Måleblende

Denne sida finst òg på høgnorsk — sjå «Hn/Måleblenda».

Måleblende

Ei måleblenda (flow orifice) er eit måleelement for måling av gjennomstrøyming ved hjelp av Bernoulli-prinsippet. Måleblenda er ei plata med eit hòl i. Når mediet strøymer gjennom måleblenda, oppstår det eit trykkfall. Storleiken på trykkfallet er avhengig av gjennomstrøyminga. Trykkfallet vert målt med ein differansetrykkmålar, som då vert del av eit flowmeter.

Gjennomstrøyminga er ikkje proporsjonal med trykkfallet over måleblenda, men med kvadratrota av trykkfallet. For å rekna trykkskilnaden om til eit tal for gjennomstrøyming, trengst det eit rotutrekk. Rotuttrekket er vanlegvis lagt inn i måleomformaren eller i regulatoren. Dersom det er indikator på måleomformaren, må det vera rotuttrekk i han, om ikkje indikatoren er analog med ulineær skala.

Matematisk utleiing

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

$P_{\mathrm {stat} }=Po+\rho gh$.

der Po er det ytre trykket, ρ er tettleiken åt mediet, g er tyngdeakselerasjonen og h er høgdi som mediet har over 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:

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

der v er strøymingsfarten.

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

Ptot = Pstat + Pdyn = konstant.

som gjev trykkbalansen i måleblenda:

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

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

Går 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 før 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.