Измеритель положительного смещения

This article uses bare URLs, which are uninformative and vulnerable to link rot. Please consider converting them to full citations to ensure the article remains verifiable and maintains a consistent citation style. Several templates and tools are available to assist in formatting, such as reFill (documentation) and Citation bot (documentation). (June 2022) (Learn how and when to remove this message)

Расходомер с положительным вытеснением — это тип расходомера , которому для измерения расхода требуется, чтобы жидкость механически вытесняла компоненты в расходомере. Расходомеры с положительным вытеснением (PD) измеряют объемный расход движущейся жидкости или газа путем деления среды на фиксированные, измеренные объемы (конечные приращения или объемы жидкости). Базовой аналогией было бы удерживание ведра под краном, наполнение его до установленного уровня, затем быстрая замена его другим ведром и измерение скорости, с которой наполняются ведра (или общее количество ведер для «суммарного» расхода). При соответствующей компенсации давления и температуры массовый расход может быть точно определен.

Эти устройства состоят из камеры(камер), которая препятствует потоку среды, и вращающегося или возвратно-поступательного механизма, который позволяет проходить фиксированным объемам. Количество посылок, проходящих через камеру, определяет объем среды. Скорость вращения или возвратно-поступательного движения определяет скорость потока. Существует два основных типа расходомеров с положительным вытеснением. Системы только с датчиками или преобразователи представляют собой устройства, похожие на переключатели, которые обеспечивают электронные выходы для процессоров, контроллеров или систем сбора данных.

Полные сенсорные системы предоставляют дополнительные возможности, такие как встроенный дисплей и/или пользовательский интерфейс. Для обоих типов расходомеров с положительным вытеснением технические характеристики включают минимальный и максимальный измеряемый расход, рабочее давление, диапазон температур , максимально допустимую вязкость материала, размер соединения и процентную точность (обычно в процентах от фактического показания, а не полной шкалы) . Поставщики указывают, предназначены ли устройства для измерения жидкости или газа.

Винтовой расходомер состоит из набора винтов (также называемых шпинделями), которые вместе с внутренней структурой корпуса расходомера образуют измерительную камеру. ^[1] Винт будет вращаться благодаря среде, проходящей через устройство, которая затем будет передаваться указанными винтами с одного конца на другой конец измерительного устройства. Для этого необходим перепад давления, который рассматривается как «необходимое зло». ^[2] Это вращение затем может быть зарегистрировано датчиком, который в сочетании с блоком обработки (программным и аппаратным) сможет выдавать измерение в соответствии с расходом, вязкостью и размером измерительной камеры. ^[3] фут

Винтовые расходомеры хорошо известны своей превосходной линейностью (±0,001%), ^{[4] [5]} превосходной повторяемостью (до 0,006%) ^[6] и точностью (±0,1%). ^{[7] [8]} Они имеют тенденцию использоваться в качестве метрологического международного эталона и/или стандарта метрологическими институтами из-за их выдающихся характеристик и надежности. Благодаря винтовым расходомерам государственные и независимые институты метрологии по всему миру могут сравнивать свою работу, объекты или калибровать другие расходомеры (например, эталонные) или сравнивать производительность расходомеров в соответствии с различными принципами измерения. ^{[9] [10] [11] [12]}

Список государственных и независимых институтов метрологии, использующих винтовые расходомеры в качестве международного эталона и/или стандарта: ^{[13] [14] [15] [16]}

• Австралия
• Австрия
• Бельгия
• Канада
• Чешская Республика
• Дания
• Франция
• Германия
• Япония
• Мексика
• Шотландия
• Швеция
• Швейцария
• Тайвань КР
• Нидерланды
• Соединенное Королевство
• Вьетнам

Каждый поршень механически или магнитно приводится в действие для заполнения цилиндра жидкостью и последующего выпуска жидкости. Каждый ход представляет собой конечное измерение жидкости (может быть одно- или многопоршневым устройством).

