Измерение расхода
Задача 5.1 (Метрология АСУ) Какие единицы измерения приняты для расхода в системе СИ и как они связаны между собой?
Скачать решение задачи 5.1 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.2 (Метрология АСУ) По трубе диаметром D=100 мм движется поток жидкости со средней скоростью vс = 1,5 м/с. Определите массовый расход жидкости, если ее плотность р=990 кг/м3.
Скачать решение задачи 5.2 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.3 (Метрология АСУ) В трубе с движущимся потоком установлены две напорные трубки (рис. 5.1). Какое давление (статическое, динамическое или полное) установится в каждой из этих трубок и чему будет равна разность этих давлений?
Скачать решение задачи 5.3 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.4 (Метрология АСУ) Для условия задачи 5.3 определите, как будет изменяться давление в напорных трубках при изменении скорости потока при неизменном статическом давлении?
Скачать решение задачи 5.4 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.5 (Метрология АСУ) Определите перепад давления, создаваемый напорными трубками, если поток воды движется со скоростью 0,1 м/с, плотность воды р = 985 кг/м3, коэффициент трубки kт=0,97.
Скачать решение задачи 5.5 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.6 (Метрология АСУ) Определите расход дымовых газов через цилиндрический трубопровод, если перепад давления на напорной трубке P=50 кгс/м2. Диаметр трубопровода D=200 мм, коэффициент трубки kт=0,98, плотность газов р=0,405 кг/м3. Трубка установлена на расстоянии 23,8 мм от стенки трубопровода. Кинематическая вязкость газов v =93,6*10-6 м2/с
Скачать решение задачи 5.6 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.7 (Метрология АСУ) Какие сужающие устройства называются стандартными и при каких условиях возможно их применение для измерения расхода?
Скачать решение задачи 5.7 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.8 (Метрология АСУ) Возможно ли измерение расхода воды в трубопроводе диаметром 30 мм с помощью диафрагм?
Скачать решение задачи 5.8 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.9 (Метрология АСУ) Чем определяются значения коэффициентов расхода и могут ли они изменяться в процессе эксплуатации?
Скачать решение задачи 5.9 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.10 (Метрология АСУ) При установке диафрагмы в трубопроводе предполагалось, что номинальный расход среды составляет 230 т/ч, диафрагма была рассчитана на Qмакс = 250 т/ч, а дифманометр - на Pмакс=4 кПа. Однако в процессе эксплуатации выяснилось, что расход среды будет равен 380 т/ч. Сменить диафрагму не представляется возможным. Подберите дифманометр, с помощью которого можно было бы измерить расход 380 т/ч.
Скачать решение задачи 5.10 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.11 (Метрология АСУ) Расход воды в трубопроводе диаметром D = 80 мм измеряется бронзовой диафрагмой с отверстием диаметром d=58 мм. Температура воды 150 °С, давление воды 2 МПа, перепад давления на диафрагме 0,04 МПа. Определите, как изменится действительное значение расхода, если температура воды станет 20 °С. Диаметр трубопровода, коэффициент расхода и перепад давления на диафрагме считаем неизменными k=1,0023.
Скачать решение задачи 5.11 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.12 (Метрология АСУ) Сопло Вентури (длинное) используется на насосной станции в схеме регулирования расхода воды. Относительная площадь сопла m = 0,25. Автоматический регулятор поддерживает постоянным перепад давления на сопле, равный 35 кПа. Расчетная температура воды 20 °С, однако в дневное время температура воды поднимается до 27 °С, а в ночное время опускается до 10 °С. Определите, на сколько процентов будет увеличиваться или уменьшаться действительное значение расхода в дневное и ночное время. Давление воды 0,6 МПа.
Скачать решение задачи 5.12 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.13 (Метрология АСУ) Через диафрагму, установленную в трубопроводе, протекает сернистый газ, расходные характеристики для которого были получены при нормальных условиях: tн = 20°С, рв = 101,322 кПа и влажности фн = 0. Однако в реальных условиях t = 25°С, Р=0,13 МПа и ф = 30%. Определите поправочный коэффициент для пересчета показаний расходомера на нормальные условия.
