Новости

22.05.2009 - Внимание! Факсовые телефоны указанные в контактах временно не работают в связи с переездом организации в другой офис. Заявки просим присылать на автомат (4812) 52-72-52 или необходимо созвониться с нашими менеджерами по телефонам (4812) 67-38-61, 67-39-83, 68-25-53, 68-95-37

22.05.2009 - Турбинные расходомеры, шариковые расходомеры, роторно-шаровые расходомеры и счетчики Тахометрические расходомеры и счетчики это измерительные приборы с вращающейся крыльчаткой (турбинкой), скорость вращения которой пропорциональна объемному расходу. Тахометрические расходомеры можно разделить на: • турбинные расходомеры • крыльчатые расходомеры • шариковые расходомеры • роторно-шаровые расходомеры. • камерные расходомеры В расходомере измеряется скорость движения турбинки, в счетчике -обороты (или число ходов). В тахометрическом расходомере скорость движения турбинки преобразовывается в сигнал, пропорциональный расходу вещества, для чего используется двухступенчатый преобразователь расхода. Турбинка (шарик), скорость движения которой пропорциональна объемному расходу - первая ступень. Тахометрический преобразователь, создающий сигнал (частоту электрических импульсов, пропорциональную скорости движения тела) - вторая ступень. Измерительным устройством является электрический (цифровой и

ли аналоговый) частотомер, который в сочетании со счетчиком электрических импульсов, позволяет снимать не только показания расхода, но и количество прошедшего вещества. Достоинством тахометрических расходомеров является их высокая точность, быстродействие, и широкий диапазон измерения. Погрешность измерения турбинных расходомеров составляет 0,5-1,5%. Турбинные тахометрические расходомеры и счетчики используются в трубопроводах диаметром 4-750мм, с давлением до 250МПа, температурой -240-+700°С. Турбинные расходомеры используют в основном при измерении расхода и количества воды, нефтепродуктов, других жидкостей, а также для измерения расхода газа. Недостатком турбинных расходомеров является изнашивание опор вращения турбин и, следовательно, турбинные расходомеры и счетчики не используются для учета веществ с механическими примесями. Также турбинные расходомеры не применяются для измерения потока и расхода очень вязких веществ. В трубопроводах большого диаметра для измерения расхода част - о применяют маленькие крыльчатки и турбинки, они устанавливаются в центр или в другую точку при помощи жесткой штанги. Погрешность измерения в таких расходомерах составляет ±5%. Шариковые расходомеры применяют для измерения расхода жидкостей в трубопроводах диаметром до 150-200мм. Преимущество шариковых расходомеров заключается в возможности их использования в условиях загрязненной среды. Камерные счетчики жидкости и газа бывают с овальными шестернями, роторными, поршневыми, дисковыми, винтовыми, лопастными и т. д. Их точность измерения больше и они имеют более широкий диапазон измерения. Камерные счетчики используются при измерении вязкой жидкости, даже очень большой, но они чувствительны к механическим примесям. Крыльчатые, турбинные, шариковые и камерные приборы для измерения расхода жидкостей в единицах массы дополняют устройствами коррекции в зависимости от плотности вещества или от температуры. Преобразователи расхода жидкости (газа) могут быть с аксиальной турбинкой и с тангенц

иальной крыльчаткой. У первых лопасти расположены по винтовой линии, а ось совпадает с осью потока. У вторых ось перпендикулярна к направлению потока, а прямые лопасти расположены радиально по отношению к оси. Крыльчатки применяют лишь при небольших диаметрах труб, обычно до 50мм. Эксплуатация крыльчатых и турбинных преобразователей расхода Аксиальные турбинки весьма чувствительны к направлению движения потока, поэтому в большинстве случаев на входе, а иногда и на выходе в их конструкции предусматриваются неподвижные лопатки, направляющие поток параллельно оси трубы. Изменением угла наклона хотя бы одной из этих лопаток можно воздействовать на частоту вращения турбинки. Несмотря на присутствие струевыпрямителей, турбинные расходомеры нельзя ус-танавливать рядом с местными сопротивлениями. Наибольшее влияние на показания ряда турбинных преобразователей расхода оказывают местные сопротивления, создающие сильное одностороннее пережатие потока, а также сопротивления, вызывающие винтовое д - вижение. Тем не менее прямой участок трубы между местным сопротивлением и турбинным преобразователем, равный всего 10D, в большинстве случаев оказывается достаточным для снижения влияния местного сопротивления до пренебрежимо малого значения. Применение мелкоячеистых сеток и других типов турбулизаторов на входе перед турбинным преобразователем оказывается также весьма эффективным для устранения деформаций потока, вызываемых местными сопротивлениями. Изменение пространственной ориентации (вертикальная или горизонтальная установка) изменяет условия работы подшипников и поэтому может оказать влияние на градуировочную зависимость, особенно при малых расходах. Однако, большинство конструкций турбинных расходомеров малочувствительны к изменению пространственной ориентации. Большое значение для обеспечения не только стабильности статической характеристики преобразователя расхода, но и длительного срока его службы имеет надежная работа опор. Условия их работы весьма тяжелые — высокая частота

вращения турбинок, доходящая до нескольких сотен оборотов в секунду, и отсутствие в большинстве случаев подачи смазочного материала к подшипникам. Поэтому смазывающая способность измеряемого вещества весьма желательна. Но у сухих газов и кислот она полностью отсутствует. Изменение смазывающей способности измеряемой жидкости может оказывать влияние на характеристику расходомера. Так, при переходе от воды к керосину (вязкости их близки друг к другу) наблюдалось возрастание частоты вращения турбинки, особенно это проявлялось в переходной зоне при уменьшении расхода. Механические примеси недопустимы. Испытания показали, что при работе на мазуте подшипники турбинных расходомеров быстро выходили из строя. Если момент трения в подшипниках составляет небольшую часть от общего момента сопротивления, то замену износившихся подшипников можно делать даже без переградуировки расходомера. Но если момент трения существен, то постепенное изнашивание подшипников будет влиять на показания. В этих случа - ях необходимо проводить периодическую проверку градуировки расходомера. Изменение температуры и давления, сопровождающееся изменением плотности и вязкости измеряемого вещества, будет влиять на градуировочную характеристику, главным образом у газов. Так, изменение плотности вызывает изменение движущегося момента и сказывается на показаниях расходомера. С уменьшением плотности уменьшается частота вращения турбинки и возрастает порог чувствительности, приблизительно обратно пропорционально квадратному корню из отношения плотностей. Так, при испытании одного преобразователя его показания на гелии по сравнению с показаниями на воздухе снизились на 2,5%. В процессе эксплуатации оси турбинных расходомеров изнашиваются, особенно на газе, в связи с чем, некоторые изготовители ограничивают их срок службы семью годами. Но имеются данные, свидетельствующие о возможности более длительной работы турбинных расходомеров. Вертикальная или горизонтальная установка изменяет условия работы подшипников, и

