Формула зависимость расхода от перепада давления: Измерение расхода методом перепада давления, формула — ИНВЕСТИЦИОННЫЙ ПОРТАЛ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

28.02.1974

Содержание

Измерение расхода методом перепада давления, формула

Для измерения расхода методом перепада давления существуют много различных видов устройств и приспособлений, которыми пользуются для преобразования перепада давления в сигнал расхода.

Рекомендуем разобраться с тем, что такое объемный расход и изучить каталог приборов для измерения расхода.

Устройства преобразования дельта «Р» в сигнал расхода

Тремя самыми распространенными устройствами являются манометры, мембраны и сильфоны. При помощи манометра можно снимать показание перепада давления непосредственно с прибора. Мембраны же и сильфоны можно подсоединять к контрольно-измерительным приборам.

Схема с манометром

Манометр является одним из самых распространенных приборов, применяемых для контроля и измерения перепада давления. На изображенной схеме манометром измеряют перепад давления, созданный при помощи диафрагмы. Один конец манометра подсоединен к отбору высокой стороны, расположенному вверх по потоку относительно диафрагмы. Другой конец манометра подсоединен к отбору низкой стороны, расположенному вниз по потоку относительно диафрагмы. Во время того, как поток жидкости, газа или пара проходит через диафрагму, манометр воспринимает разницу в давлении, созданную диафрагмой, и показывает эту разницу посредством высоты жидкости в трубке. Шкала манометра позволяет снимать показание этой измеренной дельты «Р» фактически непосредственно с прибора.

Защита манометра от попадания жидкости, газа или пара из трубопровода обычно осуществляется в измерительных системах с помощью изолирующих мембран или с помощью каких-либо других способов.

Схема с мембраной

На рисунке выше изображена схема, на которой мембрана выступает в роли устройства определения дельта «Р». На этой схеме мембрана помещена в камеру, в которую имеются входы с двух сторон. Один вход подсоединен к отбору высокой стороны, а другой вход подсоединен к отбору низкой стороны. Индикаторный рычаг закреплен в верхней части камеры, а его нижний конец крепится к мембране. Разница давлений внутри камеры приводит в движение мембрану, которая, в свою очередь, приводит в движение стрелку, заставляя ее отклоняться то в одну, то в другую сторону. По мере увеличения или уменьшения величины перепада давления механическое движение мембраны передается на индикаторный рычаг.

Схема с двумя сильфонами

Это схема, в которой для преобразования величины дельты «Р» в механическое движение использованы два гофрированных сильфона. Детали изображенной схемы включают в себя: два соединенных вместе сильфона с перегородкой между ними, рычаг, индикаторную стрелку и шкалу.

Сильфон, обозначенный буквой «А», подсоединяется к отбору высокой стороны, а сильфон под буквой «В» подсоединяется к отбору низкой стороны. Сильфоны помещены в камеру. Перегородка же между сильфонами может свободно перемещаться. С помощью рычага, закрепленного на перегородке, механическое движение сильфонов передается на индикаторную стрелку, которая может перемещаться вдоль шкалы.

Формула для расчета расхода на основе перепада давления

Формула для расчета расхода звучит так — величина расхода прямо пропорциональна квадратному корню отношения, измеренному в данный момент показанию дельты-Р к величине максимальной дельты-Р в процентном выражении.

Формула для преобразования разности давлений в расход

Для того, чтобы преобразовать фактическое показание дельты-Р в показание расхода требуются три основные величины: величина максимального расхода в системе, величина максимального перепада давления при максимальном расходе и измеренное показание перепада давления. Упрощенной формулой, в которой для преобразования перепада давления в расход использованы эти три величины, будет следующее выражение:

Этой формулой будет легче воспользоваться, если разбить ее на три последовательных действия:

1) Разделить измеренное показание перепада давления на величину максимального перепада давления;

2) Вычислить квадратный корень от результата, полученного в первом действии;

3) Умножить полученный результат квадратного корня на величину максимального расхода. Полученный в третьем действии результат равен фактическому расходу в измеряемой системе.

