Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Расходомеры и счетчики количества веществ. Расходомеры обтекания, силовые, тепловые, оптические, ионизационные, ядерно-магнитные, концентрационные, меточные, корреляционные, вихре

.pdf
Скачиваний:
52
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.08 Mб
Скачать

лообмен будет меняться лишь с изменением массового расхода. Испытание такого расходомера показало [25], что запаздывание показаний у него не превышало 5-6 с, а погрешность измерения расхода равнялась ±2,1 % .

Повышение быстродействия при импульсном нагреве может быть достигнуто в ряде случаев, а также путем измерения време­ ни перемещения тепловой метки на определенном участке пути.

Калориметрические расходомеры с внутренним расположени­ ем нагревателя и термопреобразователей значительно менее инер­ ционны, чем термоконвективные, потому что у них исключается запаздывание, связанное с передачей тепла через стенку трубы. Но такие расходомеры применяются весьма редко.

11.4. ПОГРЕШНОСТИ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПУЛЬСИРУЮЩИХ РАСХОДОВ

С ПОМОЩЬЮ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Благодаря широкому распространению расходомеров с сужа­ ющими устройствами возможность измерения с их помощью пуль­ сирующих расходов представляет большой практический инте­ рес. Но далеко не всегда их применение для этой цели дает удов­ летворительные результаты. Причина заключается в большом числе источников погрешности, которая в некоторых случаях может достичь недопустимо больших значений. Ознакомление с этими источниками поможет установить границы и условия при­ менимости сужающих устройств для измерения пульсирующих расходов.

Влияние квадратичной зависимости между расходом и пере­ падом давления. Наиболее очевидный источник погрешности из­ мерения пульсирующего расхода — квадратичная зависимость между расходом и перепадом давления в сужающем устройстве. Дифманометр из-за своей инерции за время f0 покажет осреднен-

к

ный перепад давления jA p d J /f0, корень квадратный из кото-

0 рого больше средней величины корней квадратных из мгновен­

ных значений перепада Др. Откуда возникает положительная по­ грешность измерения среднего значения пульсирующего расхода, определяемая из выражения

 

( ч

0.5

(to

 

 

0,5"

дФср / Фср

)

 

 

)

\ Q 2 d t / t 0

-

J ^ср

J

/ tQ

Qcp- (74)

 

 

 

J

Погрешность AQcp/Q cp зависит от формы и амплитуды пульса­ ций. Если пульсация протекает по гармоническому закону

211

Q = Qcp(l + a sin (at),

(75)

где a = (Qmax - Qmin)/Qcp — коэффициент пульсации расхода; со — круговая частота пульсации, то, подставляя это значение в пре­ дыдущее уравнение и учитывая, что при *0, равном периоду пуль-

*0

сации 1 sin cot = 0, получим

 

О

 

AQcp/Qcp = (1 + а2/2)0,5 - 1.

(76)

Откуда находим, что AQcp/Q равно 0,06; 0,25; 1; 6,3 и 23,8 % при а, равном 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1 соответственно. Если а < 0,2, то погрешность AQcp/Q cp не превосходит 1 % . В работе [38] предло­ жено считать пульсирующими лишь расходы, у которых а > 0,05.

Значительно большая погрешность AQcp/Qcp может возникнуть: если, как, например, у насоса простого действия, подача произ­ водится лишь за часть времени StQпериода пульсации tQ, а в ос­ тальную часть времени ( 1 - S f 0) нет перемещения измеряемого вещества. Примем для простоты, что при этом пульсация проте­ кает по закону Q = Qmax за время St0 и Q равно 0 в остальное время (1 - St0), то из уравнения (74) получим, что AQcp / QCp =

= (l - V s ) / Откуда погрешность AQcp/Q cp равна 338; 216; 124;

83; 41; 12 и 0 % при S, равном 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 0,7 и 1 соответственно.

Во всех случаях погрешность из-за квадратической зависимо­ сти имеет положительный знак. Но это не значит, что ее можно с достаточной точностью учесть соответствующей поправкой, так как форма, а иногда и частота пульсации не известны с достаточ­ ной точностью.