это может влиять на градуировку, особенно при малых расходах, но в большинстве конструкций крыльчатые расходомеры малочувствительны к изменению пространственной ориентации. Изменение плотности газа сказывается на скорости вращения турбинки. В результате испытания турбинки диаметром 10мм (градуированной на воздухе при абсолютном давлении 0,2МПа) на азоте, аргоне и гелии при давлениях 0,2 и 0,9МПа и расходах от 2 до 14м3/ч. Значения плотностей р газов были в пределах от 0,3 до 1,5кг/м3. При давлении 0,2МПа, когда у гелия плотность 0,3кг/м3, а у азота, аргона и воздуха плотность 2,4+2,5кг/м3, скорость вращения турбинки на гелии снизилась на 4% по сравнению с остальными газами во всем диапазоне измеренных расходов от 4 до 14м3 /ч. При давлении же 0,9МПа, когда у гелия плотность 1,3кг/м3, у аргона плотность 14,6кг/м3 и азота плотность 10,4кг/м3, скорость вращения на гелии снизилась на 2-3% только при малых расходах 2-4м3/ч. Виды крыльчатых и турбинных преобразователей расхода Аксиальные т - урбинки имеют винтовые лопасти с переменным по высоте углом подъема винтовой линии. Попытка применения плоских лопастей при измерении расхода вязких сред привела к ухудшению линейной характеристики. Но при измерении расхода газа и жидкостей с малой вязкостью их применение целесообразно. Непосредственно на ступице установлены несколько лопастей (4-6), которые реализуют значительную часть винтовой линии. Ось турбинки вращается в подшипниках скольжения. В турбинках средних размеров применяют как подшипники скольжения, так и шарикоподшипники. При больших диаметрах число лопастей возрастает до 20-24, но длина их по винтовой линии очень мала. Лопасти укрепляются на ободе, который соединяется со ступицей диском или ребрами. Поэтому высота их составляет небольшую долю диаметра турбинки. Подшипники обычно шариковые, оси могут быть как неподвижные, так и вращающиеся. Во избежание одностороннего изнашивания опор, применяют многоструйные счетчики, у которых вода поступает на радиальные лопасти кр

ыльчатки тангенциально в виде нескольких отдельных струй через косые отверстия, равномерно расположенные в кольце, охватывающем крыльчатку. В трубах большого диаметра иногда применяют турбинки, занимающие незначительную часть площади поперечного сечения потока и измеряющие местную скорость. Обычно они бывают аксиального типа. Но известны случаи применения турбинки особого типа, состоящей из двух полуцилиндрических лопастей, сдвинутых относительно друг. Ось этой турбинки перпендикулярна к потоку. Срок службы турбинного преобразователя зависит главным образом от опорных узлов, работающих в тяжелых условиях (очень высокие скорости вращения, отсутствие смазочного материала, возможность динамических нагрузок, агрессивность некоторых измеряемых веществ). С уменьшением диаметра цапф осей снижается момент трения, но одновременно и срок службы преобразователя. Оси изготовляют из материалов с повышенной износо-устойчивостью, остальные вращающиеся части — из алюминиевых сплавов и пластмасс, а пр - и измерении расхода газа в некоторых случаях из полипропилена или полистирола для уменьшения нагрузки на опоры. Но при индукционных или индуктивных тахометрических преобразователях лопатки в большинстве случаев изготовляют из ферромагнитных материалов. Подшипники скольжения делают из графита или пластмассы, а при малых размерах — из часовых камней. Наконечники осей следует изготовлять из сплава иридий — осмий или других твердых материалов. Учитывая, что смазывающая способность многих жидкостей недостаточна, а у сухих газов она отсутствует, полезно покрывать шарикоподшипники специальными смазочными материалами. Аксиальные при малом и большом диаметрах; -тангенциальные со светоотражательными пластинками, в многоструйных водосчетчиках, в одноструйных водосчетчиках с полуцилиндрическими лопастями и лопастями полушаровой формы. При измерении расхода газа для уменьшения трения и удлинения срока службы подшипников иногда предусматривают подачу смазочного материала, а для защиты от действия т

вердых частиц предложена турбинка с воздушными опорами, у которой через неподвижную ось к опорным поверхностям непрерывно подводится сжатый воздух. Применяют два типа размещения опор: с обеих сторон турбинки или же с одной стороны, когда турбинка висит на консоли. Последний вариант применяют реже, хотя он легче обеспечивает соосность подшипников и отсутствие биения оси турбинки. Но при малых диаметрах и консольном варианте трудно обеспечить необходимое расстояние между двумя подшипниками. Передний и задний подшипники помещают внутри обтекателей, обеспечи-вающих безотрывное течение жидкости. Обтекатели крепятся к неподвижным струенаправляющим лопаткам. Наружный диаметр обтекателей равен диаметру ступицы или обода турбинки. Наибольшую нагрузку испытывают обычно не опорные, а упорный подшипник. Первые воспринимают лишь сравнительно небольшой вес турбинки, а второй — осевое давление потока, пропорциональное плотности и квадрату скорости вещества. Поэтому нередко применяют меры уменьшения - осевого давления или даже полной его компенсации. Простейший прием — расположить аксиальную турбинку вертикально, а жидкость подвести снизу. Тогда вес турбинки будет частично компенсировать осевое усилие. Более совершенные схемы компенсации основаны или на понижении статического давления, действующего на передний торец ступицы турбинки, или же на повышении статического давления позади этой ступицы. Постепенным увеличением диаметра переднего обтекателя перед торцом ступицы создается зона пониженного давления. Этому способствует также и то, что диаметр ступицы у торца, больше диаметра обтекателя. Через центральное отверстие, просверленное в переднем обтекателе и в ступице турбинки, начальное полное давление потока подводится к выходному концу ступицы. Повышение давления в этом месте может быть создано также с помощью дефлектора на заднем обтекателе, который поворачивает часть потока на 180° и направляет его на выходной торец ступицы. Предложены и другие схемы компенсации осевого усилия,