Правила монтажа расходомеров общая информация о том, как устанавливаются расходомеры

Давление и гидростатическое давление сила определенной величины, приложенная на единицу площади

Расходомер жидкости, газа и пара специальное устройство для измерения расхода жидкости, газа и пара в промышленных системах

Правила эксплуатации приборов КИПиА необходимо знать для бережного обращения с приборами

Манометр прибор для измерения давления, который используется на производстве

Определение расхода воздуха, проходящего через пневмораспределитель при определенных значениях давления на входе и выходе и их соотношении

Библиографическое описание:

Денисов, В. А. Определение расхода воздуха, проходящего через пневмораспределитель при определенных значениях давления на входе и выходе и их соотношении / В. А. Денисов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2014. — № 4 (63). — С. 159-161. — URL: https://moluch.ru/archive/63/10127/ (дата обращения: 30.10.2022).

Одним из способов задания расходной характеристики пневматического устройства является определение параметра, характеризующего его гидравлическое сопротивление. В настоящее время таким параметром является пропускная способность устройства, определяемая по ГОСТ Р52720–2007 как объемный расход воды (м3/час) плотностью r=1000 кг/м3, пропускаемый устройством при перепаде давления на нем 1 кгс/см2.

Заметим, что параметры потока в местных сопротивлениях обычно и определяются с помощью формул, полученных для несжимаемой жидкости. Поэтому воспользуемся формулой Вейсбаха и, преобразуя ее, получим выражение для определения объемного расхода жидкости при ее движении через пневмоустройство:

, (1)

где и r — соответственно перепад давления в устройстве и плотность жидкости, протекающей через него; — площадь поперечного сечения прохода устройства; — коэффициент местного сопротивления.

Если теперь принять, что через местное сопротивление проходит вода плотностью r=1000 кг/м3 с перепадом давления 1 кгс/см2, то зависимость (1) преобразуется к виду (,см2):

. (2)

В соответствии с ГОСТ Р52720–2007 правая часть формулы (2) представляет не что иное, как пропускную способность (м3/час) устройства. Таким образом, в общем случае объемный расход (м3/час) рабочей жидкости при ее движении через распределитель следует определять по формуле:

=, (3)

а массовый расход =(кг/час) — по формуле

. (4)

Отметим, что выражения (3) и (4) полностью согласуются с формулами для определения величины и , приведенными в Интернет(е) Научно-Производственным Предприятием «Волга» [2].

Как известно, в процессе работы пневматических приводов возможны различные условия теплообмена между потоком газа, движущимся в трубопроводах, и окружающей средой.

Если скорость течения газа мала и между стенками трубопровода и окружающей средой происходит хороший теплообмен, то процессы, протекающие в пневмоприводах, близки к изотермическим; при больших скоростях течения газа, плохом теплообмене и малых силах трения процессы, протекающие в пневмоприводах, близки к адиабатным.

Таким образом, если предположить, что перед и за пневматическим устройством температура воздуха одинакова (участки трубопровода перед и за местным сопротивлением достаточно велики, вследствие чего происходит полное выравнивание температуры потока и окружающей среды), то в этом случае для определения расхода воздуха в местном сопротивлении удобно воспользоваться расчетной зависимостью, полученной в [1,с.101] для подкритической области изотермического течения газа:

(5)

или

, (6)

или с учетом того, что в соответствии с уравнением Клапейрона-Менделеева ,

, (7)

где и — давление и плотность газа перед местным сопротивлением; — давление за местным сопротивлением; — относительное давление; — параметр, характеризующий гидравлическое сопротивление пневмоустройства условного прохода , определенный через эквивалентную длину трубопровода, т.

е. такую длину трубы, разность давлений в начальном и конечном сечениях которой при данном расходе равна разности давлений в местном сопротивлении; — объемный расход газа; R — газовая постоянная, равная , T — температура газа при нормальных условиях, равная .

Из (7) следует, что для построения расходной характеристики пневмораспределителя необходимо располагать значением параметра . Затем, задаваясь значениями давления воздуха на входе и перепадом давления в пневмоустройстве, легко устанавливается искомая характеристика.