Скачать решение задачи 5.13 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.14 (Метрология АСУ) Через трубопровод поступает газовая смесь с содержанием влаги ф = 80 %. Измерение объемного расхода газа осуществляется сужающим устройством. Определите допускаемые колебания влажности газа, при которых погрешность измерения расхода, вызванная изменением влажности, не превышала бы ±1 %. Температура газа t = 30°C, абсолютное давление газа р=0,2МПа. Состав газовой смеси принять следующим: СО - 6,8%; Н2 - 57%; СН4 - 22,3 %; С2Н4 - 0,9 %; С2Н6 - 0,9 %; С3Н8 - 0,9 %; H2S - 0,4 %; С02 - 2,3 %; O2 - 0,8 % и N2 - 7,7 %.
Скачать решение задачи 5.14 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.15 (Метрология АСУ) Расход воды, протекающей по трубопроводу D = 200 мм, составляет Qм =100 т/ч. Относительная площадь диафрагмы m = 0,5, давление воды р= 10 мПа, температура t = 200 °С. Определите значение перепада давления на сужающем устройстве.
Скачать решение задачи 5.15 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.16 (Метрология АСУ) Для условия задачи 5.15 определите потерю давления на сужающем устройстве.
Скачать решение задачи 5.16 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.17 (Метрология АСУ) Изменится ли потеря давления, если для условий задачи (5.15) вместо диафрагмы использовать сопло с тем же значением m.
Скачать решение задачи 5.17 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.18 (Метрология АСУ) По трубопроводу протекает вода при р = 100 кгс/см2 и t = 200°С. Предельный расход воды Qмп=100 т/ч. Диаметр трубопровода при t=20 °С D20=200 мм. В трубопроводе установлены диафрагма и сопло. Относительные площади их таковы, что при указанном расходе перепад давления на обоих сужающих устройствах одинаков и равен 400 кгс/м2. Имеет ли в этом случае какое-либо из указанных сужающих устройств преимущество (на трубопроводе перед сужающими устройствами установлены колена)?
Скачать решение задачи 5.18 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.19 (Метрология АСУ) Определите массовый расход воды через трубопровод D = 100 мм с учетом коэффициента коррекции на число Рейнольдса, если расход измеряется диафрагмой с m = 0,6. Верхний предел измерения расходомера 10 т/ч, показание расходомера 4 т/ч, параметры воды: р = 5 МПа: t=100 С.
Скачать решение задачи 5.19 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.20 (Метрология АСУ) Изменится ли для условий задачи 5.19 коэффициент коррекции, если для измерения использовать диафрагму с m = 0,3.
Скачать решение задачи 5.20 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.21 (Метрология АСУ) Определите поправочный множитель на расширение измеряемой среды Е и погрешность измерения расхода газа за счет отклонения поправочного множителя от расчетного значения ep, если расход изменяется от Qмакс до. 0,4Qмакс при абсолютном давлении р = 2 МПа и р = 0,08 МПа. Сужающее устройство - диафрагма рассчитывалась для обоих случаев в предположении, что Qcp = Оманc. Перепад Pмакс=40 кПа. Относительная площадь сужающего устройства m=0,3. Показатель адиабаты х= 1,4.
Скачать решение задачи 5.21 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.22 (Метрология АСУ) Определите длины прямых участков трубопровода до и после сужающего устройства, если перед сужающим устройством стоит тройник, а после него - группа колен в разных плоскостях: для диафрагмы и для сопла. Диаметр трубопровода D = 200 MIJI, у обоих сужающих устройств m = 0,5.
Скачать решение задачи 5.22 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.23 (Метрология АСУ) На трубопроводе D = 200 мм перед сужающим устройством с m = 0,6 необходимо установить регулирующий вентиль. Определите необходимую длину прямого участка, а также возможное уменьшение необходимой длины за счет уменьшения относительной площади сужающего устройства до от = 0,45.