Влияние местного ускорения. При пульсирующих и других переменных расходах при проходе через сужающее устройство скорость v и давление рУа значит, в общем случае и плотность р меняются не только по длине х трубы, но и во времени t. Поэто­ му для них уравнения сохранения энергии и неразрывности при­

нимают вид

^

Pl - Р2 = ^)2Р2у1 / 2 - ^ P i^ i /2 + £Ргу1 /2 + I р(dv/dt)dx;

 

*1

 

*2

*2у2Р2 = Fi^iPi - J F(dp/dt)dx;

 

h

где члены jp(dv/dt)dx

и ^ F(dp/dt)dx учитывают изменение

*i

h

v и р во времени t; для жидкостей последний член отсутствует. С увеличением относительной величины этих членов возрастает погрешность измерения при применении расчетных формул,

212

выведенных для постоянных расходов. Рассмотрим причины, вли­ яющие на относительную величину первого из них, учитываю­ щего изменение v по t, т. е. местное ускорение или так называе­ мый инерционный напор, входящий в уравнение для определе­ ния перепада давления - р 2> которое для этого перепишем в дифференциальной форме

др/дх + pv (dv/dx) + р (dv/dt) = 0.

В этом уравнении последний член учитывает местное ускоре­ ние. Чем больше его отношение к предыдущему члену, учитыва­ ющему скоростной напор, т.. е. чем больше отношение dv/dt к v (dv/dx), тем больше может быть и погрешность, возникающая под влиянием местного ускорения. Допустим, что пульсация ско­ рости или расхода, имеющая частоту /, изменяется по пилообраз­ ной кривой с амплитудой Av = 2av, где а — коэффициент пульса­ ции. Тогда Av/At будет пропорциональна Avf или avf. Для пуль­ сации иной формы можно ввести поправочный множитель 5, тог­ да в общем виде dv/dt будет пропорционально abvf. Если перейти от отношения бесконечно малых величин dv/dx к отношению конечных величин v/x, то получим, что отношение dv/dt к vdv/dx пропорционально abfx/v или пропорционально abSh, где Sh = fx/v — число Струхаля, в котором b — характерный размер, например диаметр D или d, откуда следует, что влияние местного ускоре­ ния на погрешность возрастает с увеличением коэффициента пуль­ сации а и числа Струхаля, т. е. с увеличением частоты /. Следо­ вательно, безразмерную величину abSh или обратную ей (abSh)1 можно принять в качестве критерия, учитывающего влияние местного ускорения. При затруднительности определения значе­ ния аЪ можно перейти от коэффициента пульсации расхода к коэффициенту пульсации давления в трубопроводе или к коэф­ фициенту пульсации перепада давления в сужающем устройстве, учитывая, что Дра/Дрср « 4аЪ.

Заметим, что еще в 1955 г. Зарек в работе [53] предложил для оценки влияния пульсации критерий (Др Sh/Др)"1, в котором Дра — амплитуда пульсации давления после пульсатора, а Ар — пере­ пад давления на диафрагме. На основе испытания на воздухе в трубе с D = 50,8 мм шести диафрагм, имевших отношение d/D9 равное 0,25; 0,375; 0,5; 0,625; 0,75 и 0,875, была получена кри­ вая зависимости от этого критерия поправочного множителя к коэффициенту расхода. В дальнейшем в работе [32] было уста­ новлено, что целесообразнее считать Ар&— амплитудой пульса­ ции давления на диафрагме, а Ар — средним перепадом давления на ней же.

В работах [22, 23] были получены зависимости погрешности измерения, обусловленные инерционным членом, от числа Sh и от коэффициента пульсаций давления, из которых следует, что

213

погрешность имеет отрицательный характер и возрастает с уве­ личением Sh и коэффициента пульсации.

Проведенные эксперименты [37] показали, что отрицательная погрешность особенно значительна при больших отношениях d/D. Поэтому автор работы [37] рекомендует для измерения пульсиру­ ющих расходов применять малые отношения d/D, равные 0,25. Но в работе [8] дается обратная рекомендация. Очевидно, этот вопрос требует дальнейшего исследования и уточнения. В работе [29] получена формула, из которой следует, что погрешность из­ мерения пульсирующего расхода зависит от амплитуды пульса­ ции а, произведения a2Sh, где а — коэффициент расхода, и от формы пульсации. Подсчет по этой формуле для трех форм пуль­ саций — синусоидальной, трапецеидальной и пилообразной — по­ казал, что заметная погрешность AQcp/Q cp при а, равном 0,1; 0,2; 0,4 и 1 наступает, когда a2Sh больше 1; 0,7; 0,4 и 0,06 соответ­ ственно.

