Расходомеры с непрерывным движением приемных устройств

Расходомеры с непрерывным движением приемных устройств
Расходомеры  турбинные

Принцип действия турбинных расходомеров заключается в измерении пропорциональной расходу вещества скорости вращения крыльчатки, помещенной в поток и вращающейся под давлением
потока. Крыльчатка может быть аксиальной или тангенциальной. В том и другом случае она тщательно балансируется и устанавливается и подшипниках, обладающих малым трением.
Измерение скорости вращения крыльчатки может производиться самыми различными способами (рисунок): частотным, электромагнитным, фотоэлектрическим, стробоскопическим и радиоактивным, в каждом из этих случаев зависимость между величиной полученного сигнала и расходом вещества определяется с помощью градуировки. Следует отметить, что угловая скорость этих приборов прямо пропорциональна расходу, поэтому при применении для измерения скорости вращения устройств с равномерной шкалой шкала этих устройств будет равномерна и по отношению к расходу.расходомеры турбинные
Рассматриваемые расходомеры обладают высокими метрологическими качествами, к которым следует отнести:

  • а)    значительный диапазон измерения
  • б)    малую погрешность;
  • в)    незначительную инерционность (исключая стробоскопические расходомеры), что позволяет использовать их для измерения расходов пульсирующих потоков.

Как правило, расходомеры с аксиальными крыльчатками обладают большей инерционностью по сравнению с расходомерами с тангенциальными крыльчатками.
Измерение скорости вращения крыльчатки в турбинно-частотных расходомерах осуществляется следующим образом. Изолированно от трубопровода  монтируется штифт так, чтобы зазор между штифтом и лопастями крыльчатки составлял доли миллиметра. Выводы от штифта и от трубопровода включаются в плечо измерительного моста, питаемого от высокочастотного генератора. Каждая лопасть крыльчатки при вращении, проходя мимо штифта, импульсно меняет величину емкости между штифтом и трубопроводом. Частота модулированного сигнала прямо пропорциональна скорости вращения крыльчатки, а следовательно, и расходу.
В турбинно-оптических расходомерах в месте установки крыльчатки в трубопроводе имеются прозрачные вставки, куда направляется луч света, пересекаемый лопастями крыльчатки при ее вращении. На пути луча (прямого или отраженного от лопасти) устанавливается фотоэлемент. При этом .на электродах фотоэлемента возникают пульсирующие электрические сигналы, частота которых пропорциональна скорости вращения крыльчатки В турбинно-электромагнитных расходомерах вращающаяся крыльчатка, выполненная из ферромагнитного материала, периодически изменяет сопротивление магнитной цепи электромагнита, охватывающего трубопровод в месте установки крыльчатки. Это вызывает возникновение пульсирующей э. д. с, частота пульсации которой пропорциональна скорости вращения крыльчатки.
Ввиду того что в расходомерах с использованием электромагнитного формирования сигнала нет необходимости нарушать целость трубопровода в месте установки крыльчатки для вмонтирования штифтов, прозрачных вставок и т. д., возможно измерение этими приборами расхода веществ, имеющих высокие параметры. Кроме того, показания этих расходомеров не зависят от физико-химических свойств измеряемого вещества.
Турбинные расходомеры, измеряющие скорость вращения крыльчатки с помощью радиоактивных изотопов, устроены следующим образом. В одну или несколько лопастей крыльчатки вмонтированы в виде твердых вставок радиоактивные изотопы. Место установки крыльчатки закрыто снаружи экраном, не пропускающим радиоактивных излучений. В определенном месте экрана имеется отверстие, против которого установлен индикатор радиоактивного излучения (счетчик), воспринимающий радиоактивность в моменты прохождения лопастей мрыльчатки с изотопами мимо отверстия в экране. Частота импульсов, воспринимаемых счетчиками, пропорциональна скорости вращения крыльчатки, т. е. расходу вещества, протекающего через прибор.
Предел частотного диапазона описанных расходомеров находится на уровне 60—80 гц.
Для улучшения .метрологических качеств турбинных расходомеров идут по .пути облегчения крыльчатки и уменьшения трения в опорах. Для этой цели для изготовления крыльчаток используют лешие сплавы и пластмассы, в некоторых расходомерах крыльчатка поддерживается в плавающем состоянии, в потоке протекающего вещества, что значительно снижает величину трения в опорах.