Сопақша беріліс шығын өлшегішінің жұмыс принципі

Сұйықтық ағынын дәл өлшеу сұйықтық динамикасы және өнеркәсіптік процесті басқару салаларындағы маңызды міндет болып табылады. Нарықтағы көптеген технологиялардың ішінде сопақ беріліс шығын өлшегіші әсіресе қиын тұтқыр сұйықтықты қолдану үшін өте күшті, дәл және сенімді нұсқа болып табылады. Оның жұмыс принципі оң ығысу (PD) шығын өлшегішінің бір түрі ретінде механикалық қарапайымдылығымен талғампаз, бірақ өнімділігі жағынан күшті.

Бұл егжей-тегжейлі мақала сопақ тісті беріліс шығын өлшегішінің құрылысын, механикалық қозғалысты нақты деректерге түрлендіру механизмін, оның негізгі артықшылықтарын және оның ең танымал өнеркәсіптік қолданылуын зерттейді.

Оң орын ауыстыру шығынын өлшегіш дегеніміз не?

Сопақ беріліс дизайнының ерекшеліктерін зерттемес бұрын, оның қандай санатқа жататынын түсіну керек. Оң орын ауыстыру шығын өлшегіштері – сұйықтықтың тұрақты, белгілі көлемін қайта-қайта ұстау және оны кірістен шығысқа өткізу арқылы ағынды өлшейтін көлемді аспаптар. Өткізілген сұйықтықтың жалпы көлемі осы дискретті сәлемдемелердің қосындысы болып табылады.

Ағын жылдамдығын жылдамдықтан шығаратын болжамды есептегіштерден айырмашылығы (мысалы, турбиналық шығын өлшегіш немесе құйынды шығын өлшегіштері), PD метрлері көлемді тікелей өлшейді. Бұл іргелі айырмашылық олардың дәлдікте жоғары болуы және сұйықтықтың тұтқырлық пен тығыздық сияқты қасиеттеріне жиі әсер етпейтіндігінде. Сопақ беріліс өлшегіш PD отбасындағы ең танымал және тиімді дизайндардың бірі болып табылады.

Жұмыс принципі: механикалық жүрек соғуы

Сопақша беріліс шығын өлшегішінің «жүрегі» дәл өңделген, бір-бірімен тығыз байланысқан сопақ пішінді берілістерден (сонымен қатар роторлар деп аталады) тұрады, олар төзімділікпен өлшеу камерасына орнатылған. Операция біркелкі және үздіксіз өлшеу процесін қамтамасыз ететін үздіксіз, төрт қадамдық цикл болып табылады.

Міне, оның қалай жұмыс істейтінін кезең-кезеңмен бөлу:

1-қадам: Сұйықтықты енгізу және бастапқы ұстау

Сұйықтық есептегіштің кірісіне кірген кезде, ағып жатқан сұйықтықтың күші тісті берілістерге әсер ететін қысым дифференциалын жасайды. Бұл қысым бірінші сопақ берілістің айналуына әкеледі. Ол айналу кезінде тісті доңғалақтың сыртқы жиегі мен өлшеу камерасының ішкі қабырғасы арасындағы жарты ай тәрізді кеңістікте аз ғана, нақты белгілі сұйықтық көлемі ұсталады.

2-қадам: Айналдыру және тасымалдау

Бірінші беріліс, қазір қозғалыста, екінші берілісті басқарады. Бірінші беріліс айналуын жалғастыра отырып, ол кіріс портының жанынан өтіп, оны бір сәтке бітеп тастайды және ұсталған сұйықтықты есептегіштің шығыс портына қарай сыпыра бастайды.

3-қадам: Екінші беріліспен бір уақытта ұстау

Бірінші беріліс сұйықтығын шығарып жатқанда, екінші беріліс бір уақытта камераның қарама-қарсы жағында бірдей ұстау әрекетін орындайды. Ол өзінің жарты ай тәрізді кеңістігінде сұйықтықтың бірдей, бекітілген көлемін ұстайды, бұл өлшеу процесінің үздіксіз болуын қамтамасыз етеді.

4-қадам: разряд және циклды қайталау

Содан кейін екінші беріліс айналады және сұйықтықтың ұсталған көлемін шығарады, ал бірінші беріліс жаңа ұстау циклін бастайды. Екі сопақ тісті доңғалақтың бұл синхрондалған, біріктірілген қозғалысы кез келген өлшенбеген сұйықтықтың жүйені айналып өтуіне жол бермей, кіріс және шығыс порттары арасында әрқашан сұйықтық тығыздағышының болуын қамтамасыз етеді. Процесс біркелкі және үздіксіз ағынды өлшеуді жасай отырып, үздіксіз қайталанады.

Тісті беріліс жұбының әрбір толық 360 градус айналуы үшін сұйықтықтың белгілі бір тұрақты көлемі ығыстырады. Бұл көлем белгілі және тұрақты болғандықтан, метрдің жалпы көлемдік өткізу қабілеті жай ғана осы дискретті көлемдердің қосындысы болып табылады. Демек, ағын жылдамдығы тісті берілістердің айналу жылдамдығына тура және сызықтық пропорционал.

Механикалық қозғалыстан сандық деректерге дейін

Механикалық принцип қарапайым болғанымен, бұл қозғалысты заманауи басқару жүйелері үшін қолдануға болатын электрондық сигналға айналдыру керек. Бұған күрделі сенсор мен таратқыш жүйе арқылы қол жеткізіледі.

