Дополнительные температурные погрешности

Если в процессе измерения расхода температура жидко­сти получит приращение, то в результате этого изменятся ее объем, площадь проходного сечения каналов и скорость по­тока. Новое значение скорости в первом приближении описы­вается нелинейной функцией двух (q_v и Θ) независимых пе­ременных

,

где ΔΘ = Θ – Θ₀ — отклонение текущей Θ температуры жидкости от нормального ее значения в₀ = 293° К;

α, β — температурные коэффициенты линейного расширения стенок канала и объемного расширения жидкости, град ^{- 1}. Приращение скорости при текущем значении ΔΘ описывается выражением

,

где S ₀ - площадь проходного сечения канала при нормальной температуре (293° К).

При неизменном значении коэффициента k₁ приращение, скорости потока можно представить в виде суммы приращений, вызванных изменением единицы объема V жидкости и сечения S каналов

,

где — приращения скорости v₁, вызванные приращениями объема V жидкости и площади S проходного сечения каналов с изменением температуры.

Если шкала расходомера градуирована в объемных единицах, тогда только приращение будет являться дополнительной температурной погрешностью первого звена; а , являющееся частью измеряемой величины, к погрешности не относят.

При измерении массового расхода q_m (кг/сек) скорость потока

,

где q_т - массовое количество жидкости, протекающее через проходное сечение каналов расходомера, кг/сек;

m - масса единицы объема жидкости, кг;

V_т — единичный объем жидкости.

Приращение скорости при измерении массового расхода и постоянном значении k₁.

.

При измерении массового расхода дополнительной температурной погрешностью первого звена считают полное приращение , состоящее из приращения объема, вызывающего изменение плотности и приращения проходного сечения канала.

Во втором звене средняя линейная скорость v₁ потока преобразуется в окружную v₂. Величина v₂ зависит от угла (90—φ) наклона плоскостей лопаток к продольной оси трубы.

Рисунок - 5. Треугольники векторов скоростей.

Частица жидкости, движущаяся параллельно оси трубы со скоростью встречая на своем пути плоскость лопатки, движет ее с окружной скоростью

.

При этом угловая скорость вращения крыльчатки

.

Приращение линейной скорости Δv₁ при увеличении температуры (рисунок - 5а) и — Δ v₂ при уменьшении температуры (рисунок - 5 б)соответственно вызывают приращение скорости, на величины Av₂ и — Av₂.

Для устранения этих погрешностей при данном значении расхода q_т необходимо сохранить неизменными величину и направление скорости v₂. Это может быть достигнуто, если вектор v₁ отклонить в первом случае на угол ψ и во втором (рисунок - 5 б)— на угол — ψ, при которых результирующий вектор v_Θ меняется по величине и смещается параллельно до положения v_Θ.

Для автоматического отклонения вектора скорости v₁ потока при изменении температуры жидкости стенки струе выпрямительного аппарата могут быть изготовлены из биметаллических пластин, прогибающихся при изменении температуры.

Дата добавления: 2015-08-02