Starosolszky Ödön - Muszkalay László - Börzsönyi András: Vízhozammérés (VITUKI, Budapest, 1971)

IV. Börzsönyi András: Folyamatos vízhozammérés zárt vezetékben - 1. A folyamatos vízhozammérés alapelemei

Ez a Magnus-effektus néven ismert hatás a hengeren kialakuló sebességeloszlásból eredő nyomáskülönbségen alapul és a tömegáramlás mértékéül szolgálhat [2], Egy csővezetékben az áramlással szemben elhelyezett szárnyfelület két oldala között szintén nyomáskülönbség alakul ki, amely a vízhozammal egyenesen nő.

Számos módszernek képezik az alapját idegen anyagok, vagy ismert energiamennyiség bejuttatása az áramló közegbe (befecskendezéses, nyomjelzős, hígulásos stb. néven ismert módszerek). Különböző, ismert koncentrációjú vegyi anyagokat, gázokat, vagy izotópokat juttatva az áramló folyadékba, megfelelő hosszúságú csőszakasz után mintát véve a keletkezett elegyből, a koncentrációváltozásból az átlagos áramlási sebesség, így a vízhozam kiszámítható (lásd 4. fejezet). Az áramló közeggel energiát közlünk a különböző termikus eljárások során, amikor a teljes keresztmetszet mentén, vagy egy ponton át pl. hődróttal juttattunk be hőenergiát. Az energia intenzitásának változása szintén a vízhozammal arányos.

A térfogat-elkülönítéses módszerek esetében a csővezeték meghatározott résztérfogatán keresztül történő áramlás időtartamának méréséből a mozgófalú mérőkamrákkal rendelkező forgódugattyús, oválkerekes vízmérőket (lásd 3. fejezet). Közvetett mechanikus elkülönítés történik pl. a turbinás vízmérők esetében. Ezeknél az átáramlás irányával párhuzamos tengelyű turbinakerék, vagy Woltmann-szárny a vízhozammal arányos fordulatszámmal forog, így a megtett fordulatok leszámlálásából az átöm- lött vízmennyiséget meghatározhatjuk.

Közvetett térfogatelkülönítésről beszélünk azokban az esetekben is, amikor a csővezetékbe impulzusszerűen juttatott ismert jellemzőjű anyag, vagy energiamennyiségek két mérési hely közötti áthaladási idejének méréséből határozzuk meg a vízhozam értékét (lásd 3. fejezet). Hőimpulzusoknak alávetett térfogatrészek áthaladási idejének ismeretéből is meghatározható a vízhozam.

Ismeretes, hogy áramlásba helyezett henger mögött alternáló örvényleválások (az ún. Kármán-féle örvénysor) jönnek létre. Az örvényközpontok egymástól egyenlő távolságra helyezkednek el. Az örvények egy bistabil multivibrátort vezérelnek, amelynek főrészrezgés frekvenciája a vízhozammal arányos. A fentiekhez részletes irodalom [2]-ben található.

1.1.2 Mérőjelképzés a vezetéken kívül

Az ide tartozó módszerek legtöbbje az áramlási sebesség mérésén alapul. Ezen belül számos megoldás az áramló folyadék tehetetlenségét használja fel. A centrifugális erő hatására ív, vagy könyökcsővel belső és külső íve között mérhető nyomáskülönbség ismert összefüggés szerint a vízhozammal arányos (lásd 2. fejezet).

Csőlanton átáramló folyadék mechanikai szempontból pörgettyűként is felfogható, amelynek precessziós nyomatéka a tömegáramlással arányos. Megkísérelve az áramló folyadékot csőtengely körüli forgásba hozni, vagy onnan lefékezni, a perdületváltozáshoz szükséges nyomaték szintén a tömegáramlással lesz arányos [3].

455