в том числе с применением магнитов в ступице и заднем обтекателе, направленных друг к другу одноименными полюсами. Компенсация осевого усилия полезна, так как уменьшает трение в упорном подшипнике и удлиняет срок его службы. Но она не может полностью предотвратить изнашивание как упорного, так и опорных подшипников, поэтому уже давно разрабатываются различные варианты безопорных турбинных преобразователей, роторы которых уравновешены гидродинамическими силами. При этом достигается и полное уравновешивание осевого давления: • за счет снижения давления, действующего на входной торец ступицы • за счет подачи начального давления к задней опоре давления Таким преобразователям не нужны ни опорные, ни упорные подшипники. Их действие основано на том, что в зазорах внутри обтекателей между неподвижными его частями и частями ротора возникают радиальные силы, центрирующие ротор, так как при эксцентрическом его положении статическое давление максимально в самом узком месте щелевого канала. Разра - ботанные конструкции безопорных турбинных преобразователей достаточно работоспособны, но, к сожалению, у большинства их наблюдается ухудшение метрологических характеристик, уменьшение области линейной характеристики и повышение числа Re, при котором начинает сказываться влияние вязкости. В связи с этим они получили весьма ограниченное применение. От подобных преобразователей существенно отличается безопорный преобразователь расходомера, состоящий из двух турбинок с противоположным направлением лопастей, укрепленных на одной вертикальной оси. Турбинки работают во взвешенном положении, не имея ни упорного, ни опорных подшипников. Такие преобразователи получили промышленное применение. Устройство тахометрических преобразователей Тахометрический преобразователь служит для преобразования частоты вращения турбинки в измерительный сигнал, обычно электрический частотный. Преобразователь создает тормозящий момент, препятствующий вращению турбинки. Нужно, чтобы этот момент был возможно меньше в

о избежание вредного влияния на линейность градуировочной зависимости и увеличения зоны нечувствительности. Это требование особенно важно при измерении расхода газа и при малых диаметрах турбинки, когда движущий момент незначителен. Измерение электрического сигнала низкой частоты затруднительно из-за необходимости применять усилители переменного напряжения, у которых коэффициент усиления резко уменьшается в области низких частот. Отсюда возникает ограничение на наименьшую частоту измерительного сигнала. Тахометрические преобразователи делятся: • на индукционные преобразователи • индуктивные преобразователи • фотоэлектрические преобразователи • оптические преобразователи Индукционные (генераторные) преобразователи основаны на создании вращающейся турбинкой пульсирующего тока в обмотке, расположенной с внешней стороны трубы из диамагнитного материала, с последующим измерением частоты или ЭДС этого тока. Обмотка, в которой генерируется ток, обычно представляет собой катушку, ось которой - перпендикулярна к трубе. Катушка имеет большое число витков тонкой проволоки. Внутри нее помещен железный сердечник из магнитомягкого материала, например, пермаллоя или магнит. В первом случае в ступице турбинки находится магнит. При вращении турбинки поле этого магнита пересекает витки катушки, генерируя в них пульсирующий ток. При необходимости повысить частоту тока увеличивают число катушек, расположенных снаружи, или же число магнитов. Так, в одной конструкции турбинка снабжена кольцевым ободом, утопленным в кольцевом пазе в стенке корпуса. В ободе помещены с равным шагом несколько десятков маленьких магнитов, каждый из которых, проходя мимо катушки, генерирует импульс тока. Если же магнит помещен внутри катушки, то тогда или лопатки турбинки изготовляют из ферромагнитного материала, или в ее ступице помещают из аналогичного материала пластинку либо штифт с осью, перпендикулярной к оси трубы. Каждый из этих магнитопроводов при вращении турбинки изменяет поле магнита, находящегося

внутри катушки, и генерирует в последней пульсирующий ток. Здесь при большом числе ферромагнитных лопастей легче, чем в предыдущем случае, обеспечить высокую частоту тока при малой частоте вращения, соответствующей малым расходам. Но при небольших диаметрах, когда число лопастей ограничено, для повышения частоты прибегают к увеличению магнитоиндукционных узлов. Иногда обмотку, в которой генерируется ток вращающимся магнитом, выполняют не в виде прямой катушки, а тороидально, наматывая проволоку на кольцевой сердечник из пермаллоя, отделенный от турбинки диамагнитной стенкой. При этом можно увеличить амплитуду сигнала и избавиться от торможения покоя при симметрии магнитной цепи. Тормозящий момент Мп индукционных преобразователей определяется мощностью, рас-ходуемой на выделение тепла в электрическом контуре, и мощностью, расходуемой на вихревые токи и перемагничивание ферромагнитных материалов. Момент Мп возрастает с ростом амплитуды сигнала. Увеличение последнего оправдано при средни - х и больших турбинках, когда влияние противодействующего момента Мп, создаваемого тахометрическим преобразователем, незначительно, при этом в некоторых случаях можно обойтись без промежуточных усилителей. Индуктивные преобразователи основаны на изменении индуктивности наружной обмотки в зависимости от изменения сопротивления ее магнитной цепи, происходящего при вращении турбинки. Индуктивная катушка с железным сердечником, отделенная от турбинки диамагнитной стенкой, питается от особого генератора током сравнительно высокой частоты в несколько килогерц. Во время вращения турбинки при проходе лопастей или других ее элементов из ферромагнитного материала мимо катушки изменяется сопротивление ее магнитной цепи, а значит, и ее индуктивность. Это вызывает периодическое изменение силы тока в обмотке катушки и соответствующее изменение выходного напряжения. При этом на выходе получается высокочастотный сигнал, модулированный по амплитуде. Глубина модуляции постоянна. Демодулятор выделяет из