Попытки оценить влияние местного ускорения только числом Струхаля без учета амплитуды пульсаций приводит к неопреде­ ленным и неоднозначным выводам. Так, в работе [48] рекоменду­ ется Sh < 0,002, в то время как в ряде работ указывается, что лишь при Sh > 1 возникают значительные погрешности. В работе [8] на основании работы [31] с диафрагмой, имевшей т = 0,39, указывается, что влияние нестандартности потока проявляется лишь при Sh > 0,02. Заметим, что обычно при f в зоне от 0,5 до 20 Гц число Струхаля лежит как раз в пределах от 0,002 до 1. По дан­ ным Эстеля [34] погрешность измерения пульсирующего расхода не превосходит 0,7-0,9 % при коэффициенте пульсации а = 0,2 и частотах, бывших при испытании. Согласно опытам [50], при измерении пульсирующего расхода воды возникают меньшие по­ грешности, чем при измерении расхода газа. Так, не было обна­ ружено погрешности при коэффициентах пульсации расхода воды от 0,2 до 0,8 и частотах от 12 до 50 Гц. Опыты проводились с помощью диафрагмы, имевшей d = 10,2 мм и d/D = 0,4.

Влияние акустических явлений. Наряду с волнами скорости при пульсирующих расходах возникают и волны давления, пере­ мещающиеся со скоростью звука. Они отражаются от различных препятствий на своем пути, в том числе и от стенки диафрагмы, и при некоторых условиях, способствующих возникновению ре­ зонанса в трубопроводах, в последних могут образовываться сто­ ячие волны. Все это может исказить распределение давлений в трубе, связанное с движением потока, и быть серьезной поме­ хой при правильном измерении перепада давления, создаваемого сужающим устройством. Имеются указания [35], что погрешность измерения перепада давления может возникнуть также из-за высокочастотных колебаний (более 1000 Гц), так называемых звуковых шумов, возникающих по различным причинам, напри­ мер при вытекании струи газа из регулирующего клапана. Учесть влияние перечисленных акустических явлений на точность изме­

214

рения очень трудно. Но, вероятно, они — причина замечавшихся в некоторых случаях очень больших погрешностей при измере­ нии пульсирующих потоков.

В работе [31] указывается, что акустическими эффектами мож­ но пренебречь, если диаметр отверстия диафрагмы d мал по срав­ нению с длиной четвертой части звуковой волны, т. е. d « c/4f. Откуда следует, что для d< 100 мм допустимы частоты / до 50-75 Гц. Выполнение этого требования действительно необходимо, но оно может оказаться недостаточным в случае возникновения резо­ нанса, зависящего от конфигурации трубопровода. Так, в работе [43] сообщается о возникновении резонанса в опытах Язиси при / = 30 Гц и d = 53 мм. Но в этих опытах прилегающие участки трубопровода были весьма короткие и мало соответствовали ре­ альным условиям. Поэтому, за исключением очень редких случа­ ев, можно согласиться с мнением, что при умеренных частотах акустическими влияниями можно пренебречь. Если же амплиту­ ды пульсаций не очень велики (а < 0,2-М),3), то согласно опытам [45], проводившимся на воздухе при D = 80 мм и d, равном 63; 50 и 25 мм, акустическими явлениями можно пренебречь даже при частотах до 500 Гц.

Влияние соединительных трубок. Соединительные трубки меж­ ду сужающим устройством и дифманометром могут быть допол­ нительным источником погрешности при измерении пульсирую­ щих расходов из-за возможного неравенства сопротивлений обе­ их трубок [Ю], из-за сопротивлений, обладающих детектирую­ щими свойствами, а также нелинейностью, и из-за возможных акустических явлений в трубках. При измерении пульсирующих расходов вещество, находящееся в соединительных трубках, не­ прерывно перемещается в ту или другую сторону. Поэтому надо избегать в трубках детектирующих и нелинейных сопротивле­ ний. Последние искажают передачу перепада давления тем боль­ ше, чем больше несимметричность формы пульсации. При этом давление в конце трубки может оказаться и меньше, и больше среднего в зависимости от отношения частей периода пульсации [52]. К детектирующим сопротивлениям относится большинство конструкций вентилей и клапанов. Следует применять лишь пол­ ностью открытые прямоточные клапаны. При измерении пульси­ рующих расходов нередко требуется демпфировать соединитель­ ные линии. Для этого не нужно устанавливать на соединитель­ ных линиях комбинацию из сужений и емкостей, так как их сопротивление нелинейно и зависит от направления движения. Лучше в начале линий у сужающего устройства поместить ка­ пиллярные трубки одинаковых диаметров и длины. Они целесо­ образны еще и потому, что уменьшают значения остальных со­ противлений, которые не всегда линейны, особенно при турбу­ лентном режиме движения в них. Но длина капиллярной трубки должна быть в несколько раз больше, чем длина I начального нелинейного участка трубки. Напомним, что длина на которой

