Skilnad mellom versjonar av «Måleblenda»

Siste versjonen frå 13. april 2020 kl. 16:49

Ei måleblenda (flow orifice) er eit mæleelement for mæling av gjenomstrøyming ved hjelp av Bernoulli-prinsippet. Måleblenda er ei plata med eit hòl i. Når mediet strøymer gjenom måleblenda, vert det eit trykkfall. Storleiken på trykkfallet skil seg på gjenomstrøymingi. Trykkfallet vert mælt med ein differansetrykkmålar, som då vert del av eit flytmeter.

Gjenomstrøymingi er ikkje proporsjonal med trykkfallet yver måleblenda, men med kvadratroti av trykkfallet. For å rekna trykkskilnaden um til eit tal for gjenomstrøyming, trengst det eit rotutrekk. Rotuttrekket er til vanleg lagt inn i måleumformaren eller i regulatoren. Dersom det er indikator på måleomformaren, må det vera rotuttrekk i honom, um ikkje indikatoren er analog med ulineær skala.

Matematisk utleiding

Det totale trykket i eit strøymingsrøyr er sett i hop av tvo komponentar. Fyrst kjem det statiske trykket som er sjølvstendig frå strøymingsrata og gjeve som:

<math> P_\mathrm{stat} = Po + \rho g h</math>.

der Po er det ytre trykket, ρ er tettleiken åt mediet, g er tyngdeakselerasjonen og h er høgdi som mediet hev yver nivået der Pstat vert rekna ut.

Det andre tilskotet til totaltrykket er det dynamiske trykket, som berre er ein funksjon av strøymingsrørslemengdi og dimed av strøymingsrata. Dette er gjeve som:

<math> P_\mathrm{dyn} = \rho * (v^2)/2</math>.

der v er strøymingsfarten.

Energikonserveringi for strøyming i røyr er gjeve ved Bernoulli-likningi:

Ptot = Pstat + Pdyn = konstant.

som gjev trykkbalansen i måleblenda:

<math> P_\mathrm{1} + (1/2) \rho * (v_\mathrm{1}^2) + \rho * g * h_\mathrm{1} = P_\mathrm{2} + (1/2) \rho * (v_\mathrm{2}^2) + \rho * g * h_\mathrm{2}</math>.

der P1, ro1 og P2, ro2 er uttrykk for ytre trykk og tettleik på kvar si sida av måleblenda.

Gjeng ein ut frå at væska er ikkje-kompressibel, slik at ro1 = ro2 = ro, og at strøymingi er horisontal, slik at h1 = h2 =0, kan ein setja opp:

P1 - P2 = (1/2)*(v2^2-v1^2)

Sidan væska er ikkje-kompressibel, må volumstrøymingi fyre og etter måleblenda vera den same:

q = A1*v1 = A2*v2

der A1, v1 og A2, v2 er strøymingsareal og strøymingsfart like etter måleblenda. Innsett i likninga for energikonservering gjev dette

P1 - P2 = (1/2)*ro*v1^2*((A1/A2)^2 - 1)

og sidan q = A1*v1 gjev dette

q = (A2 / sqrt(1 - (A2/A1)^2) )* sqrt(2*(P1-P2)/ro)

der strøymingsrata vert ein funksjon av trykkfallet i blenda.