Скоростные счетчики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Скоростные счетчики

скоростной счетчик

Принцип действия скоростных счетчиков аналогичен принципу действия турбинных расходомеров с той лишь разницей, что в расходомерах измеряется число оборотов турбинного датчика в единицу времени, а в счетчиках число оборотов суммируется за любой отсчетный промежуток времени. При этом суммарное число оборотов датчика^за отсчетный промежуток времени будет пропорционально объемному количеству жидкости -V, протекшему по трубопроводу за тот же промежуток времени. Следовательно, уравнение измерений скоростных счетчиков имеет вид

V = cN, (9. 1)

где с - коэффициент, в общем случае зависящий от конструктивных особенностей счетчика, расхода и физико-химических свойств измеряемой жидкости.

Скоростные счетчики выпускают двух основных конструктивных модификаций: счетчики с аксиальным и тангенциальным подводом жидкости к турбинному датчику прибора. Устройство счетчика с аксиальным подводом жидкости показано на рис. 96. Поток жидкости, поступая в прибор, выравнивается струевыпрямителем 5 и-направляется на лопасти аксиальной турбинки 3, выполненной в виде многозаходного винта. Вращение турбинки через червячную пару 1 и передаточный механизм 6, помещенный в корпус 2, передается счетному устройству 7, которое имеет стрелочные указатели с делениями, оцифрованными в литрах или кубических метрах. Возможность отсчета показаний непосредственно в единицах объемного количества (а не в числах оборотов турбинки) обеспечивается регулировкой передаточного числа механизма б, соответствующим подбором сменных шестерен и регулировкой скорости вращения турбинки специальным регулировочным устройством 4. Устройство позволяет поворачивать одну из радиальных перегородок струевыпрямите-ля относительно направления потока. Вследствие этого часть потока, заключенная между поворотной регулировочной пластиной и соседними перегородками струевыпрямителя, в зависимости от угла поворота плас-

Рис. 96. Скоростной счетчик с аксиальной турбиной

тины будет подталкивать или тормозить вращающуюся турбинку. Регулируя таким образом скорость вращения турбинки в процессе тарировки счетчика, добиваются соответствия (в пределах погрешности тарировки) между его показаниями и действительным количеством протекшей жидкости.

Устройство счетчика с тангенциальным подводом жидкости показано на рис. 97. В этих счетчиках гурбинку выполняют вертикальной пря-молопастной. Поток жидкости подается по касательной к окружности, описываемой средним радиусом лопастей. Жидкость может подводиться на лопасти одной (одноструйные счетчики) или несколькими (многоструйные счетчики) струями. Конструктивное отличие многоструйного счетчика от однострунного (см. рис. 97) состоит в том, что турбинку помещают в цилиндрическую камеру (рис. 98). Камера имеет два ряда равномерно распределенных по окружности сопел. Через нижний ряд сопел жидкость подается на лопасти турбинки, через верхние (обратные по направлению) отводится из камеры. В многоструйных счетчиках с прямым и обратным течением жидкости в зависимости от направления потока назначение сопел может меняться.

Одноструйные и многоструйные счетчики обладают рядом сравнительных достоинств и недостатков. Так, одноструйные счетчики более

Рис. 97. Скоростной счетчик с тангенциальной турбиной: 1 - счетный механизм; 2 - передаточный механизм; 3 - корпус прибора; 4 - турбинка

Рис. 98. Камера многоструйного скоростного счетчика с тангенциальной турбинкой

просты по конструкции и обладают меньшей потерей давления. Однако они менее надежны в эксплуатации вследствие одностороннего износа опоры и значительного изменения показаний при засорении сетки фильтра. В многоструйных счетчиках опора изнашивается равномерно. Однако при том же калибре они имеют несколько меньшую по диаметру турбин-ку, которая быстрее вращается и скорее изнашивается.

В зависимости от того, отделен ли счетный механизм прибора от измеряемой среды перегородкой и сальниковыми уплотнениями или измеряемая среда заполняет весь механизм счетчика вплоть до стекла над счетным указателем счетчики подразделяют соответственно на „сухохо-ды» и „мокроходы». Счетчики „мокроходы» более просты по конструкции, обладают большей чувствительностью и точностью, так как в них существенно меньше потери на трение (отсутствуют сальниковые уплотнения), и более удобны в эксплуатации. Однако из-за грязи и абразивных включений в измеряемых жидкостях большее распространение получили счетчики „сухоходы», счетный механизм которых защищен от воздействия вредных примесей.

