Pomiar strumienia masy/objętości za

pomocą zwężek pomiarowych

Krzysztof Kubas

Jarosław Niewczas

Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

PN –65/M-53950: Pomiar natężenia przepływu płynów za

pomocą zwężek

PN –93/M-53950/01: Pomiar strumienia masy i strumienia

objętości płynów za pomocą za pomocą zwężek pomiarowych

PN-EN ISO 5167-1: Pomiary strumienia płynu za pomocą za

pomocą zwężek pomiarowych

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Sposób odbioru ciśnienia różnicowego:

1. Przytarczowy (szczelinowy lub punktowy)
2. Typu D i D/2
3. Kołnierzowy

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą
zwężek pomiarowych

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Usytuowanie otworów impulsowych dla kryz z odbiorem D i D/2

Wstęp

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Uproszczony model przepływu płynu przez kryzę

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Równanie Bernouliego:

Założenia:
-

rozkład prędkości w każdym przekroju jest płaski

-

brak tarcia lepkiego płynu

-

stała gęstość

Wstęp

4

2

1

D

A





4

2

2

d

A





2

2

2

1

1

1

w

A

w

A

q

m









Równanie ciągłości:

Wstęp

const

p

w

p

w









2

2

2

1

2

1

2

2

















2

2

1

2

1

2

2

/

1

2

A

A

p

p

w









Po rozwiązaniu:

Wstęp

2

2

2

2

1







D

d

A

A





D

d

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych







p

d

q

v







2

4

1

1

2

4







p

d

q

m







2

4

1

1

2

4

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Dla gazów wprowadzono mnożnik poprawkowy – liczba ekspansji

















p

p

f

,

,







Współczynnik przepływu

)

(Re,



f

C



Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych



D

w



Re

Liczba Reynoldsa Re

- Wyraża ogólną zależność pomiędzy siłami
bezwładności i siłami lepkości

gdzie:

w – prędkość płynu

D - średnica rurociągu

 – kinematyczny współczynnik lepkości

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych









p

d

C

q

v







2

4

1

2

4









p

d

C

q

m







2

4

1

2

4

Ostatecznie:

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

Wyznaczanie: C z równania Readera-
Harrisa/Galagera i



8

,

0

Re

19000















D

A



Gdzie:

Pomiar strumienia masy/objętości za pomocą

zwężek pomiarowych

W przypadku gdy D < 71, 12 mm należy
dodać wyrażenie:

Liczba ekspansji:





3

,

0

4

,

25

8

,

2

75

,

0

011

,

0



















D

















 







1

4

35

,

0

41

,

0

1

p

p







Prostownice strumienia

Niepewność pomiarowa

Kryza cylindryczna

Kryza cylindryczna



D

w



Re

Kryza cylindryczna

v

v

v

v

p

K

q















p

d

C

q

v







2

4

1

2

4

Kryza cylindryczna

2

111

,

1

v

v

d

K







Gdzie:

1,111 =

 – liczba przepływu =

2

4



4

1





C



- wartość średnia liczby ekspansji

d

v

– średnica zwężki pomiarowej





D

d

)

(Re,



f

C



Kryza cylindryczna

3

2

4234

,

0

0658

,

1

2039

,

0

8489

,

0

m

m

m



































p

p

)

92

,

0

46

,

0

(

1

2

m

%

3

,

0

p

p

5

,

2















(błąd aproks.)

dla m = 0,36

16

,

0

p

p 



(

wykładnik izentropy)

Kryza cylindryczna