Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Расходомеры и счетчики количества веществ. Расходомеры переменного перепада давления, расходомеры переменного уровня, тахометрические расходомеры и счетчики

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
22.68 Mб
Скачать

закрученный в последнем, приводит в движение ферромагнит­ ный шарик 5 по окружности трубы. Частота вращения шарика по кругу преобразуется в электрический частотный сигнал ин­ дукционным или индуктивным преобразователем 2. Ограничи­ тельное кольцо 3 удерживает шарик от перемещения вдоль оси трубы. Для выпрямления потока на выходе служат неподвиж­ ные лопасти 4, Преобразователи с тангенциальным подводом измеряемого вещества, показанные на рис. 156, б, в, применяют при измерении малых расходов. Они проще и опасность засоре­ ния у них меньше. Во всех случаях шар под действием центро­ бежной силы прижимается к внутренней поверхности трубы (рис. 156, а) или камеры (рис. 156, б, в), а под действием осевой скорости потока (рис. 156, а) или веса (рис. 156, б, в) — к ограни­ чительному кольцу. При этом возникают силы механического трения, которые вместе с вязкостным трением жидкости тормо­ зят шар. В результате окружная скорость центра шара иш отста­ ет от соответствующей окружной скорости потока v. Это отстава­ ние оценивается скольжением £ ш, определяемым выражением

Sul = ( v - vm)/v.

Очевидно, и = kqQ9 а / = иш/(2пг), где k — коэффициент пропор­ циональности; qQ — объемный расход; f — частота электричес­ ких импульсов в тахометрическом преобразователе; г — радиус вращения центра шара.

Решая эти три уравнения совместно, получим

f = kq0 (1 - Sm)/(2nr).

Для достижения пропорциональности между / и qQнадо иметь постоянство скольжения 5Ш, которое в значительной мере будет зависеть от постоянства коэффициента лобового сопротивления шара сш, определяемого из выражения

F = сшт ^ р(и - иш)2 / 2,

где F — давление жидкости на шар диаметром с1ш; р — плот­ ность жидкости.

Наибольшее постоянство (в пределах от 0,41 до 0,46) коэффи­ циент сш сохраняет в области чисел Re от 103 до 105. Поэтому при расчете шариковых расходомеров не следует выходить за эти пределы, а еще лучше выдерживать более узкие пределы: от 7 •103 до 105 [25].

Уменьшение массы шарика снижает скольжение Sm и порог чувствительности и, кроме того, улучшает пропорциональность между f и <70. Испытание двух шариков, имевших йщ = 38 мм и массу 24 и 2 г, дали соответствующие значения Sm, равные 10 и 2 % , и значения порога чувствительности 24 % qmax и 2 % £тах. Обычно шарики выполняют в виде ферромагнитной полой сферы, покры­

332

той полипропиленом, полиэтиленом или другой пластмассой. Уве­ личение отношения плотностей жидкости р и шара рш, как пока­ зали испытания преобразователя с тангенциальным подводом потока, несколько увеличивает частоту вращения шара [25].

С увеличением вязкости жидкости сокращается область из­ мерения, в пределах которой сохраняется постоянство градуиров­ ки шарикового расходомера. Особенно резко Это сказывается с уменьшением калибра расходомера с винтовым направляющим аппаратом. Это одна из причин применения расходомеров с тан­ генциальным подводом жидкости при малых Dy. Вязкость ока­ зывает влияние здесь в меньшей степени, хотя с ее увеличением частота вращения шара возрастает из-за увеличения толщины пограничного слоя и уменьшения площади проходного сечения. Уравнения для расчета шариковых расходомеров даны в работе [25]. Согласно ГОСТ 14012-76* шариковые расходомеры пред­ назначены для измерения расхода жидкости плотностью от 0,7 до 1,4 г/см 3, вязкостью от 0,3 •10_6 до 12 •10“4 м2/с и температу­ рой от -40 до +160 °С. Допустимы твердые включения при массо­ вом содержании не более 40 г/л и размерах не более 0,1 мм при Dy = 3 мм, 1 мм при Dy - 6-25 мм, 2 мм при Dy = 32-50 мм, 3 мм при Dy = 70-80 мм, 4 мм при Dy = 100 мм, 5 мм при Dy = 125 мм и 6 мм при Dy = 150-200 мм.

