en öppningsmätare är en ledning och en begränsning för att skapa ett tryckfall. Ett timglas är en form av öppning. Ett munstycke, venturi eller tunn skarp kantad öppning kan användas som flödesbegränsning.
för att kunna använda någon av dessa enheter för mätning är det nödvändigt att kalibrera dem empiriskt. Det vill säga passera en känd volym genom mätaren och notera avläsningen för att ge en standard för mätning av andra kvantiteter.
på grund av den enkla dupliceringen och den enkla konstruktionen har den tunna skarpa kantade öppningen antagits som standard och omfattande kalibreringsarbete har gjorts så att det är allmänt accepterat som ett standardmedel för mätning av vätskor. Förutsatt att standardmekaniken för konstruktion följs krävs ingen ytterligare kalibrering.
en öppning i en rörledning visas i figur med en manometer för mätning av tryckfallet (differential) när vätskan passerar genom öppningen. Den minsta tvärsnittsarean av strålen är känd som ” vena-contracta.”
Öppningsmätare
hur fungerar det?
när vätskan närmar sig öppningen ökar trycket något och sjunker sedan plötsligt när öppningen passeras. Det fortsätter att sjunka tills ”vena contracta” uppnås och ökar sedan gradvis tills vid ungefär 5 till 8 diametrar nedströms uppnås en maximal tryckpunkt som kommer att
vara lägre än trycket uppströms öppningen.
minskningen av trycket när vätskan passerar genom öppningen är ett resultat av den ökade hastigheten hos gasen som passerar genom det reducerade området av öppningen.
när hastigheten minskar när vätskan lämnar öppningen ökar trycket och tenderar att återgå till sin ursprungliga nivå. All tryckförlust återvinns inte på grund av friktion och turbulensförluster i strömmen.
tryckfallet över öppningen ökar när flödeshastigheten ökar. När det inte finns något flöde finns ingen skillnad. Differenstrycket är proportionellt mot kvadraten av hastigheten, det följer därför att om alla andra faktorer förblir konstanta, är skillnaden proportionell mot kvadraten av flödeshastigheten.
BETA-förhållandet är förhållandet mellan öppningsplattborrning dividerat med Rör ID kallas Beta-förhållandet eller d/D där d är plattborrningen och D är Rör ID
ÖPPNINGSPLATTAN
öppningsplattborrningen kan göras i många konfigurationer för att hantera olika flödesmätningsjobb. De strömmande förhållandena bör kontrolleras för att se vilken av konfigurationerna som är lämplig för varje mätjobb.
a. Den tunna plattan, koncentrisk öppning
vid konstruktion och användning av öppningsplattor måste flera grundläggande faktorer följas för att säkerställa korrekt och tillförlitlig mätning. Öppningens uppströms kant måste vara skarp och kvadratisk. Minsta plåttjocklek baserad på Rör-ID, öppningsborrning etc. är standardiserad.
plattan ska inte avvika från planhet längs någon diameter med mer än 0,01 tum per tum av dammhöjden (D-d)/2. För att överensstämma med rekommenderade metoder får rationen d/d (kallad Beta-förhållande) inte överskrida rekommenderade gränser.
b. excentriska öppningsplattor
den excentriska plattan har en rund öppning (borrning) tangent till rörets innervägg. Denna typ av platta används oftast för att mäta vätskor som bär en liten mängd icke-slipande fasta ämnen, eller gaser med små mängder vätska, eftersom de fasta ämnena och vätskorna med öppningen längst ner på röret kommer att genomföra, snarare än att samlas vid öppningsplattan.
c. Segmentöppningsplattor
öppningen i en segmentöppningsplatta är jämförbar med en Delvis öppnad grindventil. Denna platta används vanligtvis för mätning av vätskor eller gaser som bär icke-slipande föroreningar såsom lätta uppslamningar eller exceptionellt smutsiga gaser.
förutsägbar noggrannhet för både den excentriska och segmentplattan är inte lika bra som den koncentriska plattan.
D. Kvadrantkantplatta
kvartcirkeln eller kvadrantöppningen används för vätskor med hög viskositet. Öppningen innehåller en rundad kant med bestämd radie som är en speciell funktion av öppningsdiametern.
e. konisk kantplatta
konisk kantplatta har en avfasning på 45 kg uppåt i den strömmande strömmen. Det är användbart för ännu lägre Reynolds-nummer än kvadrantkanten.
Meter kran plats
a. fläns kranar
dessa kranar är placerade en tum från uppströms ytan av öppningsplattan och en tum från nedströms ytan med en + 1/64 till +1/32 tolerans.
b. Rörkranar
dessa kranar är placerade 2 kg rördiametrar uppströms och 8 rördiametrar nedströms (punkt för maximal tryckåtervinning). Flänskranar används nästan universellt i USA med vissa äldre mätarstationer som fortfarande använder rörkranar.
c. vena-Contracta kranar
dessa kranar är placerade en rördiameter uppströms och vid punkten för minimitryck nedströms (denna punkt kallas vena-contracta). Denna punkt varierar dock med Betaförhållandet och de används sällan i annat än växtmätning där flöden är relativt konstanta och plattor inte ändras.Exakta dimensioner anges i lämpliga tabeller.
D. Hörnkranar
dessa kranar är placerade omedelbart intill plattans ytor, uppströms och nedströms. Hörnkranar används mest i Europa, i linjestorlekar mindre än 2 tum används de med speciella finslipade flödesmätarrör för låga flöden.
allmänna Installationsrekommendationer
- mätarrörsrör bör alltid installeras för att möjliggöra kalibrering samt för att skydda differentialelementet mot över räckvidd.
- mätaren ska installeras så nära öppningen som möjligt.
- luta alltid grenrörslinjerna försiktigt från öppningen till mätaren för att eliminera eventuella höga eller låga punkter i grenrörslinjerna.
- använd kondensatkammare eller luftfällor för att avlägsna antingen vätska från ett gassystem eller gas från ett vätskesystem om låga eller höga nivåer i grenröret inte kan undvikas.
det är viktigt vid trycksättning eller tryckavlastning av differentialmätningsanordningar att applicera eller släppa tryck på eller från hög-och lågmätarkamrarna jämnt, för att inte införa överdriven över räckvidd.
Artiklar Du Kanske Gillar :
typer av flödeselement
kalibrering av Fältbussgivare
Öppningsförhållande
Instrumentintervjufråga
MCQ på flödesmätning