+7 (812) 956-58-87
+7 (812) 907-33-70

Тахометрические расходомеры

Тахометрическими называются расходомеры и счетчики, имеющие подвижный, обычно вращающийся элемент (турбинку), скорость движения которого пропорциональна объемному расходу. Принцип действия тахометрического водосчетчика (расходомера) основан на измерении скорости вращения или подсчете оборотов помещенной в поток крыльчатки или турбины.

Разница между тем и другим подвижными элементами состоит в том, что ось вращения крыльчатки расположена перпендикулярно, а турбины — параллельно направлению движения потока. Все тахометрические расходомеры (счетчики) являются энергонезависимыми.

Тахометрические расходомеры делят на:

  • скоростные:
    • турбинные;
    • крыльчатые расходомеры
    • шариковые;
  • роторно-шаровые;
  • камерные.

Турбинные тахометрические расходомеры и счетчики количества могут изготовляться для труб диаметром от 4 до 750 мм, для давлений до 250 МПа и температур от —240 до +700 °С. Турбинные приборы чаще всего применяются для измерения расхода и количества воды, различных нефтепродуктов и других жидкостей. Основным недостатком турбинных расходомеров является изнашивание опор, вследствие чего они непригодны для веществ, содержащих механические примеси. Кроме того, они не применимы для очень вязких веществ, так как с увеличением вязкости вещества диапазон их линейной характеристики уменьшается. Турбины более пригодны для жидкостей, чем для газов, благодаря своей смазывающей способности.

Шариковые расходомеры появились позже турбинных. Их применяют для измерения расхода жидкостей, главным образом воды, в трубах диаметром до 150—200 мм. В шариковых первичных преобразователях расхода чувствительным элементом является шарик, перемещающийся по окружности. Его движение обеспечивается винтовым направляющим аппаратом, закручивающим поток, или тангенциальным подводом измеряемой жидкости. В данных преобразователях расхода шарик, захватываемый закрученным потоком жидкости, движется со скоростью, пропорциональной окружной скорости потока, а значит и его объемному расходу.

Шариковый расходомер предназначен для измерения расхода в пределах 2-8 м3/ч при давлении 5 МПа и температуре 20-2000C. Погрешность данных приборов лежит в пределах ±(1,5–2)%. В процессе эксплуатации шариковых расходомеров происходит постепенный износ дорожек качения и шара. При износе шара так же, как и при раскатке дорожки качения, у прибора появляется отрицательная погрешность, т.е. его показания становятся заниженными. С увеличением вязкости жидкости уменьшается область измерения, в пределах которой сохраняется постоянство градуировки шарикового преобразователя расхода. Важнейшим достоинством данных преобразователей является возможность их работы в загрязненных средах, а также простота конструкции.

К их недостаткам можно отнести:

  • повышенные гидравлические потери;
  • узкий диапазон линейности статической характеристики;
  • зависимость показаний от вязкости измеряемой жидкости.

Роторно-шаровые расходомеры появились сравнительно недавно и пока не получили широкого применения. В приборах данного типа, в отличие от шариковых, чувствительный элемент движется не по кругу, а вращается вокруг своей оси под действием потока измеряемой жидкости. Роторно-шаровые расходомеры имеют следующие преимущества:

  • простоту конструкции;
  • возможность измерения расхода жидкостей, содержащих механические примеси.

Но им свойственны следующие недостатки:

  • зависание чувствительного элемента в отверстии по оси потока и возможное прекращение его вращения;
  • увеличение амплитуды колебаний подвижного элемента и как следствие удары о стенки измерительной камеры;
  • сложности с обеспечением надежности преобразователя частоты вращения подвижного элемента в частотный выходной сигнал.

Камерные приборы как счетчики жидкости и газа наряду с турбинными применяются уже давно. Они отличаются большим разнообразием подвижных элементов. Камерные расходомеры для измерения расхода жидкостей можно разделить на две группы:

  • без подвижных разделительных элементов;
  • с подвижными разделительными элементами.

Расходомеры первой группы состоят из одной или нескольких последовательно опорожняющихся и заполняющихся измерительных камер. К этой группе принадлежат опрокидывающиеся ППР, измеряющие массу или объем жидкости; вращающиеся барабанные, измеряющие объем жидкости, приборы с колеблющимся колоколом.

Тахометрические расходомеры без подвижного разделительного элемента — наиболее точные. Их применяют только для измерения небольших расходов при ограниченном давлении измеряемой жидкости.

Расходомеры данной группы имеют следующие разновидности: роторные, поршневые, дисковые, с овальными шестернями, лопастные, винтовые и т.д. Они применяются чаще других. Состоят эти приборы из жесткой камеры, в которой при непрерывном перемещении одного или нескольких разделительных элементов (поршня, диска, роторов и т.п.) осуществляется отмеривание объемов жидкости.

Данные приборы могут обеспечить большую точность и больший диапазон измерения по сравнению с турбинными и шариковыми счетчиками количества вещества. Так погрешность у некоторых из них составляет всего ±(0,2-0,5) %. Важным достоинством камерных счетчиков является их пригодность для измерения количества жидкости практически любой вязкости, в том числе и очень большой. Но они имеют существенный недостаток - чувствительность к загрязнениям и механическим примесям. В подавляющем большинстве камерные приборы применяются только для измерения количества, а не расхода, так как они изготовляются без тахометрических преобразователей.

При необходимости иметь результаты измерения турбинными, шариковыми и камерными приборами в единицах массы их дополняют устройствами, корректирующими показания в зависимости от плотности измеряемого вещества или только от температуры.

Поделится:

регистрация в поисковиках Строительные компании