Шариковые расходомеры появились позже, чем турбинные и камерные, но, несмотря на это, они уже получили промышленное применение. Это, в частности, относится к расходомерам типа «Сатурн», разработанным в НИИтеплоприбор на условные диа­ метры 32, 40, 50, 70,100,125 и 150 мм и максимальные расходы от 2,5 до 400 м3/ч по воде. Их устройство соответствует рис. 156, а, но тахометрический преобразователь индуктивный. Диапазон измерения 5 : 1 . Приведенная погрешность ±1,5 % в пределах от 30 до 100 % gmax и ±2,5 % в пределах от 20 до 30 % <7тах* Потеря давления при gmax не более 50 кПа. Каждый оборот шарик моду­ лирует по амплитуде колебания несущей частоты в индуктив­ ном преобразователе дифференциально-трансформаторного типа. Возникающий частотный сигнал по вторичной обмотке преобразо­ вателя подается в частотно-амплитудный преобразователь ЧАП-5, где поступает сначала на операционный усилитель, отфильтро­ вывающий несущую частоту и усиливающий полезный сигнал. Затем последний проходит формирователь и ждущий мульти­ вибратор, в которых формируются прямоугольные импульсы ста­ бильной длительности. Формирователь амплитуды производит нормирование импульсов по амплитуде, а фильтр позволяет вы­ делить постоянную составляющую последовательности импуль­ сов. С помощью генератора тока формируется унифицированный выходной токовый сигнал 0 -5 мА. Расходомеры с успехом ис­ пытывали на морской воде с содержанием абразивных частиц до 40 г/л, водном растворе хлористого кальция, формалине, каусти­ ке и горячем конденсате. Они оказались значительно более стой­

333

кими и надежными, чем турбинные расходомеры при работе на мазуте, хотя и наблюдалось засорение их волокнистыми матери­ алами. Вместе с тем было отмечено, что при открытом байпас­ ном отверстии у преобразователя «Сатурн-50» при переходе от газотурбинного топлива к мазуту, вязкость которого в 20 раз боль­ ше, показания возрастали на 20 % , а при закрытом байпасном отверстии влияние вязкости было меньше 2 % .

Наряду с расходомером «Сатурн» в НИИ теплоприбор разра­ ботан шариковый расходомер типа «Шторм-8А». Его преобразо­ ватель расхода типа «Шадр-8А» изображен на рис. 157. В корпу­ се 2 располагается неподвижный узел, содержащий ступицу и два направляющих аппарата 1 с ограничительными кольцами. Между последними в канавке находится ферромагнитный ша­ рик 3. С наружной стороны корпуса имеется место для закрепле­ ния на винтах тахометрического индукционного преобразовате­ ля типа МИП-1, состоящего из катушки и магнитного сердечни­ ка. Расходомер «Шторм-8А» предназначен для измерения расхо­ да дистиллята в пределах 2 -8 м3/ч при давлении 5 МПа и темпе­ ратуре 2-100 °С в трубе диаметром 32 мм. Погрешность ±1,5 %

вдиапазоне от 20 до 100 % qmax. Потеря давления 50 кПа при <7шах* Кроме того, имеется расходомер «Шторм-32М», преобразо­ ватель которого «Шадр-32М» предназначен для размещения

вконкретных энергетических установках и не имеет прочного корпуса. Измеряемые расходы жидкости от 8 до 50 м3/ч при дав­ лении 10 МПа и температуре 2-285 °С в трубе диаметром 60 мм. Погрешность ±1,5 % в диапазоне от 20 до 100 % <7тах* Потеря

давления 25 кПа при <7тах. Результаты эксплуатации расходоме­ ров типа «Шторм» приведены в работе [019].

В дополнение к расходомерам «Сатурн», предназначенным для труб диаметром от 32 до 150 мм, в НИИтеплоприбор разработаны расходомеры типа ШРТ для труб диаметром от 3 до 25 мм и на максимальные расходы от 0,1 до 10 м3/ч. Рабочее давление 2,5 МПа. Погрешность ±1,5 % в пределах от 25 до 100 % gmax и ±2,5 % в пределах от 10 до 25 % <?тах. Потеря давления при <7тах не более 50 кПа. Расходомеры ШРТ не имеют винтового направ­ ляющего аппарата. Подвод жидкости у них тангенциальный по

1

Рис. 157. Шариковый преобразователь расхода «Шадр-8А* у расходомера «Шторм»

334

схеме, показанной на рис. 156, в. Промежуточный частотно-амп­ литудный преобразователь типа ЧАП-5 такой же, как и у расхо­ домеров типа «Сатурн».

