SCHEMAT STANOWISKA POMIAROWEGO

Przepływomierze z ciałem unoszonym są przyrządami, które zalicza się tzw. przepływomierzy opływowych. Ich zasada działania polega na zmianie położenia ruchomego elementu w postaci pływaka, tłoka lub klapy pod wpływem wytworzonej różnicy ciśnień przez i za organem ruchomym.

Typowymi przedstawicielami tej grupy przyrządów są rotametry (rys.1), wykonane w postaci pionowej rurki (1) stożkowo rozszerzającej się ku górze. Wewnątrz rurki znajduje się pływak (2) zajmujący położenie równowagi zależnie od wartości strumienia. Powierzchnia zewnętrzna pływaka ma skośne rowki lub nacięcia, dzięki którym unoszący się w strumieniu pływak wykonuje ruch obrotowy, zabezpieczający go przed przyleganiem do ścian rurki.

Rys 1. Budowa rotametru

W ustalonych warunkach równanie równowagi układu ma postać:

gdzie:

M_p - masa pływaka

A_p - pole największego przekroju pływaka

p₁,p₂ - ciśnienie przed i za pływakiem

ρ,ρ_p - gęstość płynu i pływaka

g - przyspieszenie

Objętościowe natężenie przepływu cieczy przez rotametr określa wyrażenie:

gdzie:

α - liczba przepływu

V_p - objętość pływaka

A - pole pierścienia między pływakiem a stożkową rurą

Rotametry ze szklanymi rurami budowane są do pomiaru natężenia przepływu cieczy i gazów w zakresie od 10^-3 do 10³ [m³/h] przy ciśnieniach nie przekraczających 10 atmosfer. Przy pomiarach natężenia o wyższych parametrach stosuje się rotametry w obudowie metalowej. Do zalet rotametrów należą:

• niewielka strata ciśnienia,

• duży zakres pomiarowy,

• równomierna skala pomiarowa,

• możliwość dokonania pomiaru małych strumieni.

Kolejnymi przyrządami są gazomierze komorowe, w których pomiar ilości gazu będącego w ruchu odbywa się poprzez odmierzenie porcji gazu w specjalnych komorach o stałej objętości. Wskazania przyrządu są proporcjonalne do liczby obrotów organu czynnego.

Do gazomierzy komorowych zalicza się licznik gazu (rys.2), który jest wypełnionym cieczą miernikiem objętości.

Dana ilość gazu mierzona jest w czterech komorach bębna pomiarowego (1) o dokładnie ustalonych objętościach. Osiowy dopływ (2) do komór pomiarowych powoduje moment obrotowy wirnika i kolejne ciągłe napełnianie komór. Ruch obrotowy bębna przesyłany jest na mechanizm liczący ilość obrotów. Dokładny odczyt objętości następuje na dużej skali pierścieniowej.

Licznik gazu może być napełniony dowolną cieczą, wymaga jednak kontroli poziomu cieczy zamykającej. Utrzymanie stałego poziomu cieczy manometrycznej zapewnia leżący na zewnątrz przelew poziomu zadanego. Ostrze w przelewie poziomu zadanego powinno przebijać powierzchnię cieczy manometrycznej.

Rys 2. Licznik gazu mokry

Gazomierze komorowe stosowane są głównie jako przyrządy laboratoryjne do pośredniego pomiaru natężenia przepływu gazu (pomiar ilości gazu w określonym czasie).

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1. Przygotowanie stanowiska do pomiarów:

• Licznik gazu

Kierując się wskazaniami poziomnicy (1) - (rys. schemat stan. pomiar.) sprawdzić wypoziomowanie. Po zdjęciu pokrywki ochronnej (2) sprawdzić w liczniku wysokość cieczy manometrycznej. ciecz manometryczna powinna tworzyć menisk wypukły na krawędzi przelewu poziomu zadanego, a ostrze w przerwie powinno przebijać powierzchnię cieczy. W razie potrzeby uzupełnić ciecz manometryczną.

• U - rurka

Sprawdzić czy w ramionach przyrządu menisk cieczy manometrycznej znajduje się w zerowym punkcie skali. Jeżeli tak nie jest uzupełnić ciecz.

• Napełnić zbiornik sprężarki powietrzem do ciśnienia 0,5 atmosfer.

2. Pomiar natężenia przepływu:

• Doprowadzić sprężone powietrze do układu pomiarowego.

• Zaworem redukcyjnym ustalić natężenie przepływu przez rotametr 200 l / h.

• Odczytać z ciśnieniomierza U - rurkowego wartość ciśnienia odpowiadającą ustalonemu przepływowi.

• Obserwując wskazania licznika gazu zmierzyć czas przepływu 10 litrów powietrza. Czynności pomiarowe powtórzyć dla kolejnych wartości natężenia przepływu rotametru.

• Następnie obserwując wskazania licznika gazu zmierzyć czas przepływu 10 litrów powietrza. Czynności pomiarowe powtórzyć dla kolejnych wartości natężenia przepływu rotametru.

TABELA POMIAROWA

Lp.	Natężenie przepływu ustalone na rotametrze	Ciśnienie statyczne	Czas przepływu 10 lit. powietrza przez licznik gazu	Natężenie przepływu obliczone ze wskazań licznika gazu
		l / h	mm H2O	s	l / h
1	400	6	89	414
2	600	8	56	621
3	800	11	42	837
4	1000	13	34	1029
5	1200	16	29	1161

---