этого сигнала огибающую с постоянной амплитудой, но с переменной частотой, пропорциональной частоте вращения турбинки. Амплитуда сигнала тем больше, чем больше разность сопротивлений магнитной цепи, но тем больше и тормозной момент Мп. Его структура отличается от структуры момента у индукционного преобразователя: отсутствуют потери энергии в электрической цепи контура, но потери от вихревых токов и от перемагничивания ферромагнитных масс могут быть больше вследствие высокой частоты тока питания. Для уменьшения суммарных активных потерь рекомендуется применять для изготовления турбинки порошкообразные магнитомягкие материалы (например, ферриты). Тормозной момент у индуктивных преобразователей обычно меньше, чем у индукционных. Фотоэлектрические тахометрические преобразователи основаны на появлении пульсирующего электрического напряжения в цепи фотоэлемента в результате периодического прерывания вращающейся турбинкой луча света, падающего на фотоэлемент. Частота пульсации напряжения в ц - епи фотоэлемента пропорциональна вращению турбинки. Такие преобразователи не создают никакого тормозящего момента, но устройство их сложнее, чем индукционных или индуктивных. Они применяются главным образом при измерении расхода газа, но иногда и жидкости, например, при небольших диаметрах турбинки или при измерении быстропеременных расходов. Обычно осветитель (электрическая лампочка) и фотоэлемент устанавливаются с разных сторон турбинки и отделяются от измеряемого вещества прочными стеклами. В теле турбинки делается одно или несколько отверстий, которые при вращении турбинки создают периодическое освещение фотоэлемента светом, падающим от осветителя. Для получения высокой частоты фототока служат разные средства. Для этой цели применено зубчатое колесо, каждый зуб которого модулирует луч света, падающий на фотоэлемент. В другом расходомере применены три фотоэлектрических преобразователя, каждый из которых состоит из лампы, фотосопротивления и двух оптических призм, отделяющих фотосоп

ротивления и лампы от жидкости. Фотосопротивления смещены относительно друг друга на 120°. Применение фотоэлектрических преобразователей для непрозрачных жидкостей затруднительно, но возможно. Тангенциальная турбинка имеет отражательные пластинки на концах лопастей. Над турбинкой, ось которой горизонтальна, помещено прочное стекло, за которым расположены осветитель и германиевый фотодиод. При вертикальном положении лопасти турбинки луч света отражается от пластинки на конце лопасти и освещает фотодиод. Слой жидкости между концом лопасти и стеклом очень тонок и не мешает процессу отражения. Кроме того, максимум чувствительности германиевого фотодиода лежит в инфракрасной области при длине волны около 1,5мк. Известны также конструкции, в которых для измерения непрозрачной жидкости на вертикальной оси турбинки, выведенной вверх в воздушную камеру, укреплялся обтюраторный диск для прерывания луча света. Оптические тахометрические преобразователи, как и фотоэлектрические, основаны на перио - дическом прерывании лопастями турбинки светового луча. От источника инфракрасного излучения (светодиод), находящегося в приемно-передающем блоке световой поток вводится в центральный световод пучка из семи кварц-полимерных световодов диаметром 0,4мм, образующих волоконно-оптическую линию связи, и далее через гермоввод падает на торец очередной лопасти турбинки. Отражаясь от нее, световой поток через гермоввод попадает на торцы шести периферийных световодов волоконно-оптической линии связи и затем на светочувствительный элемент блока. В качестве гермоввода применяется градан-стержень из кварца с градиентным распределением по радиусу коэффициента преломления, который имеет свойства цилиндрической линзы. Расходомеры и счетчики с аксиальной турбинкой Уже много лет широкое применение имеют счетчики жидкости воды, аксиальная турбинка которых через шестеренчатый редуктор связана со счетным механизмом. Ранее они нередко именовались счетчиками Вольтмана, с горизонтальной или вертикальной осью.

Вода поступает в турбинку, пройдя через струевыпрямитель, в ребрах которого укреплен обтекатель, содержащий передний подшипник оси турбинки. У струевыпрямителя одна из лопастей может поворачиваться при вращении регулировочного винта, который затем закрывается крышкой и пломбируется. Задний подшипник вместе с упорным, выполненным в виде регулируемого винта с агатовым наконечником и червячной парой, передающей вращение от турбинки паре сменных шестерен, заключены внутри кронштейна. В нем же находятся и опоры вертикальной оси червячного колеса. Размещение этих опор в одной детали позволяет устранить биение оси и быстрый износ зубчатых колес, имевший место в прежних конструкциях. Шестерня вращает магнитную полумуфту, отделенную водонепроницаемой диамагнитной перегородкой от второй магнитной полумуфты, соединенной с редуктором, и через последний со счетным роликовым механизмом, имеющим стрелочный указатель. Общее передаточное число редуктора 1-88,25. В отличие от более старых конструкций - здесь не только счетный механизм, но и редуктор отделены от воды, а благодаря применению магнитной передачи нет трения оси, связывающей редуктор и счетный механизм, в сальниковом уплотнении. Турбинные расходомеры, которые получают все более широкое распространение и конструктивно отличаются от турбинных водосчетчиков. У них нет механической связи между турбинкой и счетным механизмом, поэтому момент сил трения у них много меньше. Это позволяет снизить погрешность преобразования расхода в частоту вращения турбинки до ±(0,3-0,5)%. Преобразователь расхода с аксиальной турбинкой типа ТПР. В корпусе с помощью специальной гайки укреплен обтекатель, несущий лопасти струевыпрямителя и образующий опору для переднего шарикоподшипника. Второй радиально-упорный шарикоподшипник помещен в выходном обтекателе — струевыпрямителе. Через отверстие в конце последнего поступает повышенное статическое давление, уменьшающее осевую нагрузку на подшипник. Характерная особенность этой конструкции — применение

