I ishning maqsadi

I. ishning maqsadi
1. Suyuqlik oqimini o'lchash vositalarining ishlash tamoyillari va asosiy texnik xususiyatlari bilan tanishish.
2. Suv sathini o'lchash vositalarining ishlash tamoyillari va asosiy texnik xususiyatlari bilan tanishish va suv sathini eksperimental ravishda o'lchash.


II. Nazariy qism
Rotametrlar. Doimiy differentsial oqim o'lchagichlarining eng keng tarqalgan vakillari rotametrlardir. Rotametrlar sanoat va laboratoriya sharoitida diametri 3 bo'lgan vertikal quvurlarda suyuqliklarning (yuqori chegaralari 0,002 dan 70 m³/soat gacha) yoki gazlarning (yuqori chegaralari 0,05 dan 600 m³/soat gacha) kichik hajmli xarajatlarini o'lchash uchun ishlatiladi...150 mm.
Rotametrlar bir qator afzalliklarga ega: qurilmaning soddaligi; kichik diametrli quvurlarda bir fazali suyuqlik va gazlarning kichik xarajatlarini o'lchash qobiliyati; qurilmani individual bitirishda yuqori aniqlik; bosimning ozgina yo'qolishi; deyarli bir xil o'lchov; GV ning dinamik diapazoni G_в.п/G_н.п o'nga etadi.
Rotametrlarning kamchiliklari faqat quvurlarning vertikal qismlarida o'rnatish zarurati; o'qishlar va yozuvlarni masofadan uzatishda qiyinchiliklar; yuqori bosim va haroratli muhit oqimini o'lchash uchun yaroqsiz.
Eng oddiy shaklda rotametr vertikal konusning (yuqoriga qarab ajralib turadigan) shisha naychasidir 1 (1-rasm).1), uning ichida suzuvchi 2 mavjud. Floats turli shakllarda bo'lishi mumkin. Shakllardan biri silindrsimon bo'lib, uning pastki konusning qismi va yuqori tomoni uning ustiga qiya oluklar kesilgan. Ushbu oluklar orqali oqib o'tadigan boshqariladigan muhit suzgichning aylanishini ta'minlaydi, shu bilan birga u trubaning o'qi bo'ylab markazlashtiriladi va uning devorlarga ishqalanishi yo'q qilinadi.
Floatning yon tomoni va trubaning devori o'rtasida halqa bo'shlig'i hosil bo'ladi f_к, u orqali oqim torayganda, uning tezligi oshadi va bosim o'rtasida farq paydo bo'ladi p₁ torayish boshlanishidan oldin AA qismida va bosim p₂ halqa oqimining bb ning eng tor qismida. Floatning ko'tarilishi bilan f_к maydoni ortadi. Rot-metrning ishlash printsipi suyuqlik tomonidan unga ta'sir qiluvchi kuchlar tomonidan suzuvchining tortishish kuchini har qanday oqim tezligida muvozanatlashga asoslangan. Bunday holda, suzgichning vertikal holati oqim tezligi bilan aniq bog'liq bo'ladi.

1-rasm. Rotametr sxemasi: 1-shisha naycha; 2-suzuvchi qalqovuch.
Keling, zichligi  bo'lgan muhitda joylashgan suzgichga ta'sir qiluvchi kuchlarni batafsil ko'rib chiqaylik. Hajmi bo'lgan suzuvchi V, eng katta qism f, o'rtacha zichlik _п, tortishish kuchi yuqoridan pastgacha ta'sir qiladi.

Suzuvchi pastdan yuqoriga qarab harakat qiladi:
1) devor va suzuvchi orasidagi halqali bo'shliqda oqimning tezlashishi natijasida yuzaga keladigan р₁ - р₂ statik bosim farqi tufayli kuch,
2) dinamik bosh W=(u²/2)f, bu erda  - uning shakliga qarab suzuvchi qarshilik koeffitsienti;  - muhitning zichligi; va и -uning AA bo'limidagi tezligi;
3) oqimning suzuvchi yon yuzasiga ishqalanish kuchi N = k f₆, k – Reynolds soniga va suzuvchining pürüzlülüğü darajasiga bog'liq bo'lgan koeffitsient; и_к – halqali bo'shliqdagi o'rtacha oqim tezligi; п – tezlikka bog'liq ko'rsatkich; f_б -suzuvchining lateral yuzasining maydoni.
Suzuvchi suyuqlik yoki gaz oqimida osilib turadi, agar unga yuqoridan va pastdan ta'sir etuvchi kuchlarning tengligi kuzatilsa:

Bu erdan tenglamani olish mumkin

W va N kuchlari odatda kichikdir va agar ularga e'tibor berilmasa, ularni yozish mumkin

t.e. suzgichdagi bosim farqi poyga kursiga bog'liq emas (aslida, W va N ning oshishi tufayli oqim tezligining oshishi bilan farq biroz pasayadi). Shuning uchun rotametrlar doimiy pasayish oqim o'lchagichlari guruhiga kiradi. Rotametrning harakatini (1) ifodasi yordamida tushuntirish mumkin.
Aytaylik, G₀ ning dastlabki oqim tezligida suzuvchi f_к halqali bo'shliq maydoni bilan tavsiflangan boshlang'ich pozitsiyani egallaydi. Bunday holda, suzuvchi р₁–р₂ farqiga ega, unda tenglik (1) amalga oshiriladi. Birinchi daqiqada oqim tezligining oshishi bilan suzuvchi va f_к holati o'zgarmaydi, shuning uchun ham р₁–р₂ ko'paya boshlaydi.
Bunday holda, tenglik buziladi (1), suzuvchi yuqoriga ko'tarila boshlaydi va f_к ko'payadi (trubaning konusning profili tufayli), bu halqa bo'shlig'ida va р₁–р₂ da pasayishiga olib keladi. Float tenglik qayta tiklanmaguncha ko'tariladi (1). Shubhasiz, har qanday oqim tezligi halqali bo'shliqning ma'lum bir maydoniga to'g'ri keladi, ya'ni.suzgichning ma'lum bir pozitsiyasi. f_к ni bog'laydigan tenglama G₀ va f_к, odatda o'zgaruvchan differentsial oqim o'lchagichlari uchun oqim tenglamasiga o'xshash tarzda yoziladi:

(1)ni hisobga olgan holda

(2) dan kelib chiqadiki,  = const da g o'rtasida chiziqli bog'liqlik Mavjud G₀ va f_к. Biroq, konusning naycha shakli bilan g orasidagi chiziqli bog'liqlik0 va suzuvchi siljish N chiziqli bo'lmagan bog'liqlik tufayli bo'lmaydi f_к = (Н). Bundan tashqari, Real sharoitda suzuvchi harakatlanayotganda  biroz o'zgaradi. Shuning uchun rotametrlar uchun bir xil shkaladan foydalanish umumiy o'lchov xatosining ma'lum bir qismini belgilaydi.
(2) dan kelib chiqadiki, suzgichning holati nafaqat oqimga, balki boshqariladigan muhitning zichligiga ham bog'liq, ya'ni.rotametrni tugatish uni hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak. Boshqariladigan muhitlarning xilma-xilligi tufayli rotametrlar ikki guruhga bo'linadi: suvda tugaydigan suyuqliklar va havoda tugaydigan gazlar uchun. Agar bunday rotametrlar boshqa muhitlarning oqim tezligini o'lchash uchun ishlatilsa, unda ularning ko'rsatkichlari k tuzatish omiliga ko'paytirilishi kerak, agar o'lchangan p va kalibrlash p muhitlarining zichligi yaqin bo'lsa, u holda

Odatda gazlar uchun _п >> , bu holda k = (_гр/)^0,5 ga teng. Rotametrni (2) ga muvofiq boshqa o'lchov diapazoniga haddan tashqari oshirib yuborish p o'zgarishi bilan amalga oshirilishi mumkin, masalan, boshqa materialdan suzuvchi yoki ichi bo'sh qilish natijasida.
Rotametr bilan oqim tezligini o'lchashdagi xato (2) formulaga kiritilgan qiymatlarning xatolari orqali aniqlanishi mumkin. Xatolikka eng katta ta'sir a ning o'zgarishi (masalan, turbulentlik tufayli oqim tuzilishining o'zgarishi tufayli), muhitning zichligini aniqlashda xatolik, quvur va suzgichning haqiqiy o'lchamlari hisoblanganidan farqi, suzuvchi massaning hisoblanganidan farqi. Ushbu xatolar juda katta qiymatlarga ega va ularning ba'zilari shkalaning boshiga ko'tariladi.
Rotametrlarning asosiy xatosi odatda + (2...3)%, individual bitiruv bilan uni ±(0,5...1) %. Odatda G_н.п rotametrining o'lchangan oqim tezligining pastki chegarasi.p ning yuqori chegarasidan 0,1 ga teng G_в.п rotametrlar va boshqa turdagi oqim o'lchagichlar o'rtasidagi muhim farq ish diapazonida kichik va deyarli doimiy bosimning yo'qolishi hisoblanadi. Standart oqim o'lchagichlarida u suyuq qurilmalar uchun 10 kPa va gaz uchun 5 kPa dan oshmaydi.
Rotametrlar bir necha turdagi mavjud. RM tipidagi shisha rotametrlar konusning shisha naychasining tashqi yuzasiga qo'llaniladigan shkalaga ega. Tarozilar turli birliklarda tugatilishi mumkin: oqim birliklarida, maksimal bo'linishning foizida, millimetrda, quvur diametrining suzuvchi diametriga nisbati fraktsiyalarida. Shubhasiz, oxirgi holatlarda rotametr kalibrlash xarakteristikasi bilan ta'minlanadi.
O'qishlar suzuvchining yuqori gorizontal tekisligi holatiga qarab o'qiladi. Shisha konusning trubkasi bo'lgan rotametrlar 0,6 MPa (6 kgs/sm²) dan oshmaydigan bosim ostida gazlar yoki shaffof suyuqliklar oqimini o'lchash uchun ishlatiladi.
6,4 MPa (64 kgs/sm²) gacha bo'lgan ortiqcha bosimli muhit oqimini o'lchash uchun metall konusning trubkasi bo'lgan rotametrlardan foydalaniladi. Odatda, bunday rotametrlar o'qishni masofadan uzatish uchun differentsial transformator yoki pnevmatik konvertorlar bilan ta'minlanadi. Ikkilamchi asbob bilan jihozlangan differentsial transformator konvertori bo'lgan rotametrlarning asosiy kamaytirilgan xatosi ±2,5% ni tashkil qiladi, pnevmatik chiqish signali ±(1,5...2,5) %.
O'lchov oralig'iga, muhitning zichligi va agressivligiga qarab, suzuvchilar zanglamaydigan po'lat, Titanium, alyuminiy qotishmalari, plastmassa, floroplastikadan tayyorlanadi.