Сопақ берілістердің біреуіне немесе екеуіне де қуатты тұрақты магниттер енгізілген. Датчик, әдетте, Холл әсерінің сенсоры немесе Reed қосқышы, есептегіш корпусының сыртқы жағында айналмалы берілістерге жақын жерде орнатылады.

Берілістердің айналуы кезінде кірістірілген магниттер сенсордың жанынан өтеді. Магнит өткен сайын электрлік импульс тудырады. Дизайн редуктор жұбының әрбір толық айналымы үшін импульстердің нақты санының жасалуын қамтамасыз етеді.

Содан кейін микропроцессорға негізделген таратқыш немесе дисплей соңғы қадамды орындайды. Ол осы жоғары ажыратымдылықтағы импульстарды белгілі бір уақыт аралығында санайды. Бір импульсқа ығысатын көлемді біле отырып, құрал дәл есептей алады:

Ағын жылдамдығы: Уақыт бірлігінде есептегіш арқылы өтетін сұйықтық көлемі (мысалы, Минутына литр немесе м3/сағ).
Жиынтық көлем: соңғы қалпына келтіруден бері есептегіш арқылы өткен сұйықтықтың жалпы көлемінің жиынтық саны.

Сопақша беріліс шығын өлшегішінің негізгі артықшылықтары

Сопақ тісті есептегіштің бірегей жұмыс принципі бірнеше маңызды артықшылықтарды қамтамасыз етеді:

* Жоғары дәлдік және қайталану: жиі ±0,5% немесе одан жоғары дәлдікке қол жеткізе отырып, олар нарықтағы ең дәл есептегіштердің бірі болып табылады. Өте жақсы қайталану олардың оң ығысу сипатымен қамтамасыз етіледі.

* Тұтқыр сұйықтықтар үшін өте қолайлы: бұл олардың ең үлкен күші. Қалың сұйықтықтармен жұмыс істемейтін көптеген басқа технологиялардан (мысалы, TUF шығын өлшегіш немесе құйынды шығын өлшегіш) айырмашылығы, сопақ тісті есептегіштер майларды, жанармайларды, майларды, шайырларды және сироптарды дәл өлшей алады.




* Ағын профиліне сезімталдық: олар жоғары немесе төмен ағынға тікелей құбыр жүргізуді қажет етпейді, бұл оларды басқа шығын өлшегіштері жарамсыз болатын тар жерлерде орнатуды жеңілдетеді.

* Төмен ағынды тамаша өлшеу: олар ағынның өте төмен жылдамдықтарында да жоғары дәлдікті сақтай алады.

* Қуат қажет емес (механикалық типті сопақ тісті беріліс шығын өлшегіші үшін): Қарапайым үлгілер таза механикалық регистрмен және дисплеймен жабдықталуы мүмкін, бұл оларды қуат жетпейтін қашықтағы немесе қауіпті орындар үшін тамаша етеді.

Жалпы қолданбалар мен салалар

Сопақ тісті беріліс өлшеуіштерінің әмбебаптығы мен беріктігі оларды көптеген салаларда таңдаулы таңдау жасайды:

* Жанармай және май: бензин, дизель және керосинді бөлу; қазандықтар мен генераторлардың отын шығынын бақылау; майлау майларын өлшеу.

* Химиялық заттар: қоспаларды, катализаторларды және полимерлерді дәл мөлшерлеу және бүрку.
* Тағам және сусын: сироптар, шоколад және өсімдік майлары сияқты тұтқыр ингредиенттерді өлшеу.
* Целлюлоза және қағаз: химиялық қоспалар мен жабындарды өңдеу.
* Сақтау аударымы: құнды сұйықтықтарды есепке алу және түгендеуді бақылау үшін жоғары дәлдіктегі өлшеу.

Қарастырылатын шектеулер

Керемет тиімді болғанымен, сопақ тісті есептегіштердің екі негізгі шектеулері бар. Біріншіден, олар тек таза сұйықтықтарға арналған. Абразивті бөлшектер немесе қатты заттар дәлдікпен өңделген берілістердің тозуына және зақымдалуына әкелуі мүмкін. Дұрыс сүзгілеу көбінесе міндетті шарт болып табылады. Екіншіден, олар магниттік немесе ультрадыбыстық түрлер сияқты интрузивті емес есептегіштермен салыстырғанда жоғары қысымның төмендеуін енгізеді.

Қорытынды

Сопақ тісті беріліс өлшегішінің жұмысы шығармашылық машина жасаудың беріктігінің дәлелі болып табылады. Оның бір-бірімен байланысқан роторлары сұйықтықтың дискретті көлемін тікелей өлшеуге мүмкіндік береді, бұл әсіресе қиын және тұтқыр сұйықтықтар үшін сәйкес келу қиын дәлдік пен сенімділік деңгейін ұсынады. Оның қарапайым, берік дизайны аз техникалық қызмет көрсетумен ұзақ қызмет ету мерзіміне кепілдік бере отырып, ағынды өлшеудің маңызды қолданбаларында керемет құндылық пен сенімділікті ұсынады. Сопақша беріліс шығынын өлшегіш дәлдікті, сенімділікті және бейімделуді талап ететін кез келген процесс үшін ең жақсы таңдау болып қала береді.

Төмендегі бейнеде сопақ беріліс шығын өлшегішінің қалай жұмыс істейтінін анық көруге болады