215

устанавливается законченный параболический профиль скорос­ тей, I = 0,065Red, где d — диаметр трубки. Указания по их расче­ ту приведены в работе [52]. В работе [51] показана возможность обеспечить в известных пределах линейное демпфирование с по­ мощью пористых соединений вместо капиллярных трубок.

Акустические явления, выражающиеся в появлении волн дав­ ления в соединительных трубках и их отражении от концов по­ следних, могут также быть источником появления дополнитель­ ной погрешности. Необходимо исключить появление резонанса в соединительных трубках. В работе [8] указывается, что частоту первого резонанса / р для металлических трубок с внутренним диаметром более 4 мм можно определять по формуле / р= с/4/, где с — скорость звука; I — длина трубок. Уменьшая J, можно ис­ ключить возможность появления резонанса. В работе [45] реко­ мендуется I « с / 4 / , где f — частота пульсаций, откуда следует [8] вывод о том, что допустимая частота / должна удовлетворять ус­ ловию f < 0,lc/4J.

Резюмируя, можно рекомендовать иметь соединительные труб­ ки по возможности короче и не устанавливать на них емкостей для целей демпфирования. Кроме того, при измерении пульсирую­ щих расходов нежелательно применение кольцевых камер для отбора давлений у диафрагм и сопел из-за их детектирующих свойств. Также нежелательны дифманометры с нелинейным демп­ фированием.

11.5. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПУЛЬСИРУЮЩИХ РАСХОДОВ

С ПОМОЩЬЮ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Проведенный анализ источников погрешности измерения пуль­ сирующих расходов с помощью сужающих устройств позволяет сделать следующие выводы. При небольшой частоте пульсаций (ме­ нее 3-5 Гц) главное значение имеет погрешность, вызванная квад­ ратичной зависимостью между расходом и перепадом давления. При небольшом коэффициенте пульсации расхода (менее 0,2) по­ грешностью измерения можно пренебречь. В остальных случаях, зная амплитуду и форму пульсации, можно, пользуясь уравнени­ ем (74), учесть с некоторым приближением значение необходи­ мой поправки.

Но с увеличением частоты f пульсаций все большее значение приобретает погрешность, вызываемая влиянием местного уско­ рения. Учесть эту погрешность очень трудно, несмотря на ряд исследований [8, 22, 31-33, 36, 39, 43, 49, 53], направленных на выявление зависимости ее от частоты f и амплитуды пульсации. Согласно [31, 45] надо, чтобы частота f удовлетворяла неравен­ ствам f < c/4L и / < c/4d, где L — длина пути сужения (для диафрагм L = 3D). Предложенные критерии [32, 33] для оценки

216

погрешности, включающие число Струхаля, оказались неунивер­ сальными и дающими эту оценку с весьма ограниченным при­ ближением. Причины этого — большое число влияющих обстоя­ тельств помимо числа Струхаля и амплитуды пульсаций, связан­ ных с конфигурацией трубопровода, расположением источника пульсаций до или после сужающего устройства, отношением d/D, сжимаемостью измеряемого вещества, устройством дифманометра и соединительных трубок, характером устройств для измере­ ния амплитуды и формы кривой пульсаций и т. п., не говоря уже о возможных акустических влияниях и помехах. Поэтому труд­ но дать рекомендации для надежного и точного измерения с по­ мощью сужающих устройств пульсирующих расходов, имеющих одновременно высокую частоту f и значительную амплитуду пуль­ саций [49]. Измерение таких расходов с достаточной точностью можно осуществить, если до поступления в сужающее устройство их амплитуда пульсаций будет в определенной степени снижена с помощью особых фильтров-успокоителей. Высокая же частота пульсаций при малой их амплитуде не будет заметно влиять на результаты измерения. Так, по данным работы [33], если коэф­ фициент пульсации давления ар = (Apmax - АРт^/Д р^ не превос­ ходит 0,5, то вне зависимости от частоты пульсаций погрешность измерения расхода не превысит 2 % . Если же коэффициент пуль­ саций расхода не более 0,1, то, по данным работы [39], погреш­ ность измерения расхода будет менее 1 % . Аналогичные выводы можно сделать и из работы [45] при частотах пульсации f < 500 Гц. Эти данные относятся к измерению расхода газа. При измерении пульсирующего расхода воды в трубе, имевшей £> = 25,4 мм, с по­ мощью диафрагмы, имевшей d ~ 10,2 мм, и измерении непосред­ ственно у ней перепада давления с помощью высокочастотного преобразователя [50] не было обнаружено дополнительной погреш­ ности, хотя частота пульсаций менялась от 12 до 50 Гц, а коэф­ фициент пульсации перепада давления — от 0,2 до 0,8. Тем не менее и в этом случае при измерениях пульсирующих расходов как жидкостей, так и газов обычными (невысокочастотными) дифманометрами при значительных амплитудах пульсации, рекомен­ дуется предварительное их сглаживание с помощью фильтров успокоителей ввиду трудности введения поправки на квадратич­ ную зависимость из-за неизвестной формы пульсации.