Будем рассматривать параметр как коэффициент сопротивления устройства данного проходного сечения, установленный при турбулентном режиме течения рабочей жидкости, соответствующем области квадратичных сопротивлений, когда коэффициент местного сопротивления определяется лишь формой местного сопротивления. Но при таких режимах течения жидкости определяется пропускная способность устройства, в расчетную формулу которой входит коэффициент сопротивления .

Тогда

= z = , (8)

а формула (7) приводится к виду

. (9)

Такова расходная характеристика пневмоустройства.

В заключение отметим, что формулы (5) — (7), (9) справедливы в области изменения относительного давления «» в пределах от до Параметр называют критическим отношением давлений, при достижении которого расход газа приобретает максимальное значение и остается неизменным вплоть до значения В газодинамических расчетах область течения газа при называют подкритической, а область течения при надкритической. Следовательно, для подкритической области течения весовой (объемный) расход газа есть функция «»; для надкритической области течения расход имеет максимальное значение и для его определения в зависимости (5) — (7) и (9) вместо «» необходимо подставить .

Рассмотрим числовой пример. Определим расходную характеристику пневмораспределителя с условным проходом , паспортной величиной . Температура воздуха в распределителе ; газовая постоянная . Требуется найти расход воздуха, проходящего через распределитель, при перепаде давления с давлением на входе в распределитель

При заданных значениях давления воздуха на входе в распределитель давление на выходе устройства соответственно составит =0,56МПа;=0,76МПа, а относительное давление соответственно принимает значения Это означает, что во всем диапазоне изменения относительного давления «», имеет место подкритическая область течения газа, расход которого можно определять по формуле (9).

Подставляя в формулу (8) значения и , находим, что =2,39, а значения объемного расхода , вычисленные по формуле (9) по данной величине для принятых значений относительного давления «», составляют: , ,.

Полученная расходная характеристика пневмораспределителя представлена ниже графически в виде зависимости объемного расхода газа от «».

Рис.1. Расходная характеристика пневмораспределителя

Расчеты автора: + 1. y = 0,8; 2.y =0,9; 3.y = 0,93; 4. y = 0,95

Х — произвольные значения “y”

Выводы

В системах пневматических приводов, как и гидроприводов, местные сопротивления играют исключительно большую роль. От умения правильно оценить параметры потока, протекающего через местные сопротивления, зависит точность и надежность произведенных расчетов.

Местные сопротивления, как правило, способствуют турбулизации потока, вследствие чего коэффициент местного сопротивления уже при сравнительно малых числах Рейнольдса определяется лишь формой местного сопротивления, что позволяет выразить коэффициент местного сопротивления через пропускную способность устройства и тем самым построить его расходную характеристику.

Литература:

1. Погорелов В. И. Газодинамические расчеты пневматических приводов. — Л: «Машиностроение», 1971. — 184с.

2. http://www.nppvolga.ru/articles/1/63/

Основные термины (генерируются автоматически): местное сопротивление, перепад давления, относительное давление, объемный расход, расходная характеристика пневмораспределителя, формула, максимальное значение, пропускная способность, рабочая жидкость, расходная характеристика.

Зависимость расхода и давления – как рассчитать?

Пропорциональны ли расход и давление в трубопроводе? Связан ли расход с давлением, расходом и диаметром трубы? С точки зрения качественного анализа зависимость между давлением и расходом в трубопроводе пропорциональна. То есть чем больше давление, тем больше расход. Расход равен скорости, умноженной на сечение. Для любого участка трубопровода давление идет только с одного конца, то есть направление одностороннее. Когда выход закрыт (клапан закрыт), жидкость в трубе находится в запрещенном состоянии. Как только выпускное отверстие открыто, его скорость потока зависит от давления в трубе.