Шестеренчатые расходомеры полагаются на внутренние шестерни, вращающиеся при прохождении через них жидкости. Существуют различные типы шестеренчатых расходомеров, названные в основном по форме внутренних компонентов

Овальная шестерня

Две вращающиеся овальные шестерни с синхронизированными зубьями «продавливают» конечное количество жидкости через счетчик за каждый оборот.

В расходомерах с овальными шестернями две овальные шестерни или роторы устанавливаются внутри цилиндра. Когда жидкость течет через цилиндр, давление жидкости заставляет роторы вращаться. С увеличением расхода увеличивается и скорость вращения роторов.

Винтовая передача

Расходомеры с винтовой передачей получили свое название от формы своих шестерен или роторов. Эти роторы напоминают форму спирали, которая представляет собой спиральную структуру. Когда жидкость протекает через счетчик, она попадает в отсеки роторов, заставляя роторы вращаться. Расход рассчитывается на основе скорости вращения.

Диск, установленный на сфере, «качается» вокруг оси потоком жидкости, и каждый оборот представляет собой конечное количество перекачиваемой жидкости. Расходомер с нутирующим диском имеет круглый диск, установленный на шпинделе в цилиндрической камере. Отслеживая движения шпинделя, расходомер определяет, сколько раз камера захватывает и опорожняет жидкость. Эта информация используется для определения расхода.

Вращающееся рабочее колесо, содержащее две или более лопастей, делит пространство между лопастями на отдельные объемы, и каждый оборот (или прохождение лопасти) подсчитывается.

Расход = объем измерительной камеры × об/мин × 4

Жидкость втягивается во входную сторону колеблющейся диафрагмы, а затем выбрасывается на выход. Циклы колебания диафрагмы подсчитываются для определения расхода.

Расходомеры с положительным смещением очень точны и имеют высокий диапазон регулирования . Их можно использовать в очень вязких , грязных и едких жидкостях, и по сути не требуется прямых участков трубы для кондиционирования потока жидкости, хотя падение давления может быть проблемой. Они широко используются при коммерческом учете масел и жидких жидкостей (бензина) и применяются для учета природного газа и воды в жилых домах. Примером счетчика с положительным смещением является диафрагменный счетчик, которым оборудовано большинство домов. Этот тип счетчика привлекателен в определенных приложениях для коммерческого учета потока, где критически важно, чтобы измерение было функциональным для того, чтобы имел место какой-либо поток.

Расходомеры с положительным вытеснением, с внутренними скользящими уплотнениями, создают самый высокий перепад давления (и, следовательно, самую большую потерю напора из-за падения давления ) среди всех типов расходомеров. Расходомеры, которые полагаются на жидкостное уплотнение, создают относительно низкий перепад давления.

Счетчики положительного вытеснения (PD) могут измерять как жидкости, так и газы. Как и турбинные счетчики, расходомеры PD лучше всего работают с чистыми, некоррозионными и неэрозионными жидкостями и газами, хотя некоторые модели допускают наличие некоторых примесей. Благодаря своей высокой точности счетчики PD широко используются в жилых домах для измерения количества используемого газа или воды. Другие области применения включают: впрыскивание химикатов, измерение топлива, прецизионные испытательные стенды, высокое давление, гидравлические испытания и аналогичные прецизионные области применения. ^{[приложение 1]}

Некоторые конструкции требуют измерения только смазочной жидкости, поскольку роторы подвергаются воздействию жидкости. Счетчики PD отличаются от турбинных счетчиков тем, что они хорошо справляются с жидкостями средней и высокой вязкости. По этой причине они часто используются для измерения расхода гидравлических жидкостей . По сравнению с расходомерами диафрагменного типа , расходомеры PD требуют очень мало прямых трубопроводов вверх по течению, поскольку они не чувствительны к неравномерному распределению потока по площади трубы. ^[17] Расходомеры с положительным вытеснением могут обеспечить лучшую относительную точность при низких расходах, чем расходомеры с диафрагменным типом. Однако расходомер с положительным вытеснением может быть значительно тяжелее и дороже, чем расходомеры не с положительным вытеснением, такие как диафрагменные пластины, магнитные или вихревые расходомеры .

• Счетчик воды
• Газовый счетчик
• Измерение расхода
• Измеритель объема вытеснительный