Частота вращения шарика обычно много меньше, чем частота вращения турбинки. Соответственно меньше и частота сигнала, измеряемая лишь десятками герц. Для повышения этой частоты до 200 Гц в Одесском политехническом институте разработан расходомер, у которого индукционный тахометрический преобра­ зователь имеет кольцевой магнит с двенадцатью полюсами.

Несомненное преимущество шариковых расходомеров перед турбинными — возможность измерения загрязненных жидкостей, обусловленная отсутствием изнашиваемых подшипников, и про­ стота конструкции. Однако диапазон измерения у них меньше, а погрешность несколько выше. Кроме того, их показания силь­ нее зависят от вязкости жидкости. Изнашивание шара и дорож­ ки качения приводит к появлению отрицательной погрешности. Потеря давления достигает 0,05 МПа при <7тах (У многих турбин­ ных расходомеров меньше).

За рубежом нашли применение [68] главным образом шари­ ковые расходомеры с тангенциальным подводом для измерения малых расходов в диапазонах 0,5-5 л/ч и 5-50 л/ч. В расходоме­ ре фирмы «Бопп—Рейтер» частота вращения шарика велика и достигает 500 об/с. Соответственно и потеря давления доходит до 0,4 МПа. Приборы служат только для измерения расхода, так как их градуировка нелинейная.

14.12.РОТОРНО-ШАРОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ

Уроторно-шаровых расходомеров в отличие от шариковых 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 рото­ ра. Они пока не нашли широкого применения, однако имеется несколько их разновидностей, отличающихся друг от друга, в част­ ности, способом приведения шара во вращение.

Преобразователь расхода одного из таких расходомеров типа «Глобус» показан на рис. 158 [28]. В корпусе 1 запрессована втул­ ка 3, внутри которой находится шар 4. Последний имеет канав­ ку на горизонтальной окружности и, кроме того, для обеспечения надлежащей своей ориентации в пространстве воздушную полость,

вверхней части закрываемую пробкой 7. Втулка 3 закрыта сверху крышкой 2, а снизу крышкой, в которой расположены две индук­ ционные катушки 8 тахометрического преобразователя. Жидкость через отверстие в корпусе 1 входит в кольцевой коллектор 6, от­ куда через два тангенциальных отверстия 10 диаметром 0,4 мм поступает в камеру, где расположен шар, и вызывает его враще­ ние. При этом гидродинамические силы способствуют такому

335

Рис. 158. Преобразователь расхода расходомера «Глобус» (с шаровым ротором)

расположению шара по высоте, при котором его канавка оказы­ вается в зоне действия струй, вытекающих из отверстий 10. Вра­ щение шара с помощью двух находящихся в нем магнитных стержней 9 и индукционных катушек 8 преобразуется в модули­ рованный электрический сигнал. Жидкость удаляется через два кольцевых коллектора 5 в выходную трубу. Расходомер «Гло­ бус» рассчитан на расходы от 0,3 * 10“6 до 5 •10“6 м3/с и давле­ ние до 25 МПа. Приведенная погрешность ±1 % . Потеря давления при расходе 3 •1(Г6 м3/с не более 0,03 МПа. Допустимы механичес­ кие примеси в жидкости при размере частиц не более 0,04 мм (0,1 от диаметра тангенциальных отверстий). Градуировочная харак­ теристика расходомера достаточно линейна. Некоторую анало­ гию с преобразователем расходомера «Глобус» имеет безопорный преобразователь с вращающимся кольцевым диском. Жидкость тангенциально поступает в камеру и приводит во вращение коль­ цевой диск, наружный диаметр которого на 5 % меньше внутрен­ него диаметра камеры. Частота вращения диска преобразуется в импульсы тока с помощью светлых меток, нанесенных на торце­ вой поверхности диска, видимых посредством волоконного опти­ ческого устройства и воздействующих на фотодетектор. Диапа­ зон измерения от 0,06 до 6 мл/с.

