Автоматизированные системы управления химико- технологическими процессами Доцент, к.т.н., Вильнина Анна Владимировна 1

2 Измерение расхода Расход вещества это его количество, протекающее через сечение трубопровода в единицу времени. Для измерения расхода веществ применяют : расходомеры переменного перепада давлений, расходомеры постоянного перепада давлений электромагнитные, ультразвуковые, вихревые, кориолисовые, тепловые и турбинные.

3 Расходомеры переменного перепада давления

4 Расходомеры постоянного перепада давления Принцип действия ротаметров состоит в том, что гидродинамическое давление измеряемого потока среды воздействует на поплавок, вызывая его вертикальное перемещение.

5 Электромагнитные расходомеры

6 Достоинства электромагнитных расходомеров 1.Безынерционны 2.Наличие взвешенных частиц в жидкости и пу­зырьков газа 3.Физико-химические свойства измеряемой жидкости (вязкость, плотность, температура и т. п.) 4.Расход агрессивных и абразивных сред Недостатки: слабая помехоустойчивость. Диапазон измерения - от от 0,002 до м 3 /ч. Не применимы для жидкостей с низкой электропроводностью 10 5 – 10 7 Ом 1 см 1

7 Ультразвуковые расходомеры

8

9 Достоинствами ультразвуковых расходомеров являются: малое или полное отсутствие гидравлического сопротивления, надежность (так как отсутствуют подвижные механические элементы), высокая точность, быстродействие, помехозащищенность. Недостатками ультразвуковых расходомеров является чувствительность к содержанию твердых и газообразных включений, сильная подверженность электромагнитным помехам.

10 Вихревые расходомеры Вихревыми называются расходомеры, расход которых зависит от частоты колебания давления. Колебания давления возникают в потоке в процессе вихреобразования после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе (эффект Кармана). Для измерения частоты возникающих вихрей могут использоваться электромагнитные, акустические, силовые преобразователи.

11 Вихревые расходомеры Достоинства: * Простота и надежность преобразователя расхода; * Отсутствие подвижных частей; * Большой диапазон измерений; * Линейный измерительный сигнал; * Достаточно высокую точность измерения; * Стабильность показаний; * Независимость показаний от давления и температуры; * Сравнительная несложность измерительной схемы; * Возможность получений универсальной градуировки.

12 Вихревые расходомеры Недостатки вихревых расходомеров Невозможно использовать при малых скоростях потока; Значительная потеря давления (может достигнуть кПа); Изготавливают для труб имеющих диаметр от 25 до мм; Работу вихревых расходомеров могут нарушать акустические и вибрационные пульсации (такие помехи создаются различными источниками: насосами, компрессорами, вибрирующими трубами и т. д.).

13 Кориолисовые расходомеры Кориолисовы расходомеры приборы, использующие для измерения массового расхода жидкостей, газов и всвесей без предварительного определения плотности и объема эффект Кориолиса. расходомерымассового расходаэффект Кориолиса

14 Кориолисовые расходомеры Преимущества измерения кориолисовым расходомером: высокая точность измерений параметров; работают вне зависимости от направления потока; не требуются прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера; нет затрат на установку вычислителей расхода; надёжная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды; длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей; нет необходимости в периодической перекалибровке и регулярном техническом обслуживании; измеряют расход сред с высокой вязкостью.

15 Тахометрические (турбинные) расходомеры Расходомер или счетчик воды, имеющий подвижной, обычно вращающийся элемент, скорость движения которого пропорциональна объемному расходу.

16 Тепловой расходомер Принцип действия расходомера: Измерение эффекта теплового воздействия на поток, зависящее от расхода. Применение: Расходомеры в основном предназначены для измерения расхода газа в лабораторных условиях, реже жидкости. Разновидности тепловых расходомеров: - калориметрический тепловой расходомер - термоконвективный тепловой расходомер - термоанемометрический тепловой расходомер Недостатки: Малая надежность.

17 Газоанализаторы Газоанализа́тор измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов.измерительный приборопределения качественного и количественного составасмесейгазов По принципу действия: 1.Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. 2.Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.). 3.Приборы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические и др.).

18 Термокондуктометрические газоанализаторы Работа термокондуктометрических газоанализаторов основана на зависимости теплопроводности газовой смеси от наличия различных компонентов, входящих в ее состав.

19 Термохимические газоанализаторы Принцип работы газоанализаторов, использующих термохимические датчики концентрации, основан на измерении повышения температуры нагретой платиновой нити, на поверхности которой происходит каталитическое сгорание горючих компонентов газовой смеси.

20 Оптические газоанализаторы В основу работы оптического газоанализатора положено свойство селективного поглощения различными газами потока излучения.

21 Измерение концентрации растворов 1.Кондуктометрические анализаторы 2.Потенциометрические анализаторы 3.Денсиметрические анализаторы 4.Ультразвуковые анализаторы