ступенчатой втулки, внутри которой вращается турбинка. Втулка изменяет проходное сечение на уровне средней части лопастей турбинки так, что передняя часть лопастей оказывается в канале с большим проходным сечением, чем задняя. В результате при уменьшении расхода ламинарный режим в передней части будет наступать раньше, чем в задней части. Это способствует сохранению постоянства момента вязкого трения и увеличению диапазона измерения в области малых чисел Re. Максимальная частота выходного сигнала, создаваемого магнитоиндукционным преобразователем равна 500-50Гц. Выходной сигнал на нагрузке 3кОм не менее 25мВ.Их применяют для труб диаметром от 10 до 25мм. Для труб диаметром от 32 до 100мм устройство опорного узла несколько видоизменено. В ступице турбинки размещены два шарикоподшипника, из которых один радиально-упорный. При этом турбинка вращается вокруг неподвижной оси. Разработаны преобразователи с аксиальной турбинкой, предназначенные для разнообразных измерений: • малых расходов в - трубах, имеющих D = 4-8мм • расхода этилена при давлении 250МПа • расхода глинистых растворов при давлении 70 МПа • расхода в прямом и обратном направлении • измерения неустановившихся потоков и т. п. Погрешность преобразователя с аксиальной турбинкой можно снизить до 0,2-0,25%. Расходомеры и счетчики с тангенциальной крыльчаткой В большинстве случаев тангенциальная крыльчатка применяется для измерения расхода или количества жидкости, обычно воды в трубах небольшого диаметра. Так, серийно изготовляемые счетчики воды с тангенциальной крыльчаткой предназначены для диаметров труб от 15 до 50мм, в то время как счетчики воды с аксиальной турбинкой — для труб диаметром от 65 до 250мм. Существуют две различные конструкции водосчетчиков с тангенциальной крыльчаткой: • одноструйные счетчики воды • многоструйные счетчики воды У одноструйных счетчиков воды поток поступает одной струей. У многоструйных водосчетчиков поток поступает в турбинку и уходит из нее через ряд отверстий, равномерно распо

ложенных в цилиндрическом кольце, окружающем турбинку. Многоструйные конструктивно сложнее однострунных, но условия работы подшипников у них лучше из-за отсутствия одностороннего давления воды. Если счетный механизм отделен герметичной перегородкой от воды, то такой водосчетчик называется сухоходом, а если перегородки нет, то мокроходом. В мокроходах возможно засорение счетного механизма, поэтому у нас изготовляют лишь сухоходы. Расходомеры с тангенциальной крыльчаткой применяют значительно реже, чем счетчики, но конструкции их более разнообразны. Турбинка с большим числом длинных узких лопаток укреплена на консольной оси. Лопатки находятся в кольцевом прямоугольном канале, по которому протекает измеряемая жидкость. Она делает поворот на 360°, воздействуя при этом на лопатки. Характерны для преобразователя большой движущий момент, малое влияние вязкости, пригодность для труб большого диаметра (до 400мм). Кроме того, механические примеси под действием центробежной силы отбрасываются к - периферии и не поступают к подшипникам. Наибольшие расходы 25 и 1600м3/ч при диаметрах труб 50 и 400мм соответственно. Производятся также тангенциально-роторные расходомеры, иногда называемые вихревыми. Ось их ротора перпендикулярна к потоку и смещена в сторону от оси трубы. Поток, воздействуя тангенциально на стержни или наклонные лопатки, вращает ротор вместе с находящейся внутри него и прилегающей к нему жидкостью Возникающий вихрь вызывает сжатие основного потока. Шариковые расходомеры Шариковыми расходомерами называются тахометрические расходомеры, подвижной элемент которых — шарик — непрерывно движется по кругу. Это движение обеспечивается или винтовым направляющим аппаратом, закручивающим поток, или же тангенциальным подводом измеряемого вещества. Основное применение получил преобразователь с винтовым направляющим аппаратом. Поток, закрученный в последнем, приводит в движение ферромагнитный шарик по окружности трубы. Частота вращения шарика по кругу преобразуется в электрически

й частотный сигнал индукционным или индуктивным преобразователем. Ограничительное кольцо удерживает шарик от перемещения вдоль оси трубы. Для выпрямления потока на выходе служат неподвижные лопасти. Преобразователи с тангенциальным подводом измеряемого вещества применяют при измерении малых расходов. Они проще и опасность засорения у них меньше. Во всех случаях шар под действием центробежной силы прижимается к внутренней поверхности трубы или камеры, а под действием осевой скорости потока или веса — к ограничительному кольцу. При этом возникают силы механического трения, которые вместе с вязкостным трением жидкости тормозят шар. В результате окружная скорость центра шара отстает от соответствующей окружной скорости потока.С увеличением вязкости жидкости сокращается область измерения, в пределах которой сохраняется постоянство градуировки шарикового расходомера. Особенно резко это сказывается с уменьшением калибра расходомера с винтовым направляющим аппаратом. Это одна из причин примен - ения расходомеров с тангенциальным подводом жидкости при малых Dy. Вязкость оказывает влияние здесь в меньшей степени, хотя с ее увеличением частота вращения шара возрастает из-за увеличения толщины пограничного слоя и уменьшения площади проходного сечения. Шариковые расходомеры появились позже, чем турбинные и камерные, но, несмотря на это, они уже получили промышленное применение. Каждый оборот шарик модулирует по амплитуде колебания несущей частоты в индуктивном преобразователе дифференциально-трансформаторного типа. Возникающий частотный сигнал по вторичной обмотке преобразователя подается в частотно-амплитудный преобразователь, где поступает сначала на операционный усилитель, который отфильтровывает несущую частоту и усиливающий полезный сигнал. Затем сигнал проходит формирователь и ждущий мультивибратор, в которых формируются прямоугольные импульсы стабильной длительности. Формирователь амплитуды производит нормирование импульсов по амплитуде, а фильтр позволяет выделить постоян