Показания тангенциальных счетчиков регулируют или вертикальным перемещением турбинки, изменяя высоту опорного шипа, или перемещением специальной пластины, установленной у верхнего торца турбинки, или отводом части потока жидкости из измерительной камеры в обводной канал. Первые два способа регулирования основаны на изменении гидравлического сопротивления, оказываемого потока жидкости вращению турбинки за счет изменения зазоров между ее торцами и неподвижными частями камеры (дном или регулировочной пластинкой).

Существенным недостатком скоростных аксиальных и тангенциальных счетчиков является зависимость их показаний от вязкости измеряемой жидкости. При изменении вязкости изменяется коэффициент пропорциональности с в уравнении (9. 1), поэтому скоростные счетчики применяются исключительно для измерения количества воды.

Погрешность показаний скоростных счетчиков при их правильной регулировке и нормальной эксплуатации находится в пределах ± (2-3) % и в зависимости от расхода имеет вид, изображенный на рис. 99.

Счетчики с аксиальными турбинками применяют для измерения количества воды при больших расходах в промышленных системах водоснабжения; счетчики с тангенциальными турбинками - для измерения количества воды при малых расходах (например, в бытовых водопроводах и малых отопительных системах). Возможность применения аксиальных водосчетчиков для измерений при больших расходах обусловливается тем, что вся лобовая поверхность аксиальной турбинки защищена

от осевого действия потока неподвижным обтекателем, на кртором крепятся струерылрямительные перегородки (см. рис. 96).

Счетчики с аксиальной турбинкой с обозначением ВВ изготовляют калибрами от 50 до 300 мм и применяют для измерений количества воды при расходах от 3 до 1300 м3/ч. Эти счетчики можно устанавливать как на горизонтальных, так и на наклонных участках трубопровода. Необходимая для их нормальной эксплуатации длина прямого участка составляет 8-10 диаметров трубопроводов перед счетчиком и 2-3 диаметра за ним.

Тангенциальные счетчики с обозначением СВК (одноструйные) или СВМ (многоструйные) изготовляют калибрами от 15 до 40 мм на характерные расходы от 3 до 20 м3/ч. Их можно устанавливать только, на горизонтальных участках трубопровода, однако для нормальной работы не требуются прямые участки большой длины.

При выборе скоростных счетчиков ориентируются не на их характерный расход, а на допустимую потерю напора, которая при длительной работе счетчика на наибольшем расходе не должна превышать 0, 02-0, 03 кгс/см2. Это существенно снижает предел измерения (по расходу) скоростных счетчиков, составляющий в лучшем случае 6: 1.

Когда по условиям измерений необходимы более широкие диапазоны изменения расходов, используют комбинированные водосчетчики, состоящие из двух счетчиков - основного аксиального и вспомогательного тангенциального, работающих от. одной магистрали, и переключающего клапана. Счетчики подбирают таким образом, чтобы верхний предел измерения вспомогательного совпадал с нижним пределом основного счетчика.

Рис. 100. Схема комбинированного' водосчетчика

На рис. 100, а показана схема комбинированного водосчетчика с параллельным включением. При малых расходах количество протекающей воды измеряется только вспомогательным счетчиком 2, так как подводящий трубопровод основного счетчика1 перекрыт клапаном 3. При увеличении расхода увеличивается перепад давлений на вспомогательном счетчике. Как только этот перепад достигнет определенного предельного значения, откроется клапан, и вода будет поступать как во вспомогательный, так и в основной счетчик. При этом общее количество протекшей воды будет равно сумме их показаний. На рис. 100, б приведена схема комбинированного водосчетчика с последовательным включением. При малых расходах, меньших порога чувствительности основного счетчика, количество протекающей воды измеряется вспомогательным счетчиком 2. При увеличении расхода под действием разности давлений откроется кла-пан 3 и „включится в работу» основной счетчик 1. При этом, вследствие меньшего гидравлического сопротивления подводящего трубопровода основного счетчика поток воды через вспомогательный будет настолько мал, что прибор не будет работать.

В качестве переключающего устройства в комбинированных водо-счетчиках используют грузовые клапаны, в которых действие разности давлений уравновешивается весом соответствующего груза.

Для уменьшения габаритных размеров, а также удобства монтажа и обслуживания комбинированные водосчетчики изготовляют в одном общем корпусе.

Размещено на Allbest.ru