Скачать решение задачи 5.23 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.24 (Метрология АСУ) Предположим, что для измерения расхода воды один дифманометр-расходомер располагается ниже диафрагмы, а другой - выше (рис. 5.2). Будут ли показания расходомеров одинаковы при одном и том же расходе или будут различаться за счет гидростатического давления столбов жидкости в импульсных трубках?
Скачать решение задачи 5.24 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.25 (Метрология АСУ) Трубопровод заполнен неконденсирующимся газом. Импульсные трубки к мембранному дифманометру частично заполнены водой (рис. 5.3), причем при нулевом расходе уровень в этих трубках одинаков. Будет ли изменяться уровень в них при изменении расхода газа?
Скачать решение задачи 5.25 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.26 (Метрология АСУ) Для условия задачи 5.25 примем внутренний диаметр импульсных трубок d = 10 мм. Действительный расход газа Q0=10 м3/ч, при этом перепад давления на диафрагме P=10 кПа, изменение объема камер дифманометра V=4 см3. Плотность воды в импульсных трубках р = 1000 кг/м3. Какой расход будет показывать дифманометр-расходомер?
Скачать решение задачи 5.26 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.27 (Метрология АСУ) Рассмотрим схему измерения расхода перегретого пара (рис. 5.4). Сосуд 1 внутренним диаметром d1= 100 мм подключен к месту отбора давления перед соплом, такой же сосуд 2 служит для отбора давления после сужающего устройства. Сосуды подключены к мембранному дифманометру импульсными трубками внутренним диаметром d2=10 мм. При нулевом расходе обе импульсные трубки и сосуды заполнены конденсатом до одинакового уровня, обозначенного на рисунке линий 0-0. Предположим, что расход увеличился от нуля до Qмакс = 10 т/ч, при этом перепад давления на сопле составляет Pмакс = 10 кПа, изменение объема камер дифманометра, соответствующее этому перепаду, V = 4 см3. Плотность конденсата в импульсных трубках р=1000 кг/м3. Определите погрешность показаний расходомера, вызванную разницей уровней в импульсных трубках.
Скачать решение задачи 5.27 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.28 (Метрология АСУ) Определите размеры разделительных сосудов для поплавкового дифманометра. Диаметры поплавкового и сменного сосудов соответственно равны Dп = 78 мм и Dсм = 13,83 мм. Измеряемая среда - соляная кислота (р = 108 кПа; t=20°С и рс=1560 кг/м3). Разделительная жидкость - трансформаторное масло (ррс=880,3 кг/м3). Температура разделительных сосудов и дифманометра 20 °С. Уравновешивающая жидкость - ртуть. При температуре 20 °С плотность ртути ру = 13546 кг/м3.
Скачать решение задачи 5.28 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.29 (Метрология АСУ) При оценке погрешности измерения расхода применяется закон сложения средних погрешностей. Какие допущения принимаются при использовании этого закона?
Скачать решение задачи 5.29 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.30 (Метрология АСУ) Оцените максимальное и минимальное значения средней квадратической погрешности коэффициента расхода для диафрагмы и сопла. Погрешности установки отсутствуют; Re=106.
Скачать решение задачи 5.30 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.31 (Метрология АСУ) Перепад давления на сужающем устройстве измеряется дифмаиометром типа ДМ-3573 класса I, работающим с вторичным прибором типа КСД-2 класса I, с квадратичным кулачком. Определите значение средней квадратической относительной погрешности а измерения перепада давления на сужающем устройстве при расходе Qм, равном верхнему пределу измерения.
Скачать решение задачи 5.31 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.32 (Метрология АСУ) Оцените максимальную среднюю квадратическую погрешность поправочного множителя на расширение измеряемой среды для диафрагмы и сопла при максимальных значениях т сужающих устройств, и максимальном расходе. Измеряемая среда - азот, его t=20°C и р= 1 МПа при максимальном расходе P/р = 0,25. Расход измеряется комплектом ДМ+КСД-2 (см. задачу 5.31). Давление измеряется манометром класса 1,5 с диапазоном 0 - 1,6 МПа.
