Турбінний витратомір з електромагнітним тахометром

Окремі з механічних лічильників можуть бути використані в якості приладів, визначаючих витрати рідини (витратомірів), при заміні у них сумуючих лічильних механізмів тахометричними пристроями. За принципом дії, якій при цьому використовується, тахометричні пристрої поділяються на механічні, електромагнітні, оптичні і таке інше.

Одним з найбільш розповсюдженим приладів такого типу є турбінний витратомір з магнітним тахометром (рис. 9. 1). Конструктивно він аналогічне турбінному лічильнику. Деяке конструктивне спрощення пов’язано із відсутністю механічної передачі обертів.

Рисунок 9. 1 Електромагнітний тахометричний пристрій: 1 – магніт; 2 - котушка; 3 – обмотка; 4 – лопаті колеса

Магнітний тахометр представляє собою магніт 1, запресований у котушку 2, яка закріплена на корпусі витратоміру. Лопаті колеса 4, виготовлені їх провідного матеріалу, обертаючись під дією потоку, пересікають магнітне поле і періодично змінюють його напруженість. Внаслідок чого в котушці індуцується пульсуюча е. р. с. (електрорушійна сила). Імпульсний сигнал передається на частотомір, показання якого пропорційні витратам потоку. Котушка магнітного тахометру може мати ще одну обмотку 3, сигнал з якої передається на осцилограф.

Показання приладу залежать від місця його встановлення в магістралі (віддаленості від різного роду збуджуючих приладів) і від виду (роду) рідини. Внаслідок чого ці прилади повинні проходити індивідуальне парирування з метою встановлення для кожного приладу відповідності між витратами і показаннями частотоміру.

Калібри витратомірів знаходяться в межах від 4 до 200 мм, діапазон вимірювання витрат від 4 см³ / с до 350 л / с, клас точності – 0,5... 3.

При виконанні облегшеного колеса постійна часу приладу може досягати досить малих відносних величини 0,03... 0,0003 с. У цьому випадку прилад доцільно використовувати для вимірювання нестаціонарних витрат.

Ротатомір

Ротатомір (рис. 9. 2) являє собою конічну трубку 1 (кут якої має конус в межах від 35^! до 5⁰ 35^!) з розташованим в її середині поплавцем 2.

Рисунок 9. 2 Ротатомір: 1 – трубка конічна; 2 - поплавець

Ротатомір встановлюється на вертикальній ділянці трубопроводу. Протікаючи через ротатомір рідина впливає на поплавець з деякою силою. Якщо ця сила перевищує вагу поплавця, то він (поплавець) випливає, збільшуючи площину щелі для протікання рідини; при цьому сила, яка діє на поплавець з боку рідини зменшується. Коли гідродинамічна сила дорівнює вазі поплавця, його випливання припиняється.

Вимірювання витрати ротатоміром відбувається за рахунок зв’язку між витратою і розташуванням (положенням) поплавця в конічній трубці. Характер цього зв’язку залежить від кута конусності трубки, форми і ваги поплавця, в’язкості рідини і звичайно встановлюється шляхом індивідуального тарування ротатомірного пристрою.

Розповсюджена форма поплавця представлена на рис. 9. 3. Для наглядом за його положенням конусна трубка зазвичай робиться прозорою із скла або іншого аналогічного матеріалу.

Прилади з металевими конусними трубками улаштовуються додатковими пристроями для знімання показаній.

Ротатоміри застосовуються для вимірювання витрат у широкому діапазоні, починаючи від малих, близько 0,1 см³ / с. Точність вимірювання залежить від точності тарування приладу.

Похибка вимірювання не перевищує 6 %. Обладнання ротатомірів електричними датчиками дозволяє проводити безперервне записування отриманих при цьому показаній. Однак, недоліком їх є залежність показаній від фізичних властивостей рідини і неможливість вимірювати перемінні за часом витрати.

Індукційний витратомір

Індукційний витратомір (рис. 9. 3) являє собою ділянку труби (яка покрита в середині ізоляцією), котра розташована між полюсами електромагніту 4, який живиться перемінним струмом. Ділянки труби і магніт розташовані в кожуху 1. електромагніт утворює в середині труби рівномірне магнітне поле, котре пересічене рідиною, яке рухається через витратомір.

Рисунок 9. 3 Схема індукційного витратоміру: 1 – кожух; 2 – труба; 3 – електроди; 4 – електромагніт; 5 – катодний повторювач; 6 – посилювач; 7 - вторинний прилад для реєстрації

Якщо рідина пропускає електричний струм, то в ні й, як провіднику що рухається виникає е. р. с величина якої пропорційна витратам. Для визначення витрати значення е. р. с. знімають, посилюють і реєструють. Для знімання показників е. р. с. в середньому перерізу витратоміра діаметрально розміщені електроди 3, які мають відповідний контакт з рідиною але ізольований від труби. Сигнал з електроду надходить до катодного повторювача 5, де величина поміх е. р. с. компенсується звідтіль через посилювач 6 – подається на вторинний прилад 7 для реєстрації.

Показання витратоміра не залежать від розподілення швидкостей в перерізу потоку і від фізичних властивостей рідини. Витратомір може використовуватися коли до складу води входять пухирці, завислі речовини і у разі коли вони не намагнічені і випадають в осад.

В залежності від типу вторинного реєструю чого органу або приладу що показує отриманні результати витратомір може записати витрату або показати кількість рідини, яка протікає через прилад за деякий час. Витратомір застосовують для вимірювання і визначення перемінних у часі витрат рідин.