Диаметр трубы в зависимости от давления в зависимости от расхода

Диаметр трубы означает, что когда стенка трубы относительно тонкая, внешний диаметр трубы почти такой же, как внутренний диаметр трубы, поэтому среднее значение внешнего диаметра трубы, а внутренний диаметр трубы принимается за диаметр трубы. Обычно относится к обычному синтетическому материалу или металлической трубе, и когда внутренний диаметр большой, в качестве диаметра трубы принимается среднее значение внутреннего диаметра и внешнего диаметра. На основе метрической системы (мм) он называется DN (метрическая единица).

Давление относится к внутреннему давлению в трубопроводе для жидкости.

Под расходом понимается количество жидкости, протекающее через эффективное поперечное сечение закрытого трубопровода или открытого канала в единицу времени, также известное как мгновенный расход. Когда количество жидкости выражается объемом, это называется объемным потоком. Когда количество жидкости выражается массой, это называется массовым расходом. Объем жидкости, протекающей через определенный участок трубы в единицу времени, называется объемным расходом поперечного сечения.

Расширенное чтение: Магнитный большой диам. Трубный расходомер

Зависимость расхода от давления

Во-первых, расход = расход × внутренний диаметр трубы × внутренний диаметр трубы × π÷4. Следовательно, скорость потока и скорость потока в основном знают один для расчета другого параметра.

Но если диаметр трубы D и давление P в трубе известны, можно ли рассчитать расход?

Ответ: Пока невозможно найти скорость потока и расход жидкости в трубопроводе.

Вы представляете, что на конце трубы есть вентиль. В закрытом состоянии в трубке создается давление Р. Скорость потока в трубке равна нулю.

Следовательно: Скорость потока в трубе определяется не давлением в трубе, а градиентом перепада давления вдоль трубы. Следовательно, необходимо указать длину трубопровода и перепад давления между двумя концами трубопровода, чтобы найти расход и расход трубопровода.

Расширенные показания: расходомер с магнитным питанием от батареи

Если посмотреть на это с точки зрения качественного анализа. Связь между давлением и расходом в трубопроводе пропорциональна. То есть чем больше давление, тем больше расход. Расход равен скорости, умноженной на сечение.

Для любого участка трубопровода давление поступает только с одного конца. То есть направление одностороннее. Когда выпускное отверстие в направлении давления закрыто (клапан закрыт). Жидкость в трубке запрещена. Как только выход откроется. Его расход зависит от давления в трубопроводе. 93/с;

Н — — перепад напора между началом и концом трубопровода, м;

L — — Длина от начала до конца трубы, м.

Дополнительные показания: Врезной ультразвуковой расходомер воды – предназначен для орошения в сельском хозяйстве и садоводстве

Формула расхода и давления

Укажите давление и расход. Я думаю, что многие люди подумают об уравнении Бернулли .

Даниил Бернулли впервые предложил в 1726 году: «В потоках воды или воздуха, если скорость низкая, давление высокое. Если скорость высока, давление мало». Мы называем это «принципом Бернулли».

Это основной принцип гидравлики до того, как будет установлено уравнение континуальной теории гидромеханики. Суть его заключается в сохранении механической энергии жидкости. То есть: кинетическая энергия + потенциальная энергия гравитации + потенциальная энергия давления = постоянная.

Расширенные показания: Типы расходомеров жидкости

Необходимо помнить об этом. Потому что уравнение Бернулли выводится из закона сохранения механической энергии. Поэтому он подходит только для идеальных жидкостей с незначительной вязкостью и несжимаемыми.

Принцип Бернулли часто выражается как:

Эта формула называется уравнением Бернулли.
Где
p — давление в определенной точке жидкости;
v — скорость потока жидкости в этой точке;
ρ – плотность жидкости;
g — ускорение свободного падения;
h — высота точки;
C — константа.

Его также можно выразить как:

Допущения:

Чтобы использовать закон Бернулли, необходимо выполнить следующие допущения, прежде чем его можно будет использовать. Если следующие предположения не выполняются полностью, искомое решение также является приближением.

Устойчивый поток: В проточной системе характер жидкости в любой точке не меняется со временем.
Несжимаемый поток: плотность постоянна, когда жидкость представляет собой газ, применимо число Маха (Ma)<0,3.
Течение без трения: эффектом трения можно пренебречь, а эффектом вязкости можно пренебречь.
Жидкость течет вдоль линий тока: элементы жидкости текут вдоль линий тока. Линии тока не пересекаются друг с другом.