Скачать решение задачи 5.32 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.33 (Метрология АСУ) Плотность азота р в формуле расхода для конкретных значений р и Т подсчитывается по формуле
p=pн*p*Tн/(pн*Tk)
где Tн=293 К; рп=1,0332 кг/см5; рн= 1,166 кг/м3. Максимальная абсолютная Погрешность показаний барометра Рб = 0,1 мм рт. ст. Давление измеряется манометром со шкалой 0 - 1 МПа класса точности 1,5, показание манометра р = 0,8 МПа. Температура измеряется термометром с погрешностью Д?=±2°С. Текущее значение температуры t=100°С, барометрическое давление 101,3 кПа. Оцените среднюю квадратическую погрешность определения плотности азота Gр.
Скачать решение задачи 5.33 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.34 (Метрология АСУ) Оцените среднюю квадратическую погрешность определения значения плотности воды. Значение плотности воды определялось при р = 13 МПа и t = 210°С по табличным данным и составило р = 861,2 кг/м3. Измерение давления воды производилось манометром класса 1,5 со шкалой 0 - 16 МПа. Температура воды измерялась с погрешностью t =±5°С.
Скачать решение задачи 5.34 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.35 (Метрология АСУ) Произведите оценку максимального значения средней квадратической погрешности измерения расхода азота диафрагмой при D=50 мм, m = 0,64 и предельном расходе. Параметры среды: избыточное давление р=0,8 МПа, t=100°С; при предельном расходе P/р = 0,25. При оценке можно учесть результаты задач 5.30- 5.33.
Скачать решение задачи 5.35 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.36 (Метрология АСУ) Измеряемая среда - перегретый пар (избыточное давление р=10 МПа; t=510 °С) Предельный массовый расход Qмпр = 250 000 кг/ч, диаметр трубопровода. D20 = 217 мм, сужающее устройство - сопло, m=0,568. Дифманометр поплавковый, ртутный, показывающий класса 1,5 на перепад давления рн=160 кПа. Давление измеряется манометром со шкалой 0-16 МПа класса 1,5, погрешность измерения температуры t=±5°С. Плотность пара в рабочих условиях определяется по таблицам по р и t и равна р=29,35 кг/м3. Перед соплом находится полностью открытый запорный вентиль на расстоянии 4,4 м, за соплом имеется колено на расстоянии 2 ш. Отбор давления осуществляется с помощью кольцевых камер. Определите предельную погрешность измерения предельного расхода.
Скачать решение задачи 5.36 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.37 (Метрология АСУ) Определите угол конусности <р трубки ротаметра (рис. 5.5), который применяется для измерения расхода воды в диапазоне от 10 до 500 л/ч. Расчетная плотность воды рв=998,2 кг/м3, длина шкалы H=160 мм, сечение поплавка f=78,6 мм2, объем поплавка V = 600 мм3, плотность материала поплавка рп = 7870 кг/м3, коэффициент расхода ротаметра постоянен и равен а = 0,98.
Скачать решение задачи 5.37 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.38 (Метрология АСУ) Применим ли электромагнитный метод измерения расхода для неэлектропроводных жидкостей? Какие жидкости относятся к электропроводным и неэлектропроводным?
Скачать решение задачи 5.38 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.39 (Метрология АСУ) Через один и тот же электромагнитный расходомер пропускали вначале раствор HCl проводимостью 80 См/м со средней скоростью 10 м/с, а затем раствор КОН проводимостью 40 См/м со скоростью 20 м/с. Одинаковая ли ЭДС будет наводиться между электродами расходомера в этих случаях?
Скачать решение задачи 5.39 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.40 (Метрология АСУ) Определите значение ЭДС, индуцируемой в электромагнитном расходомере с диаметром проходного отверстия d = 100 мм, при расходе воды Q = 200 м3/ч. Индукция магнитного поля В = 0,01 Тл.