Принципиальная схема другой разновидности преобразовате­ ля расходомера с шаром, вращающимся вокруг своей оси, приве­ дена на рис. 159. В основе его работы лежит следующее явление. Шар 3, помещенный в полости 2 определенной геометрической формы, в которую жидкость поступает через входное отверстие 1 и уходит через выходное отверстие 3, будет взвешиваться пото­ ком и занимать определенное положение, начиная с некоторого значения расхода. Если такой шар снабдить сквозным диамет­ ральным отверстием, то он будет вращаться со скоростью, про­ порциональной объемному расходу жидкости, вокруг оси, перпен­ дикулярной к оси потока. Для передачи частоты вращения шара в него запрессовывается магнитная вставка 4, а снаружи диамаг­ нитного корпуса преобразователя помещается индукционный узел 5 съема сигнала.

336

На рис. 160 приведена зави­

5

6

симость частоты / вращения

 

 

шара от расхода qQдля диамет­

 

 

ров шара dm, равных 14, 16 и

 

 

20 мм при условном проход­

 

 

ном диаметре преобразователя

 

 

d, равном 20 мм. Исследование

 

 

проводили на воде. Материал

 

 

шаров — полистирол. Но пере­

 

 

ход от диаметра d к диаметру

 

 

полости D как на входе, так и

 

 

на выходе, был образован кри­

Рис. 159. Схема преобразователя расхо­

волинейными образующими, а

да с взвешенным шаром

 

не конусами с углами а и р , как показано на рис. 159. Пропорциональность между частотой и

расходом наблюдали в пределах пятикратного диапазона изме­ нения расхода. С увеличением dm частота вращения уменьшает­ ся. При уменьшении dm до 12 мм нарушается устойчивость шара, а при увеличении до 21 мм имеет место полная потеря устойчи­ вости.

На рис. 161 приведена зависимость отношения f/qQот расхода qQдля шаров, имеющих dm, равный 15, 17, 19 и 20 мм при диамет­ ре отверстия d = 20 мм [30]. Замена криволинейной входной ча­ сти на прямоугольную с углом р= 180 ° (см. рис. 159) позволила уменьшить влияние вязкости у шаров с dm, равным 19 и 20 мм, и таким образом увеличить диапазон измерения прибора (штри­ ховые линии на рис. 161). Опыты показали, что преобразователь может работать в любом положении: горизонтальном, вертикаль­ ном и наклонном, причем направление потока может быть как снизу вверх, так и наоборот. Частота вращения шара при этом не изменяется. Кроме того, была обнаружена способность самоочи­ щения шара от механических примесей, попавших в его отвер­ стие.

Рис. 160. Зависимость частоты вращения

Рис. 161. Зависимость f/q от q при диа­

шара от его диаметра dm и расхода q:

метре шара dm:

I

14 мм; 2 — dn, = 16 мм; 3 — = 20 мм

1 — 15 мм; 2 — 17 мм; 3 — 19 мм; 4 — 20 мм

 

 

337

22 П . П . Кремлевский

Первые опытно-промышленные образцы аналогичных преоб­ разователей были предназначены для измерения расхода воды в пределах 0,7-7 м3/ч при давлении до 20 МПа и температуре до 320 °С. Шар был выполнен из двух полусфер, сваренных между собой. По оси шара расположена трубка из ферромагнитного спла­ ва. Для температур менее 250 °С шар был изготовлен из фторо­ пласта. Снаружи корпуса расположено кольцо из кобальтовой стали со стабильными магнитными свойствами. Обмотка из по­ серебренного провода в стеклоизоляции. Такая магнитомодуля­ ционная система позволит избежать влияния прецессии шара на выходной сигнал и одновременно избавляет от размещения маг­ нитных элементов в потоке. На входе и выходе из полости, где расположен шар, имеются ограничители его хода, предотвращаю­ щие запирание шаром отверстий.

Согласно данным работы [37] соотношение размеров проточ­ ной части (см. рис. 159) надо выбирать в следующих пределах: dm/D = 0,32-0,62; L/D = 0,5+2; dBX/D = 0,21+0,34; DBblx/D = = 0,21+0,79; Pi = 60+360°; P2 = 40+75°. Потерю устойчивости на­ блюдали при dBX/D < 0,21, при dBX/D > 0,34, при dBbIX/D < 0,21 при Pi > 60° и в меньшей степени при Р2 < 45°. Но при Р2 > 75° шар запирал выходное отверстие. Соотношения dBblx/D > 0,79 и L/D > 2 не оказывали существенного влияния на устойчивость шара. С уменьшением dBX/D возрастали частота вращения шара и одновременно потеря напора. При изготовлении опытных об­ разцов авторами работы [37] было принято: dm/D = 0,50+0,53; L = 0,5D; dBX = (0,30+0,32)П; dBbIX = (0,65+0,7)D; Р2 = 70°.