Расширенные показания: силиконовый датчик давления

Калькулятор расхода и давления

Блоги по теме

Что такое расходомер?

Что такое счетчик БТЕ? Измерители BTU представляют собой расходомеры с добавленными датчиками температуры для измерения энергопотребления любой жидкостной системы нагрева или охлаждения. Счетчики BTU также известны как счетчики энергии, счетчики тепла. Обычно используются электромагнитные Подробнее

Руководство по использованию цифрового расходомера топлива

Цифровой расходомер топлива предназначен для измерения расхода топлива, дизельного топлива, бензина и нефтепродуктов. Цифровой расходомер топлива обычно имеет цифровой дисплей или сигнальный выход. Например, импульсный или 4-20 мА. Например, турбинные расходомеры, шестеренчатые расходомеры Подробнее

Выбор и применение расходомеров PD | Oil-Liquid

Что такое расходомер PD? Расходомеры PD (расходомеры прямого вытеснения) являются единственной технологией измерения расхода, которая напрямую измеряет объем жидкости, проходящей через расходомер. Вращающиеся компоненты в высокоточной камере улавливают жидкость. Подробнее

Механические расходомеры воды

Механические расходомеры воды относятся к типу расходомеров, подходящих для процессов или применений чистой воды. Принцип работы механического расходомера воды заключается в измерении скорости воды, протекающей по трубе. Это вызывает Читать далее

Изучить Расходомеры нефти и газа

Расходомер нефти и газа представляет собой устройство, устанавливаемое в коллектор насоса или линию обработки для измерения расхода жидкости. Расходомеры нефти и газа могут использоваться для измерения расхода жидкости или газа Подробнее

10 способов измерения расхода воды

Измерение расхода воды широко распространено как в промышленности, так и в быту. Вы можете часто слышать об использовании электромагнитных расходомеров для измерения сточных вод. Измеритель скорости потока воды, используемый в домашних условиях. Накладной ультразвуковой расходомер измеряет большие водопроводные трубы. Создание Подробнее

Ремешок для ультразвуковых расходомеров

Что такое ремешок для ультразвуковых расходомеров? Накладной ультразвуковой расходомер также часто называют расходомером зажимного типа. Уникальная особенность ремешка на ультразвуковом расходомере заключается в том, что датчик не обязательно должен находиться в положении Подробнее

Расходомеры 4-20 мА

Что такое расходомер 4-20 мА? Расходомеры 4-20 мА — это расходомеры с функцией выходного токового сигнала 4-20 мА. Ток сигнала обычных приборов составляет 4-20 мА. Это означает, что минимальный ток составляет 4 мА, а максимальный ток составляет 20 мА. Подробнее

Расход и давление

Преобразователь расхода и расходомер

Возможно, вы слышали о преобразователях расхода и расходомерах. Расходомер и расходомер — это одно и то же? Какая разница и родство между ними раньше? Что купить: расходомер или преобразователь расхода? Какой вид Подробнее

Расходомеры мелассы – решение для жидкостей высокой вязкости

Расходомеры мелассы – это тип расходомеров, используемых для измерения расхода мелассы. Меласса – это обычные жидкости с высокой вязкостью. Таким образом, расходомеры мелассы — это расходомеры, которые можно использовать для измерения различных жидкостей с высокой вязкостью. Может ли общий электромагнитный Подробнее

Низкий расходомер

Что такое низкий расходомер? Расходомеры с низким расходом относятся к тем расходомерам, которые можно использовать для измерения микропотоков и сред с низким расходом. Включая тип с металлическим ротором, тип шестерни, микрорасходомер электромагнитного типа, тип микротурбины и датчик теплового типа с малой массой. Подробнее

Шестеренчатый расходомер-жидкость высокой вязкости-микропоток

Шестеренчатый расходомер представляет собой обычный расходомер прямого вытеснения. Датчик расхода зубчатого колеса имеет встроенную двойную шестерню для работы. Объем среды рассчитывается по объему шестерни. Расход малого Подробнее

