры окружающей среды. Таким образом, конденсат играет роль разделительной жидкости, не позволяющей подходить пару к чувствительному элементу прибора.

Давление измеряемой среды в основном влияет не на принцип построения измерительной схемы, а на прочностные характеристики элементов. С ростом давления должны утолщаться стенки труб соединительных линий и соответственно меняться типы трубопроводной арматуры. Претерпевает изменения и конструкция соединений элементов схемы между собой.

Рис. 28. Элементарные схемы, соединения сужающего устройства с дифманометром
а — схема при измерении расхода без дополнительных элементов сложности; б — схема для измерения расхода пара и горючих жидкостей; в схема для измерения расхода вязких жидкостей с мембранными разделителями; г — схема измерения расхода при расположении дифманометра выше сужающего устройства; д— схема измерения расхода газа; е — сумма измерения расхода с продувочными линиями при расположении дифманометра ниже сужающего устройства; ж — то же, но дифманометр расположен выше сужающего устройства; 1 — сужающее устройство; 2 — соединительные линии; 3 — дифманометр; 4 — конденсационный сосуд; 5 — мембранный разделитель; 6 — воздухоотделитель; 7 — линии постоянной продувай технической водой; 8 — линии постоянной продувки воздухом

Вязкость. Попадание вязких жидкостей внутрь прибора — к его чувствительному элементу — крайне нежелательно. Постепенно загустевая, вязкая жидкость закупорит чувствительный элемент и, следовательно, выведет его из строя. Поэтому при построении измерительной схемы предусматривают различные разделительные устройства, исключающие возможность попадания измеряемой вязкой среды в прибор. К таким разделительным устройствам относятся мембранные разделители и разделительные сосуды.

На рис. 28, в показан принцип построения схемы измерения расхода вязких жидкостей с мембранными разделителями. В этом случае незаштрихованные полости разделителей, соединительные линии и прибор заполнены нейтральной жидкостью, например, этилен-гликолем. С ее помощью изменение давления измеряемой жидкости через мембраны или разделительную жидкость передается чувствительному элементу прибора. Аналогично строятся измерительные схемы с разделительными сосудами.

Агрессивность измеряемой среды может привести к выводу элементов измерительной схемы из строя. Различают несколько видов воздействия агрессивных сред на элементы измерительных схем. Некоторые среды вообще недопустимо вводить в дифманометр, например кислоты, щелочи и т. п. Другие среды требуют применения специальных приборов и соответственно специальных элементов схемы. Например, для измерения расхода аммиака выпускают дифманометры, имеющие в обозначении букву «А». В этом случае соединительные линии, трубопроводную арматуру и т. п. выполняют из материалов, устойчивых к воздействию аммиака, например из нержавеющей стали.

Существуют измерительные схемы, в которых должна быть исключена возможность контактирования агрессивной измеряемой среды с определенными материалами. Например, недопустим контакт кислорода с различными маслами, а ацетилена — с медными деталями, так как в обоих случаях возможно образование взрывоопасных смесей. Схемы измерения расхода агрессивных сред учитывают особенности воздействия этих сред. Так, при измерении расхода сред, попадание которых в прибор недопустимо, в измерительную схему вносят разделительные устройства (сосуды, разделители). При этом разделительные устройства стараются размещать возможно ближе к местам отбора на технологическом трубопроводе для сокращения объема, заполненного агрессивной жидкостью. Примером построения подобной элементарной схемы может служить рис. 28, в.

При применении дифманометров и элементов схем, специально предназначенных для измерения расхода данной среды, например аммиака, не требуется установка дополнительных разделительных устройств. Схема в этом случае аналогична показанной на рис. 28, а.