Дальнейшие исследования были выполнены в НИИтеплоприбор [18, 20]. Основная цель — увеличение диапазона измерения за счет уменьшения qmin и упрощение конструкции узла съема сигнала. Была получена следующая зависимость, связывающая tfmin с геометрическими размерами £>, dm9 dBXи плотностями шара рш и жидкости р:

^min = V(Рш —Р)£^щ / (12р),

где кш — коэффициент расхода, отнесенный к площади входного отверстия.

Значение km мало зависит от X), dm> cLx, но уменьшается от 1,4 до 1,0 при увеличении рш от 1,15 г/см3^(оргстекло) до 2,7 г/см 3 (дюраль).

Кроме того, было установлено, что для достижения минималь­ ного значения qmin надо иметь dBblx/D = 0,48+0,50, но для сниже­ ния потери давления полезно увеличить dBblx/D до 0,56-0,59. При малой массе шара (рш = 1,15 г/см 3) и размерах: D = 54 мм, dBX = 18 мм {dBX/D = 0,33), dBblx = 30 мм (dBblx/D = 0,55), dm —

= 27 мм, Pi = 100° и р2 = 70° — удалось получить диапазон изме­ рения расхода <7max/<7min = 12,2, при потере давления 50 кПа (при

(7max)e

338

Преобразователь расхода (см. рис. 159) имеет простую кон­ струкцию. Но ему присущи и недостатки. Как указывается в работе [18], в ряде случаев наблюдаются зависание шара в от­ верстии по оси потока и прекращение его вращения. При некото­ рых режимах увеличивается амплитуда колебаний шара, приво­ дящая к его ударам о стенки камеры. Кроме того, возникают трудности с обеспечением надежности преобразования частоты вращения шара в частотный выходной сигнал в связи с появле­ нием прецессии оси вращения шара. В связи с этим тахометрический преобразователь следует выполнять в виде катушки ин­ дуктивности, охватывающей весь корпус, в котором помещен шар.

В НИИтеплоприбор были исследованы и разработаны преоб­ разователи 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, разме­ щаемого на боковой поверхности корпуса, но одновременно и ус­ ложняет общую конструкцию преобразователя расхода. По срав­ нению же с турбинными преобразователями их преимуществами являются отсутствие опор и возможность измерения расхода ве­ ществ, содержащих механические примеси. Завод «Старорусприбор» [21] изготовляет подобные преобразователи типов ДРГП-50 и ДРГП-8. Первые служат для измерения расхода воды в преде­

лах от 8 до 50 м3/ч при температуре

285 °С, а вторые —

в пределах от 2 до 8 м*/ч воды при 100

°С. Первые работают

в составе расходомеров ШРГП-55-50, а вторые — в составе расхо­ домеров ШРГП-55-8. Погрешность этих расходомеров ±1,5 % от верхнего предела измерения.

14.13. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА КРЫЛЬЧАТЫХ, ТУРБИННЫХ И ШАРИКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ И СЧЕТЧИКОВ

Многие находящиеся в эксплуатации крыльчатые и турбин­ ные счетчики жидкости не имеют дистанционной передачи пока­ заний. Вал турбинки связан у них через зубчатый редуктор ме­ ханически или через магнитную муфту с роликовым либо стре­ лочным счетным механизмом. Магнитная муфта в старых кон­ струкциях находится между редуктором и счетным механиз­ мом, а в более новых — между турбинкой и редуктором.

Имеются конструкции, в которых наряду со счетным меха­ низмом, установленным непосредственно на корпусе преобразо­ вателя расхода, есть еще и устройство, обычно электрическое, для дистанционного измерения количества прошедшей жидкости или газа либо их расхода. Если же турбинный и шариковый преобра­ зователи расхода имеют тахометрический преобразователь, выра­ батывающий сигналы, частота которых пропорциональна частоте

339

вращения турбинки или шарика, то местные указатели расхода или количества отсутствуют.

Для измерения количества прошедшего вещества эти импуль­ сы, 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 рас­ хода 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.