Расходомер ила для возвратного активного ила

Расходомер ила относится к расходомеру, который можно использовать для измерения потока ила. Какой расходомер можно использовать для измерения расхода ила? В зависимости от характеристик шламовой среды расход Подробнее

Формула расчета расходомера перепада давления и примеры расчетов

Расходомеры перепада давления могут измерять все однофазные жидкости. Он может измерять жидкость, газ и пар. Такие как газ-твердое, газ-жидкость, жидкость-твердое тело и т. д. также могут быть применены. Расчетные работы при использовании и обслуживании расходомера дифференциального давления Подробнее

Что такое К-фактор расходомера? И как рассчитать?

Что такое К-фактор расходомера? К-фактор — это коэффициент, рассчитываемый путем калибровки и сравнения с другими измерительными приборами, отвечающими требованиям точности. К-фактор расходомера будет подтвержден перед его вводом в эксплуатацию. Это Подробнее

Расходомеры для орошения для системы водоснабжения сельского хозяйства

Что такое расходомер для орошения? Расходомер для орошения представляет собой расходомер, предназначенный для подсчета воды для орошения в сельском хозяйстве. Сельское хозяйство, садоводство и т. д. требуют воды для орошения. И вода становится все дороже и дороже. Установка расходомера Подробнее

Расходомеры консистентной смазки

Что такое расходомер консистентной смазки? Расходомеры консистентной смазки — это расходомеры, предназначенные для измерения объемного или массового расхода промышленных смазочных жидкостей. Наиболее распространенными расходомерами консистентной смазки являются расходомеры с эллиптическими шестернями, также называемые объемными расходомерами. Подробнее

Расходомер охлажденной воды

Применение Что такое расходомер охлажденной воды? Расходомер охлажденной воды относится к расходомеру, который можно использовать для измерения низкотемпературной воды. Обычные расходомеры охлажденной воды включают электромагнитные расходомеры, турбинные расходомеры и ультразвуковые расходомеры Подробнее

Промышленные расходомеры нефти

Промышленные расходомеры нефти измеряют объем или массу нефти. Может реализовать взаимное преобразование объема и массы. Основными промышленными маслами являются гидравлические масла. Трансмиссионное масло. Масло турбинное. Компрессорное масло. Холодильное масло. Трансформаторное масло. Цилиндровое масло, тепло Подробнее

Расходомеры жидкости

Приборы измерения расхода жидкости Расходомеры жидкости измеряют количество жидкости, газа или пара, проходящего через систему трубопроводов. Большинство расходомеров жидкости предназначены для измерения скорости жидкости, протекающей по трубам. Они используют эту информацию и Подробнее

Калибровка магнитного расходомера

Зачем нужна калибровка магнитного расходомера? Точность магнитного расходомера была откалибрована калибровочной линией, когда он покидает завод. Однако на месте использования из-за условий окружающей среды, характеристик жидкости и повреждения прибора, например, Подробнее

2-дюймовый расходомер воды

2-дюймовый расходомер воды также обозначается как 2-дюймовый расходомер. Если вы планируете купить 2-дюймовый расходомер воды, обязательно прочитайте эту статью. Сколько стоит 2-дюймовый расходомер воды? Подробнее

Расширенное чтение: Керамический датчик давления по лучшей цене

Компания Sino-Inst предлагает более 50 расходомеров для измерения расхода. Примерно 50% из них составляют расходомеры перепада давления , 40% — датчик расхода жидкости, 20% — ультразвуковой датчик уровня и массовый расходомер.

Вам доступны различные расходомеры, в том числе бесплатные образцы, платные образцы.

Sino-Instrument является всемирно признанным поставщиком и производителем приборов для измерения расхода, расположенным в Китае.

Запросить предложение

22 сентября 2021 г. 6 сентября 2022 г. KimGuo11Решения для измерения расхода, блог

Взаимосвязь расхода и давления — как рассчитать?