Адрес: 107023, г.Москва, ул.Суворов ская д.6
Наши телефоны: (495) 652-81-79, (499) 502-65-20
Принцип измерения расходомера с овальными шестернями.
Для измерения расхода топлива наиболее популярны расходомеры (счетчики) с овальными шестернями и с вращающейся (колеблющейся) шайбой/ поршнем. Принцип действия счетчика с овальными шестернями заключается в следующем.
Ротационный счетчик с овальными шестернями состоит из двух находящихся в зацеплении овальных шестерен, насаженных на оси и помещенных внутри корпуса, имеющего патрубки для входа и выхода жидкости. Входящая в корпус жидкость создает на шестернях момент, благодаря чему они вращаются, замыкая и выталкивая в трубопровод через выходное отверстие корпуса объемы W жидкости. Число таких объемов, прошедших через прибор за некоторое время, связано с числом оборотов шестерен. Для суммирования числа оборотов прибор снабжен счетным механизмом, на расходомерах Дарконт он состоит из миниатюрных магнитов, запрессованных в шестерни и магниточувствительных датчиков – геркона и датчика Холла. Эти элементы расположены в отдельной камере, не соединенной с измерительной камерой, в которой вращаются шестерни, что значительно повышает надежность расходомера.
При каждом обороте пары овальных прямозубых шестерен через расходомер теоретически проходит постоянный объем жидкости. Между зацеплением зубьев овальных шестерен с одной стороны и поверхностью измерительной камеры и скользящей по ней овальной шестерне с другой стороны имеются зазоры в несколько сотых миллиметра. Через эти зазоры проникает какое-то незамеряемое количество жидкости. При более высоких скоростях перепад давления из-за трения и гидравлического сопротивления потока в счетчике будет увеличиваться и соответственно будут возрастать утечки жидкости почти пропорционально увеличению перепада давления. Для точного измерения необходимо знать относительную потерю от утечек жидкости. Счетчики с овальными шестернями применяются для измерения умеренных потоков жидкости (от 0,5 до 150 тыс. литров в час) и являются приборами высоких классов точности (0,1 — 1,5).
Рис. 1
Рис. 2
На рис. 2-1.а показана зависимость перепада давления Др и утечек жидкости Δq, принятых пропорционально Δр, от эффективного расхода жидкости через счетчик. Кривая 1 на графике рис. 2-1б отражает зависимость погрешности замера в % от q эф. В идеальном случае, когда нет утечек жидкости через расходомер, линия 2 характеризует фактический расход жидкости через счетчик. В любом случае фактический расход превышает показания счетчика на объем потерь за счет утечек.
Однако путем изменения передаточного коэффициента между овальными шестернями и счетчиком можно линию 2 сместить к положению линии 3, в этом случае расходомер будет постоянно показывать объем жидкости на доли процента больше по сравнению с идеальным случаем. Ошибки в показаниях счетчика будут равны нулю в двух точках, где прямая 3 и кривая 1 пересекаются, завышенной между этими точками пересечения (т. е. показания счетчика превысят фактический расход) и заниженной за пределами точек пересечения. Ошибка будет большей при низких и повышенных расходах и особенно значительной при слишком низких расходах жидкости. Эта кривая верна только для жидкостей данной вязкости, так как величина утечек зависит не только от ширины зазоров, но и от вязкости измеряемой жидкости.
Рис. 2 Графики погрешности счетчиков с овальными шестернями в зависимости от расхода (в%)
Кривые графика (рис. 2-2) отражают типичные зависимости погрешности от потока при измерении различных нефтепродуктов; 1 - для масла с вязкостью 32 СР, 2 - для дизельного топлива (4,4 СР), 3 -для керосина (1,9 СР) и 4 - для автомобильного бензина (0,48 СР). Отсюда ясно, что вместо определения уровеня ошибок при измерении жидкостей различных вязкостей, необходимо вносить поправку в передаточный коэффициент (К- фактор) между овальными шестернями и регистрирующим оборудованием. Из рис. 6-2 также видно, что чем больше вязкость измеряемой жидкости, тем данный уровень ошибки будет выдержан в более широком диапазоне расходов q и наоборот.
Из приведенных соображений следует, что передаточный коэффициент (К-фактор) необходимо менять при переходе измерения от одной жидкости к другой, а также при значительном изменении температуры измеряемой жидкости. С наибольшей точностью результаты можно получить в том случае, если вязкость жидкости при равномерном расходе почти постоянная.
Необходимо отметить, что наклон каждой кривой на начальном и конечном участке и длина прямолинейного участка в значительной мере зависят от качества изготовления расходомеров - как измерительной камеры, так и шестерен и их межосевых размеров. Очевидно, что чем меньше зазоры, чем выше точность и меньше утечки, тем больше данные кривые приближены к идеальному графику (прямой). Расходомеры Дарконт изготавливаются на современном оборудовании с использованием высокотехнологичных европейских комплектующих. Фактическая точность измерений даже для расходомеров экономсерии ЕМ находится в пределах +/-0,5% без дополнительной юстировки во всем диапазоне измерений.
Поверка и калибровка расходомеров Дарконт производится производителем на поверочном стенде, с использованием специального масла с вязкостью приблизительно равной вязкости дизельного топлива. По заказу клиента поверка может производиться при нескольких значениях потока (стандартно на 50% от максимального).
Для получения высокой точности во всем диапазоне измерений расходомера, используется сумматор FRT12. В этом случае, программно задавая различные коэффициенты К для 10 диапазонов потока, при помощи кусочно – линейной аппроксимации прибора, погрешность измерений можно уменьшить до ±0,1%. Данная работа может производиться по заказу как нашим заводом – изготовителем, так и на любом поверочном оборудовании, использующимся для поверки расходомеров. Эффективность данной процедуры будет максимальной при проливке именно тех расходомеров, которые будут использоваться и на той жидкости, расход которой будет измеряться.