11.6. СГЛАЖИВАНИЕ ПУЛЬСИРУЮЩИХ РАСХОДОВ

Сглаживание пульсирующих расходов состоит в уменьшении амплитуды пульсации с помощью фильтров-успокоителей, пред­ ставляющих собой комбинацию емкостей и сопротивлений. В ре­ зультате снижается вредное влияние как местного ускорения, так и квадратичной зависимости между расходом и перепадом давле­ ния. Желательно расчет успокоителя делать так, чтобы надлежа-

217

В объект

Q

Qt

Q2

Рис. 127. Схема трехступенчатого газового фильтра-успокоителя

щее успокоение пульсаций достигалось до сужающего устройства и чтобы на последнее не возлагались требования по дополнитель­ ному сглаживанию. На рис. 127 показана схема трехступенчато­ го газового фильтра-успокоителя, состоящего из трех емкостей объемом Fp F2 H F3 C включенными после каждого из них сопро­ тивлениями. Пренебрегая силами инерции и считая, что ампли­ туды колебаний расходов и давлений малы по сравнению со сред­ ним расходом QM и средними давлениями Pic>Р2С> Рзс ©емкос­ тях и давлением р4с на выходе соответственно, получим, как по­ казано в [13,15], зависимость между пульсацией массового расхода

на выходе 9з = (Фм3 ” ®мс)/^ м с и пульсацией массового расхода

на входе Q= (ФМв ~®мс) / $мс в виде дифференциального уравне­ ния третьей степени

Lq£ + Rq2 + Nq$ + q2 =q,

(77)

+ Т3);

71 = (Щ /xQic)(Pxc /P i)(*“1)/x(Pic - Р2с)/Рхс - (^1 / * 0 О *

х(Р1„-P 2C) / PIc;

т2 = (с/2 /х Q 2C) (р2с -

Рзс) / Р2С; r3 «(c /3 /xQ3c)x

*(Рзс -

Р4С) / р3с;

Pi-3 -

(ui / хЧ

)(Лс - рзс) / Pic;

Ti-4 -

и (иг MQKHpK - Р4с) / Т

,2_4 a (U2 MQ2c)(P2c “ Р4С)/Р 2 С*

Здесь х — показатель адиабаты или политропы газа;

Q2c»

Q3 — объемные расходы газа, соответствующие среднему массо­

вому расходу QM при давлениях

, р2_, р3^ - Все величины,

обозначенные через Т, — постоянные времени.

 

Из уравнения (77) как частные случаи вытекают:

 

уравнение для двухступенчатого успокоителя

 

 

 

RqZ+Nq'2 +q2 =9.

(78)

где i? = 47’17’2; JV = 2(T1 3 + T2),

 

 

и уравнение для одноступенчатого успокоителя

 

 

 

2 % i+ 9 i =Q-

(79)

218

Если пульсация на входе в систему имеет синусоидальный характер QM=QMc(l + asin cof), где а = -Q „ c)/Q Mc — коэффициент пульсации на входе, то решение уравнения (77) дает

qz = а3 sin (cot + е3),

где коэффициент пульсации а3 на выходе

а3 = a [to2 (N - 1ло2)2 + (1 - Дю2)2]-0’5,

а угол в сдвига фазы пульсации

83 = arctg со (N - Lto2)/(l - ifto2).