В НИИтеплоприбор разработан конденсаторный преобразова­ тель частоты для тахометрических, в частности шариковых, рас­ ходомеров (рис. 162). Импульсы от тахометрического преобразо­ вателя после усиления и формирования в прямоугольные с кру­ тыми фронтами нарастания и спада поступают на базу полупро­ водникового триода VI. Заряд конденсатора С до напряжения [7СТ стабилитрона V4 происходит от источника питания Ек через резистор RKи диод V2 при закрытом триоде VI. Когда последний открывается, конденсатор С разряжается через триод V I, диод V3 и цепь нагрузки RнCф. Емкость Сф сглаживает выходное напря­ жение. Такой конденсаторный преобразователь частоты «Пирс-5» имеет выходной сигнал 0-5 мА постоянного тока при RH= 0,2-5- -5-2,5 кОм и, кроме того, сигнал 0-100 мВ постоянного тока при RH= = 20 Ом. Имеется несколько модификаций «Пирс-5» в зависимо­ сти от верхнего значения измеряемой частоты f (в пределах от 20 до 400 Гц) и от типа тахометрического преобразователя (так, «Пирс-5» — для индукционного преобразователя с катушкой, на­ мотанной на постоянный магнит, а «Пирс-5УД» — для индуктив­ ного преобразователя с дифференциально-трансформаторной ка­ тушкой, питаемой током частотой 5 кГц). Погрешность «Пирс-5» не более 0,5 % . Учитывая, что погрешность выходных измери­ тельных приборов порядка 0,2-1,0 % , получим общую погреш­

 

ность измерения частоты в пределах

 

±(0,5-s-l,5) % . К ней надо добавить

 

еще погрешность самого турбинного

 

преобразователя ±(0,3-5-0,5) % .

 

Второй способ измерения частоты

 

состоит в счете числа импульсов, вы­

 

рабатываемых тахометрическим пре­

 

образователем за определенный про­

 

межуток времени, или же в счете

 

числа импульсов, вырабатываемых

 

образцовым, кварцевым, генератором

Рис. 162. Принципиальная схе­

за время, равное или кратное перио­

ма конденсаторного частотомера

ду измеряемого сигнала.

340

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 независи­ мый от него преобразователь плотности вещества (или темпера­ туры и давления). Вычислительное устройство обрабатывает сиг­ налы от этих преобразователей, и на выходе схемы получаются значения массового расхода жидкости или газа. Во второй груп­ пе тахиметрический преобразователь расхода конструктивно свя­ зан с устройством, реагирующим на изменение плотности (или температуры и давления). Основное применение в той и другой группе получили лишь приборы для измерения массового расхо­ да или количества жидкости, в которых необходимая коррекция достигается только с помощью соответствующего преобразовате­ ля температуры. Схемы с коррекцией по плотности встречаются значительно реже вследствие трудностей, связанных с разработ­ кой и изготовлением достаточно точных и надежных преобразо­ вателей плотности.

Всхеме [46] расходомера фирмы «Фор—Герман» турбинка помещена внутри конической втулки, которая перемещается вруч­ ную или автоматически, так чтобы скорость в месте установки турбинки возрастала с увеличением плотности и наоборот. Для автоматического перемещения втулки предусмотрен поплавко­ вый преобразователь плотности, через который непрерывно про­ текает измеряемая жидкость. Преобразователь воздействует на двухфазный реверсивный двигатель, перемещающий втулку.

Врасходомере, разработанном в НИИтеплоприбор [39], ось аксиальной турбинки, воспринимающая усилие, пропорциональ­ ное рq20, закреплена на гибких упругих подвесках, что позволяет ей перемещаться в продольном направлении и через рычаг, уп­ лотненный разделительной мембраной, воздействовать на стан­ дартный компенсационный преобразователь усилия. Сигнал от последнего, пропорциональный рq2Q, делится в вычислительном устройстве на сигнал от турбинного преобразователя, пропорцио­ нальный 90, и на выходе получаем сигнал, пропорциональный pq0, т. е. массовому расходу. Рассмотренные схемы отличаются сложностью и не получили широкого применения.

При измерении расхода или количества жидкости проще ог­ раничиться введением коррекции на температуру измеряемого вещества. Для турбинных и шариковых расходомеров, имеющих выходной электрический сигнал, коррекция на температуру вво­ дится с помощью электрического сигнала от преобразователя тем­ пературы. Так, для измерения массового расхода жидкого топли­ ва в ЦКТИ реализована схема, состоящая из шарикового расхо­ домера, имеющего частотный выходной сигнал, и терморезистора, сопротивление которого преобразуется в частоту особым устрой­ ством. Перемножение этих двух частотных сигналов образует

341

Соседние файлы в папке книги