MASURAREA DEBITELOR

Debitul se defineste ca fiind cantitatea de substanta solida, lichida sau gazoasa care trece printr-o sectiune oarecare in unitate de timp. Masurarea debitelor fluidelor se poate realiza fie ca debite volumice Q_v, masurate in m³/s     - volum de fluid scurs in unitate de timp.[11]

l unde: v- volumul; t- timpul. -fie ca debite masice Qm, masurate in Kg/s-masa de fluid scurs in unitatea de timp. ; m-masa lichidului; t- timpul.

Intre cele doua tipuri de debite exista relatia: Qm = ρ∙Qv ( ρ - densitatea fluidului).

In practica se mai utilizeaza m³/h; l/h; l/min, sau N/s, pentru debite de greutate.

Mijloace pentru masurat debitul dupa metoda volumica

a) contorul cu palete (contorul cu turbina, fig.I.58) foloseste rotatia paletei cauzata de forta de apasare a fluidului ce este orientat tangential de orificiile unei casete.

b) contorul Voltmann (contorul cu turbina, fig.I.59) se foloseste pentru apa rece si calda. Pentru sensibilitati si precizii mai mari se conecteaza la acesta un al doilea contor, de exemplu unul cu cilindru inelar.

                

Fig.I.58 Contor cu palete                       Fig.I.59 Contorul Voltmann Fig.I.60 Contor cu tambur

c) contorul cu tambur (fig.I.60) are trei camere. Dupa umplerea camerei I, fluidul trece in camera II si se schimba centrul de greutate. Ca urmare se roteste tamburul in sens trigonometric si lichidul trece in camera III. Rotirea tamburului este transmisa la un numarator.

d) contorul cu piston (fig.I.61)se foloseste pentru debite mari. Contoarele cu 2 si cu 4 cilindri ocupa spatiu mare, dar masoara mai rapid. Ele sunt prevazute si cu compensatoare de temperatura.

e) contorul cu cilindru inelar (fig.I.62)este construit din carcasa C, pistonul inelar Pi, paleta P, camera de admisie A si camera de evacuare E.

f) contorul cu roti dintate (fig.I.63)foloseste un angrenaj de cilindri ovali danturati.

                   

Fig.I.61 Contor cu piston   Fig.I.62 Contor cu cilindru inelar Fig.I.63 Contor cu roti dintate

g) contorul cu cilindri rotativi (fig.I.64) foloseste doi cilindri ovali comandati de doua roti dintate in angrenare pentru a evita frecarea intre cilindri. Se foloseste pentru debite mari; caderea de presiune e mica (1525 mm H₂O). Sunt contoare rapide (1500 rot/min).

Fig.I.64 Contor cu cilindri rotativi Fig.I.65 Cadrane pentru contoare (apometre)

In figura I.65 sunt prezentate tipuri analogice de cadrane pentru apometre. Acestea indica multiplii si submultiplii metrului cub(m³) sau inregistreaza numeric valoarea debitului. Contoarele masoara volumul de lichid sub presiune care trece printr-o conducta, intr-un interval de timp oarecare. Indicatia numerica a contoarelor este o indicatie formata din cifre cu diferite ordine de marime (mii, sute, zeci, unitati, zecimi) citite, fiecare, pe un cadran sau dispozitiv de afisaj marcat corespunzator (x1000, x100, x10, x1, x0,1). Pentru masurarea volumului apei, se utilizeaza apometre.

Mijloace de masurat debitul dupa metoda droselului [7]

Principiul masurarii debitului dupa metoda droselului (strangularii) se vede in figura I 66. Ca dispozitive de strangulare se folosesc diafragme, ajutaje si tuburi Venturi. Diafragma din figura I.67a este cel mai des utilizata, reprezinta un disc cu o gaura circulara cu centru pe axa conductei. Ingustarea curentului fluidului datorita diafragmei incepe inaintea acesteia si are sectiunea minima dupa diafragma. Asa cum reiese din figura I.66, dupa diafragma presiunea fluidului nu se mai restabileste complet. Aceasta pierdere de presiune Δp se datoreaza aparitiei unor zone de vartejuri. Spre deosebire de diafragma ajutajele (fig.I.67b,c) au o parte profilata, ceea ce permite reducerea vartejurilor.

Tubul Venturi, reprezentat in figura I.67d, are o parte profilata analoga cu ajutajele, dupa care urmeaza o parte divergenta numita difuzor. Datorita acestei forme, tubul Venturi creeaza zone mici de vartejuri si caderea de presiune este mica. La trecerea unui fluid prin conducta cu viteza V₁, in sectiunea (minima) de strangulare apare o diferenta de presiune Dp = P₁-P₂ (fig.66),care se masoara cu un manometru, iar debitul se calculeaza cu relatia: Q=k√∆p, unde: K-un coeficient ce depinde de natura fluidului, de geometria strangularii.

Se mai intalnesc:

• Debitmete electromagnetice;
• Debitmetre inductive;
• Debitmetre calorimetrice;
• Debitmetre anemometrice;
• Debitmetre de viteza cunoscute sub numele de contoare de viteza sau de debit sunt aparate pentru masurarea directa a vitezei (debitului) unui fluid cu indicare locala.

II SCOPUL LUCRARII

sa identifice elementele componente ale unui apometru;

sa verifice corectitudinea inregistrarii debitului de catre apometrul legat in circuit;

sa masoare debitul cu ajutorul apometrului cu afisaj analogic;

sa utilizeze relatiile de transformare dintre unitatile de masura a debitelor

respecta normele de protectia muncii in timpul efectuarii lucrarii de laborator.

III APARATE SI MATERIALE NECESARE

IV SCHEMA DE LUCRU

a)   b)

Fig.I 70 Schema de lucru-elemente componente

1.Conducta legatura;

2. Robinet;

3. Ramificatie T;

4. Manometru Kgf/cm²;

5. Furtun de legatura 800 mm;

6. Contor (apometru);

7. Robinet;

8. Vas colectare gradat 2.dm³ respectiv 3 dm³;

V MODUL DE LUCRU

Pentru ca verificarea sa fie corecta, este necesara montarea in schema a unor aparate verificate metrologic, astfel incat rezultatul masurarilor efectuate sa corespunda realitatii.

se racordeaza schema (instalatia) la reteaua de apa

se inchide robinetul 7(fig.I70 a);

se elimina eventualele pierderi de apa;

se citeste contorul 6 (fig.I.70 a) a carui cadran (fig.I.65) permite citirea fractiunilor de m³;

se deschide robinetul 7 (fig.I.70 a) timp de 30", colectandu-se apa in vasele gradate 8 (fig.I.70 a);

se citeste contorul 6(fig.I.70 a) si fractiunea de dupa virgula;

se cantareste lichidul din vase si se determina volumul apei in m³ (fig.I.70 b);

se repeta determinarea pentru 60" si 90".

Observatie: La cantarire se va lua in calcul greutatea vaselor goale.

Datele inregistrate se trec in tabelul 14.1 si se calculeaza Qv si Qm pentru cele trei determinari.

tabelul 14.1

Se poate calcula eroarea absoluta si relativa folosind datele din tabelul 14.1.