Измеритель скорости потока жидкости

[lembalknow]

Измеритель скорости потока жидкости

Прочитал описание устройств прототипа измерителя, почти все понятно в описании его принципов.

Жидкостный термоанемометр по температуре (интенсивности теплообмена с нагревателем) измеряет скорость потока.
Регулятор-преобразователь на операционном усилителе (ОУ) пытается в любой момент обеспечить одну и ту же разность температур Т1 между нагревателем (он же термометр 1) и термометром 2 (, температура T2).
По мощности нагревателя (по напряжению, подаваемому на него) измеряют скорость потока жидкости.
Но возникает сомнение - есть влияние температуры входного потока (назовем ее Т0) на результат измерения должно быть очень существенно, но не учитывается?

Например , пусть температура входящей жидкости Т0 такая же, как и температура T1 при нулевой скорости потока.
Тогда, даже при наличии потока, подогрев термометра Т2 не нужен, и регулятор (ОУ) установит нулевое напряжение на своем выходе, но поток-то не нулевой.
Аналогично, если ТО будет больше чем Т1 для нулевого потока жидкости.

Нет ли ошибки в моих рассуждениях? Предполагаю, что для корректного измерения нужен еще один компенсационный терморезистор для измерения температуры Т0 входящего потока?

 

[lembalknow]

PS: Описание прототипа устройства взял с хабра , статья "Запускаем датчик скорости потока жидкости"

 

[derba]

Чем больше скорость, тем больше вещества пройдет через трубку, тем больше тепла надо передать, что бы разность темпертуры была одинакова. Это понятно. Но еще есть обмен теплом с пространством, который снижает точность. И температура окружаюшего воздуха может меняться. И условия теплопередачи изменяютс, к примеру, на трубу повесили руковицу. И отдача тепла в пространтво изменилось.
Тут точность измерения: чем меньше тепла уходит в пространство, тем измерение точнее. Если трубка слелана двойной (труба в трубе), с выакуумом и серебрениеы, как термос, то измерение будет точным. Только зачем такие сложности? Измерительная мембрана более точная, ее оттарировать еще с учетом температуры, то можно добиться точности в долях процента, такого на принципе нагрева не добьешься.

 

[lembalknow]

Чем больше скорость, тем больше вещества пройдет через трубку, тем больше тепла надо передать, что бы разность темпертуры была одинакова. Это понятно. Но еще есть обмен теплом с пространством, который снижает точность. И температура окружаюшего воздуха может меняться. И условия теплопередачи изменяютс, к примеру, на трубу повесили руковицу. И отдача тепла в пространтво изменилось.
Тут точность измерения: чем меньше тепла уходит в пространство, тем измерение точнее. Если трубка слелана двойной (труба в трубе), с выакуумом и серебрениеы, как термос, то измерение будет точным. Только зачем такие сложности? Измерительная мембрана более точная, ее оттарировать еще с учетом температуры, то можно добиться точности в долях процента, такого на принципе нагрева не добьешься.

Ничего не понял - измерение Т0 нужно ?
Мембрана имхо неприменима для расходов от 5 до 1000 мл/час - это датчик микрорасходов.

 

[Николай_С]

Это очень неэффективный способ измерения скорости потока. Он нелинейно зависит от целого ряда факторов: вязкости жидкости, её теплоёмкости и начальной температуры... конструктивных особенностей датчика. Компенсационный (второй) датчик призван снизить эти зависимости, но для нелинейно изменяющегося параметра это не проходит.
Гораздо проще измерять скорость потока (расход) по перепаду давления на неоднородности в трубопроводе (мембране).

 

[lembalknow]

Это очень неэффективный способ измерения скорости потока. Он нелинейно зависит от целого ряда факторов: вязкости жидкости, её теплоёмкости и начальной температуры... конструктивных особенностей датчика. Компенсационный (второй) датчик призван снизить эти зависимости, но для нелинейно изменяющегося параметра это не проходит.
Гораздо проще измерять скорость потока (расход) по перепаду давления на неоднородности в трубопроводе (мембране).