Скачать решение задачи 5.40 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.41 (Метрология АСУ) Для измерения ЭДС электромагнитного расходомера предполагается использовать милливольтметр со шкалой 0-20 мВ и входным сопротивлением Rмв=200 Ом; ЭДС расходомера 15 мВ, измеряемая среда - вода, сопротивление воды между, электродами преобразователя R = 10 МОм. Определите погрешность измерения, ЭДС (погрешностью самого милливольтметра пренебрегаем).
Скачать решение задачи 5.41 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.42 (Метрология АСУ) Какие требования предъявляются к конструкции первичных преобразователей электромагнитных расходомеров для измерения расхода сред с невысокой проводимостью?
Скачать решение задачи 5.42 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.43 (Метрология АСУ) Какой тип электромагнитного расходомера (с переменным или постоянным магнитным полем) следует применять для измерения расхода раствора щелочи?
Скачать решение задачи 5.43 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.44 (Метрология АСУ) Каким образом в электромагнитном расходомере с переменным магнитным полем можно выделить и оценить значение паразитной трансформаторной ЭДС?
Скачать решение задачи 5.44 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.45 (Метрология АСУ) В трубопроводе диаметром 100 мм протекает вода, расход которой меняется от 0 до 300 м3/ч. Для измерения расхода установлены ультразвуковые излучатель и приемник. Расстояние между излучателем и приемником 300 мм. Определите время прохождения ультразвуковых колебаний при распространении их «по потоку» и «против потока». Скорость распространения звуковых колебаний в воде с=1500 м/с.
Скачать решение задачи 5.45 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.46 (Метрология АСУ) Для условия задачи (5.45) определите разность времени прохождения звука «по потоку» и «против потока»- и разность фазовых углов ультразвуковых колебаний, вызванных разностью скоростей прохождения звука. Частота ультразвука 20 кГц.
Скачать решение задачи 5.46 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.47 (Метрология АСУ) Выведите уравнение, связывающее фазовый сдвиг ультразвуковых колебаний со скоростью потока воды, и оцените влияние температуры на показания осевого ультразвукового фазового расходомера, если известно, что изменение температуры воды от 8 до 25 °С вызывает изменение скорости звука от 1435 до 1475 м/с. Частота ультразвуковых колебаний 25 кГц, скорость потока 10 м/с, расстояние между пьезоэлементами расходомера; 250 мм.
Скачать решение задачи 5.47 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.48 (Метрология АСУ) Калориметрический расходомер состоит из нагревателя мощностью 200 Вт, выполненного из проволоки диаметром 0,5 мм; диаметр трубопровода 100 мм. Определите разность температур измеряемой среды до и после нагревателя при расходе Qo=50 м3/ч. Измеряемая среда - вода или воздух. Исходная температура измеряемой среды 20 °С.
Скачать решение задачи 5.48 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.49 (Метрология АСУ) Платиновый термоанемометр с диаметром проволоки d=0,05 мм предназначен для измерения скорости воздуха от 2 до 30 м/с. Температура воздуха 20 °С. Определите, какую температуру будет иметь нить термоанемометра, если мощность, выделяемая на нити, W=8 Вт/м.
Скачать решение задачи 5.49 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.50 (Метрология АСУ) Определите уравнение расхода для щелевого расходомера с прямоугольным отверстием истечения (рис. 5.6).
Скачать решение задачи 5.50 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 5.51 (Метрология АСУ) Определите форму и необходимые размеры щелевого отверстия для расходомера с равномерной шкалой. Максимальный расход воды Q0макс =520 м3/ч, максимальная высота уровня над краем отверстия истечения Нмакс = 0,5 м, ширина отверстия истечения на уровне hмакс от нижнего, края хмакс=0,15 м.
Скачать решение задачи 5.51 (Метрология АСУ) (цена 50р)