ную составляющую последовательности импульсов. С помощью генератора тока формируется унифицированный выходной токовый сигнал 0-5мА. Расходомеры с успехом испытывали на морской воде с содержанием абразивных частиц до 40г/л, водном растворе хлористого кальция, формалине, каустике и горячем конденсате. Они оказались значительно более стойкими и надежными, чем турбинные расходомеры при работе на мазуте, хотя и наблюдалось засорение их волокнистыми материалами. Несомненное преимущество шариковых расходомеров перед турбинными расходомерами состоит в возможности измерения загрязненных жидкостей, обусловленной отсутствием изнашиваемых подшипников, и простоте конструкции. Однако диапазон измерения у них меньше, а погрешность несколько выше. Кроме того, их показания сильнее зависят от вязкости жидкости. Изнашивание шара и дорожки качения приводит к появлению отрицательной погрешности. Потеря давления достигает 0,05 МПа (у многих турбинных расходомеров меньше). За рубежом нашли применение главны - м образом шариковые расходомеры с тангенциальным подводом для измерения малых расходов в диапазонах 0,5-5л/ч и 5-50л/ч. Приборы служат только для измерения расхода, так как их градуировка нелинейная. Роторно-шаровые расходомеры У роторно-шаровых расходомеров шар или другое тело вращения движется не по кругу, а вращается вокруг своей оси под воздействием потока измеряемого вещества. Иногда эти приборы называют расходомерами с левитирующим шаром или расходомерами с гидродинамической подвеской ротора. Они пока не нашли широкого применения, однако имеется несколько их разновидностей, отличающихся друг от друга, в частности, способом приведения шара во вращение. В корпусе преобразователя расхода одного из таких расходомеров запрессована втулка, внутри которой находится шар. Шар имеет канавку на горизонтальной окружности и, кроме того, для обеспечения надлежащей своей ориентации в пространстве воздушную полость, в верхней части закрываемую пробкой. Втулка закрыта сверху крышкой, а снизу кры

шкой, в которой расположены две индукционные катушки тахометрического преобразователя. Жидкость через отверстие в корпусе входит в кольцевой коллектор, откуда через два тангенциальных отверстия диаметром 0,4мм поступает в камеру, где расположен шар, и вызывает его вращение. При этом гидродинамические силы способствуют такому расположению шара по высоте, при котором его канавка оказывается в зоне действия струй, вытекающих из отверстий. Вращение шара с помощью двух находящихся в нем магнитных стержней и индукционных катушек преобразуется в модулированный электрический сигнал. Жидкость удаляется через два кольцевых коллектора в выходную трубу. Приведенная погрешность ±1%. Допустимы механические примеси в жидкости при размере частиц не более 0,04мм (0,1 от диаметра тангенциальных отверстий). Градуировочная характеристика расходомера достаточно линейна. Преобразователь расхода имеет простую конструкцию. Но ему присущи и недостатки. В ряде случаев наблюдаются зависание шара в отверстии по - оси потока и прекращение его вращения. При некоторых режимах увеличивается амплитуда колебаний шара, приводящая к его ударам о стенки камеры. В связи с появлением прецессии оси вращения шара, возникают трудности с обеспечением надежности преобразования частоты вращения шара в частотный выходной сигнал. В связи с этим тахометрический преобразователь следует выполнять в виде катушки индуктивности, охватывающей весь корпус, в котором помещен шар. Были исследованы и разработаны преобразователи расхода, у которых шар с диаметральным отверстием снабжен осью с небольшой аксиальной турбинкой на ее конце. Это обеспечивает вращение шара вокруг оси обтекающего его потока, устраняет возможность зависания и прецессии шара и упрощает устройство тахометрического преобразователя, размещаемого на боковой поверхности корпуса, но одновременно и усложняет общую конструкцию преобразователя расхода. По сравнению же с турбинными преобразователями их преимуществами являются отсутствие опор и возможность изме

рения расхода веществ, содержащих механические примеси. Погрешность этих расходомеров ±1,5% от верхнего предела измерения. Измерительные устройства расходомеров Многие находящиеся в эксплуатации крыльчатые и турбинные счетчики жидкости не имеют дистанционной передачи показаний. Вал турбинки связан у них через зубчатый редуктор механически или через магнитную муфту с роликовым либо стрелочным счетным механизмом. Магнитная муфта в старых конструкциях находится между редуктором и счетным механизмом, а в более новых — между турбинкой и редуктором. Имеются конструкции, в которых наряду со счетным механизмом, установленным непосредственно на корпусе преобразователя расхода, есть еще и устройство, обычно электрическое, для дистанционного измерения количества прошедшей жидкости или газа либо их расхода. Если же турбинный и шариковый преобразователи расхода имеют тахометрический преобразователь, вырабатывающий сигналы, частота которых пропорциональна частоте вращения турбинки или шарика, то ме - стные указатели расхода или количества отсутствуют. Для измерения количества прошедшего вещества эти импульсы, создаваемые тахометрическим преобразователем, считаются электрическим счетчиком импульсов, а для измерения расхода служат частотомеры, измеряющие частоту импульсов. Иногда ограничиваются измерением среднего значения выпрямленного пульсирующего тока. Но в этом случае точность измерения расхода оказывается невысокой. Применяют два способа измерения частоты. Первый основан на ее предварительном преобразовании в постоянный ток путем перезарядки конденсатора. Второй — на счете числа импульсов за определенные промежутки времени. Второй способ измерения частоты состоит в счете числа импульсов, вырабатываемых тахометрическим преобразователем за определенный промежуток времени, или же в счете числа импульсов, вырабатываемых образцовым, кварцевым, генератором за время, равное или кратное периоду измеряемого сигнала. Для измерения массового расхода и количества с помощью тахометрических

расходомеров и счетчиков существует много схем. Их можно разделить на две группы. В первой наряду с тахометрическим преобразователем расхода имеется независимый от него преобразователь плотности вещества (или температуры и давления). Вычислительное устройство обрабатывает сигналы от этих преобразователей, и на выходе схемы получаются значения массового расхода жидкости или газа. Во второй группе тахометрический преобразователь расхода конструктивно связан с устройством, реагирующим на изменение плотности (или температуры и давления). Основное применение в той и другой группе получили лишь приборы для измерения массового расхода или количества жидкости, в которых необходимая коррекция достигается только с помощью соответствующего преобразователя температуры. Схемы с коррекцией по плотности встречаются значительно реже вследствие трудностей, связанных с разработкой и изготовлением достаточно точных и надежных преобразователей плотности. При измерении расхода или количества жидкости про - ще ограничиться введением коррекции на температуру измеряемого вещества. Для турбинных и шариковых расходомеров, имеющих выходной электрический сигнал, коррекция на температуру вводится с помощью электрического сигнала от преобразователя температуры. Так, для измерения массового расхода жидкого топлива реализована схема, состоящая из шарикового расходомера, имеющего частотный выходной сигнал, и терморезистора, сопротивление которого преобразуется в частоту особым устройством. Перемножение этих двух частотных сигналов образует сигнал, пропорциональный массовому расходу. Последовательно с терморезистором включено сопротивление, значение которого устанавливается от руки в зависимости от исходной плотности жидкости. Приведенная погрешность измерения массового расхода ±1,5%. Применение расходомеров и счетчиков Многие потребители выбирают счетчик воды (счетчик газа) или расходомер по диаметру имеющегося трубопровода. Это неверно, так как счетчик или расходомер должен соответствовать номинал