Спасибо

1. Как возможно использование мембранны для для сверхмалых расходов от 5 до 1000 мл/час.
2. Мой вопрос не в выборе конструкции, а в необходимости измерения ТО

 

[Ultras]

1. Как возможно использование мембранны для для сверхмалых расходов от 5 до 1000 мл/час.

Чем жидкость перекачивается? Доступ к насосу есть?

2. Мой вопрос не в выборе конструкции, а в необходимости измерения ТО

Измерение осуществляется, основываясь на разнице температур T1 и T2. От исходной температуры жидкости в грубом рассмотрении эта разница не зависит. Но если копнуть глубже, то, как уже сказал Николай, всё зависит от множества факторов. В частности, от изменения теплоёмкости при разных температурах.

 

[Николай_С]

Как возможно использование мембраны для для сверхмалых расходов от 5 до 1000 мл/час.

Мембранные расходомеры работают при любом расходе - всё зависит от диаметра отверстия мембраны и технической возможности измерить перепад давления.
Основная сложность у любого типа расходомера начинается тогда, когда задан слишком большой диапазон, превышающий погрешность измерения. Тут появляется огромное поле деятельности для конструктора по переключению измерительных систем одного типа и даже типов измерительных систем. Одно радует, что такие задачи встречаются крайне редко.

 

[prima]

Как возможно использование мембранны для для сверхмалых расходов от 5 до 1000 мл/час

Можно взять фильеру для протяжки проволоки. Калиброванное отверстие практически любого диаметра с очень высокой износостойкостью. Самый тонкий провод в моих личных запасах 0.03 мм, и он тянется именно через твердосплавные фильеры. Расход жидкости в них будет ничтожен при практически возможных давлениях.

 

[Николай_С]

Вообще, с самого начала непонятна постановка задачи:
- Если есть какие-то конкретные параметры техзадания, то их необходимо указать в самом начале, а уже по ним выбирать метод измерения.
- Если стоит задача исследовать данный метод измерения, то нужно провести полноценную лабораторную работу, выявить и исследовать все физические и технические нюансы данного метода.

 

[derba]

От 100 од 1000мл в час у нас теряли методом : капало в емкость, сколько накапало за час, то это и есть расход , посчитать количество капель, и замеряв время между капляли можно вычислить скорость с большой точностью. Не сложно и автоматизировать, поставить оптодатчик и световой луч. Пусть автоматика считает. Кали при одной температуре примерно одинаковы, 10 капель примерно 1 мл (это проверяется экспериментально) т.е. таким методом иожно мерять и меньшие расходы, например, капля в час -0.1 мл (или сколько там капля весит). Все можно сделать герметично, что бы испарения не мешали измерению. И наберется порция, и перебросится раствор через сифон, как в аппарате Сокслетта, и заново считает и измеряет. (сифон, если не понятно, тут работает, как слив с бочка в унитазе, старых конструкций. Так работают дозаторы жидкостей на производстве).

 

[Sisto]

Прочитал описание устройств прототипа измерителя, почти все понятно в описании его принципов.
Жидкостный термоанемометр по температуре (интенсивности теплообмена с нагревателем) измеряет скорость потока.
Регулятор-преобразователь на операционном усилителе (ОУ) пытается в любой момент обеспечить одну и ту же разность температур Т1 между нагревателем (он же термометр 1) и термометром 2 (, температура T2). Используется расходомер Us-800 по ссылке. По мощности нагревателя (по напряжению, подаваемому на него) измеряют скорость потока жидкости.
Но возникает сомнение - есть влияние температуры входного потока (назовем ее Т0) на результат измерения должно быть очень существенно, но не учитывается?

Например , пусть температура входящей жидкости Т0 такая же, как и температура T1 при нулевой скорости потока.
Тогда, даже при наличии потока, подогрев термометра Т2 не нужен, и регулятор (ОУ) установит нулевое напряжение на своем выходе, но поток-то не нулевой.
Аналогично, если ТО будет больше чем Т1 для нулевого потока жидкости.

Нет ли ошибки в моих рассуждениях? Предполагаю, что для корректного измерения нужен еще один компенсационный терморезистор для измерения температуры Т0 входящего потока?

по-моему все верно.