Соответственно для двухступенчатого успокоителя получим

С2 = a [N2(i)2 + (1 - Дш2)2]-0,5 и е2 = arctg Nat/(1 - До2),

а для одноступенчатого успокоителя

о, = а(1 + 4Г2С02Г 0-5; е= arctg 2Тгы.

Чаще всего применяют одноступенчатый успокоитель. Назо­ вем степенью сглаживания ccj такого успокоителя отношение ко­ эффициента пульсации на выходе к коэффициенту пульсации а на входе, так что аа = а^/а. Величина = 1/ccj будет кратнос­ тью сглаживания или успокоения. Тогда учитывая, что (0 = 2л/, получим

а х = (1 + 4пГ1/)-0,5.

(80)

Введем обозначения k = Т1/= (F//xQcXplc - p 2c)/Pic и К - *nk. Тогда

ах = [1 + (4nfe)2]-0,5

= (1 + к 2) 0’5

(81)

pj = [1 + (4яА)2]0,5

= (1 + К 2)0'5.

(82)

Безразмерную величину k (или JQ* включающую в себя все параметры, от которых зависит степень и кратность сглажива­ ния, следует назвать обобщенным критерием сглаживания или успокоения в одноступенчатом газовом успокоителе. Критерий k — произведение постоянной времени Тг фильтра-успокоителя на частоту пульсаций /. Критерий К — удвоенное произведение Tj на круговую частоту пульсаций о). Критерий К отличается от ана­ логичной ему величины RC(0 в электрическом Г-образном фильт­ ре лишь коэффициентом 2, появившемся в результате квадра­ тичной зависимости между расходом и перепадом давления.

Еще в 1929 г. Ходжсон предложил [41] оценивать одноступен­ чатый фильтр-успокоитель произведением относительной емкос­

219

Pi

ти V/Vn (где Vn — объем, поступа­

 

ющий в систему от источника пуль­

 

сации за период подачи St0) и

 

относительного

дросселирования

 

(P ic - Р2с) / Pic

Это произведение

 

получило название числа Ходжсо­

 

на Но и стало широко применять­

 

ся, Если учесть, что Vn = Qc//, то

 

получим соотношение между обоб­

 

щенным критерием К и числом Ход­

 

жсона

 

Рис. 128. Зависимость степени ус­

к = Но/х,

 

 

покоения ctj и кратности успокое­

из которого следует, что Но — част­

ния Pj от критерия успокоения k

ный случай критерия k при х = 1.

(или К) в одноступенчатом фильт­

Следовательно,

одно число Но не­

ре-успокоителе

достаточно для характеристик сте­ пени успокоения, достигаемой в одноступенчатом фильтре. На­ ряду с ним надо учитывать еще и показатель х адиабаты газа. Критерий к лишен этого недостатка. Поэтому в последних реко­ мендациях ИСО предлагается вместо числа Но пользоваться от­ ношением Но/х, т. е. фактически обобщенным критерием успо­ коения к.

По уравнениям (81) и (82) на рис. 128 построены кривые за­ висимости (х^ и от k и К . Хотя эти кривые получены исходя из синусоидальной формы пульсации на входе, но они пригодны и для других форм входных пульсаций. Любую кривую пульса­ ции на входе можно разложить в ряд. Амплитуда первой гармо­ ники обычно довольно близка к амплитуде исходной кривой, а последующие гармоники будут затухать при проходе через фильтр-успокоитель тем быстрее, чем выше их частота и поря­ док. Они будут мало влиять на амплитуду кривой пульсации на выходе, которая будет близка к синусоиде. Во избежание резо­ нанса согласно [31] размеры L1 сглаживающей емкости должны быть не больше 1/10 длины волны пульсации, т. е. < с/10/, а расстояние Ь2 между емкостью и сужающим устройством — не более 1/5 этой волны, т. е. h2 < с/5/.

В случае измерения расхода жидкости, а не газа схема фильт­ ра-успокоителя аналогична схеме, изображенной на рис. 127, но верхние части емкостей должны быть заполнены воздухом или другим газом. При этом во всех ранее полученных формулах под емкостями V надо понимать лишь те объемы Vi9 которые заняты газом при среднем расходе Фм<. и средних давлениях Pi , Р2с*

Рз и Р*с в системеОбъемы Vt можно выразить через объемы Т^с, которые будут заняты в емкостях при атмосферном давле­ нии по формуле Vt = Vx Ра / где i= 1, 2, 3. При этом критерий успокоения к для одноступенчатого фильтра будет иметь вид

220

Соседние файлы в папке книги