ьному (также и максимальному) расходу с учетом и минимального расхода (м3/ч). Нижний предел измерения расхода связан с разными минимальными скоростями потока для различных типов расходомеров и счетчиков. Для квартирных счетчиков воды и газа большинство фирм (как зарубежных, так и российских) выпускают приборы с внутренним диаметром 15мм, однако имеются и модели с диаметром 10мм. Большое отношение максимального измеряемого расхода к минимальному расходу необходимо для квартирных и домовых счетчиков горячей и холодной воды из-за большой разницы в водопотреблении между ночным временем и временем пиковых нагрузок. В системах горячего водоснабжения (ГВС) на узел учета (здания, например), где есть подающая и обратная трубы (для циркуляции), диапазон может быть небольшим. Измеряют и учитывают потребление теплоты и теплоносителя при наличии подающей и обратной труб различными методами определения разности расходов между ними. Только крыльчатые счетчики холодной, горячей воды и камерные счетчи - ки газа используют в качестве квартирных счетчиков. Для этой цели применяют приборы с диаметрами условного прохода 10 и 15мм. Квартирные (домовые) крыльчатые расходомеры, турбинные расходомеры и счетчики должны применяться в сборке вместе с механическими фильтрами. Со счетчиками обычно поставляют наборы деталей для монтажа на трубопроводе. Имеются конструкции счетчиков с горизонтальным и вертикальным расположением крыльчатки. Эта фирма производит также ряд вспомогательных устройств — сетчатые фильтры, устройства предотвращения обратного потока, редукторы давления, ограничители расхода, а также выпрямители потока, которые стабилизируют поток путем устранения завихрений, поэтому нет необходимости в прямом участке трубы. Счетчики фирмы оснащают импульсными головками для передачи сигнала на вычислительные приборы расхода теплоты, суммарного объема, текущего расхода, разности температур прямой и обратной воды, времени. Перед каждым счетчиком обязательно должен быть установлен фильтр, а так

же выдержаны прямые участки трубопровода до и после счетчика. Производят также и комбинированные счетчики воды, содержащие один счетчик с большим отверстием и второй с меньшим. Поток переключается автоматически с помощью пружинного клапана в корпусе такого прибора в зависимости от значения расхода. Отношение максимального расхода к минимальному расходу воды составляет несколько тысяч, это характерное отличие от всех других счетчиков. Ряд счетчиков имеет импульсные выходные сигналы. Современные счетчики воды и газа имеют импульсные или токовые выходные сигналы, поэтому, в связи с измерением тахометрическими расходомерами и счетчиками объемного расхода, для жидкостей применяют электронные вычислительные счетчики, определяющие массу и массовый расход (теплоты) с учетом температуры и давления (измеряемого или назначаемого) среды. Для газа применяют корректоры приведения расхода и объема к стандартным или иным условиям. Со счетчиками жидкостей и газа, у которых нет выходных электрических с - игналов, можно применять накладные фотосчитыватели.

19.03.2009 - Внимание! Факсовые телефоны указанные в контактах временно не работают в связи с переездом организации в другой офис. Заявки просим присылать на автомат (4812) 52-72-52 или необходимо созвониться с нашими менеджерами по телефонам (4812) 67-38-61, 67-39-83, 68-25-53, 68-95-37

29.05.2008 - Термопреобразователи. В данной статье приведены основные технические характеристики термопреобразователей сопротивления (далее ТС), ГОСТ 6651-94 (Общие технические требования и методы испытаний) и преобразователей термоэлектрических (далее ТП), ГОСТ 6616-94 (Общие технические условия, а также рекомендации по правильному выбору термопреобразователей, их установке, подключению и обслуживанию. Термины и определения. Термоэлектрический эффект - генерирование термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС), возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи. Термопара - два проводника из разнородных материалов, соединенных на одном конце и образующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры. Соединение при измерении (рабочий конец для ТП) - соединение, подлежащее воздействию температуры, которую необходимо измерить. Соединение при контроле (свободный конец для ТП) - соединение

термопары, находящееся при известной температуре, с которой сравнивают измеряемую температуру. Длина монтажной части - для ТС и ТП с неподвижным штуцером или фланцем - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца; для ТС и ТП с подвижным штуцером или фланцем, а также без штуцера или фланца - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при отсутствии ее - до мест заделки выводных проводников. Длина наружной части - расстояние от опорной плоскости неподвижного штуцера или фланца до головки. Длина погружаемой части - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до места возможной эксплуатации при температуре верхнего предела измерения. Диапазон измеряемых температур - интервал температур, в котором выполняется регламентируемая функция термопреобразователя по измерению. Рабочий диапазон - интервал температур, измеряемых конкретным термопреобразователем и находящийся внутри диапазона измеряемых температур. Номинальное значение те - мпературы применения - наиболее вероятная температура эксплуатации, для которой нормируют показатели надежности и долговечности. Показатель тепловой инерции - время, необходимое для того, чтобы при внесении ТС или ТП в среду с постоянной температурой разность температур среды и любой точки внесенного в нее преобразователя стала равной 0,37 того значения, которое будет в момент наступления регулярного теплового режима. Допуск - максимально допустимое отклонение от номинальной зависимости сопротивления (ТС) или ЭДС (ТП) от температуры, выраженное в градусах Цельсия. Чувствительный элемент (ЧЭ) - элемент термопреобразователя, воспринимающий и преобразующий тепловую энергию в другой вид энергии для получения информации о температуре. Измерительный ток ТС - ток, вызывающий изменение сопротивления ТС при 0°С не более 0,1% его номинального значения. Преобразователи термоэлектрические. Термопара хромель-алюмель ХА(K) обладает наиболее близкой к прямой термоэлектрической характеристикой. Термо

электроды изготовлены из сплавов на никелевой основе. Хромель (НХ9,5) содержит 9...10%Сг; 0,6...1,2%Со; алюмель (НМцАК) - 1,6...2.4%Al, 0,85...1,5%Si, 1,8...2,7%Mn, 0.6...1.2%Со. Алюмель светлее и слабо притягивается магнитом; этим он отличается от более темного в отожженном состоянии совершенно немагнитного хромеля. Благодаря высокому содержанию никеля хромель и алюмель лучше других неблагородных металлов по стойкости к окислению. Учитывая почти линейную зависимость термо-ЭДС термопары хромель - алюмель от температуры в диапазоне 0...1000°С, ее часто применяют в терморегуляторах. Термопара хромель-копель ХК(L) обладает большей термо-ЭДС, чем термопара ХА(K), но уступает по жаростойкости и линейности характеристики. Копель (МНМц 43-0,5) - серебристо-белый сплав на медной основе, содержит 42,5-44,0%(Ni+Со), 0,1-1,0%Mn. Даже в сухой атмосфере при комнатной температуре на его поверхности быстро образуется окисная пленка, в дальнейшем удовлетворительно предохраняющая сплав от дальнейшего - окисления. Номинальные статические характеристики термопар приведены в ГОСТ Р 8.585-2001. Схемы включения. Рабочий конец термопары погружается в среду, температуру которой требуется измерить. Свободные концы подключаются к вторичному прибору. Если температура свободных концов постоянна и известна, то подключение может быть сделано медным проводом, а если не постоянна и неизвестна, то оно выполняется специальными удлинительными (компенсационными) проводами. В качестве последних используются два провода из различных материалов. Провода подбираются так, чтобы в паре между собой они имели такие же термоэлектрические свойства, как и рабочая термопара. При подсоединении к термопаре компенсационные провода удлиняют ее и дают возможность отвести холодный спай до измерительного прибора. Удлинительные провода. Стандартные удлинительные провода маркируются. При включении этих проводов в цепь ТП необходимо соблюдать полярность, иначе при измерениях возникает погрешность, равная удвоенной погрешн

ости, которую старались устранить с помощью удлинительных проводов. Промышленность выпускает удлинительные провода в виде скомплектованного (двухжильного) кабеля с жилами различных цветов. В связи с высокой стоимостью термопарных кабелей по сравнению, например, с медными при значительной удаленности прибора от датчика более целесообразно в ряде случаев присоединение датчика к прибору осуществлять четырехжильным медным кабелем. При этом две жилы кабеля подключаются к термоэлектродам термопары, а две - к термосопротивлению, контролирующему температуру свободных концов термопары. Как в этом случае, так и при подключении термопары непосредственно к зажимам прибора, необходимо обеспечить хороший тепловой контакт термосопротивления с выводами термопары. При измерении температуры до +600°С более предпочтительным является использование термопары ХК(L), имеющей в 1,5…2 раза большую термо-ЭДС, чем ХА(K). С другой стороны, для ТП ХК(L) не существует недорогого термокомпенсационного провода. П - этому при большой удаленности датчика от прибора лучше применять ТП ХА(K) и удлинительный провод МК.

28.05.2008 - С первого июня 2008 года ожидается повышение цен на продукцию ФГУП Аналитприбор и продукцию ОАО Теплоконтроль

18.04.2008 - Начат прием заказов на газосигнализатор Комета-М

08.10.2007 - С первого ноября ожидается повышение цен на продукцию ОАО Теплоконтроль, г. Сафоново

10.08.2007 - ВНИМАНИЕ! Обращаем Ваше внимание, что производство регуляторов давления РДС на пар временно приостановлено. Просим обратить внимание на аналогичную по техническим характеристикам продукцию /reg_dav.php

06.08.2007 - С сегодняшнего дня на нашем сайте начала действовать бесплатная доска объявлений, созданная при помощи партнерской программы.

10.07.2007 - С первого июля по многочисленным просьбам потребителей снова расширился номенклатурный ряд продукции. Теперь помимо контрольно-измерительных приборов наша организация начала поставку арматуры и измерительного инструмента.

01.02.2007 - Обновление сайта.

01.10.2006 - Расширился номенклатурный ряд продукции. Для Вашего удобства \"Газоанализаторы\" выделены в отдельную позицию.

14.08.2006 - Прекратил деятельность филиал в г. Санк-Петербурге. Приносим глубокие извинения в связи с временно возникшими неудобствами.

01.05.2006 - ВНИМАНИЕ НОВАЯ ПРОДУКЦИЯ!!! Мы рады предложить к поставке, в кратчайшие сроки, по самым низким ценам продукцию РУП ВЗЭП г. Витебск, РБ и продукцию ПО Росток Украина.

01.04.2006 - С первого апреля изменились цены на часть нашей продукции. Просим обратить внимание на новый прайс-лист. Цены приведены без учета НДС.

30.01.2006 - С февраля месяца 2006 года реализацию продукции ООО Аналитические системы ведет исключительно ООО Аналитика.

20.01.2006 - Внесены изменения в прайс-лист!

10.01.2006 - Просим обратить внимание, что поменялись коды городов. Старый код города Смоленск 0812 поменялся на новый код 4812. Наши контактные телефоны (4812) 673-000, факс (4812) 527-252.

31.12.2005 - Дорогие друзья! Поздравляем с Новым Годом! Здоровья, успехов и новых свершений Вам в Новом Году! Коллектив ООО «Аналитические системы» и ООО «Аналитика».

26.09.2005 - Беспрецедентное сезонное снижение цены на продукцию. Теперь оптовые покупатели, посредники и предприятия ЖКХ имеют возможность получения товара по договорным ценам, ниже прайсовой. Возможны бонусы и премии.

24.07.2005 - Получить продукцию можно со склада в Санкт-Петербурге, т.к. там, в настоящее время открылся филиал нашей организации. Цены, приведенные в прайс-листе, указаны для жителей Ленинградской и Смоленской областей с учетом доставки.