Този принцип на работа прави технологията особено полезна за чисти масла и други вискозни течности, но същите вътрешни хлабини, които правят възможно точното изместване, също създават важни ограничения. Вискозитетът, замърсяването, увлеченият въздух, износването, скоростта на потока и спадът на налягането могат да повлияят на реалната-производителност.
Следващото ръководство обяснява принципа на работа на дебитомера с овални зъбни колела от движението на зъбните колела до електрическия изход, след което показва как този принцип влияе върху точността, пригодността на приложението, монтажа и избора на измервателния уред.
Какво е дебитомер с овална предавка?
Дебитомерът с овална зъбна предавка е обемен инструмент, съдържащ два овални ротора в плътно обработена камера. Когато течността навлиза, диференциалното налягане в измервателния уред кара роторите да се въртят. Джобове, образувани между роторите и стената на камерата, пренасят дискретни обеми от входа към изхода.
В зависимост от механичния дизайн, роторите могат да взаимодействат директно или да използват отделно устройство за синхронизация. Основният принцип на измерване е същият: всяко пълно движение съответства на предвидим изместен обем.
Можете да видите този тип инструменти в сайтаобхват на дебитомера на предавкатаи специфиченконфигурация на разходомер с овална предавка.
Основният механизъм също е документиран в OMEGAТехническо ръководство за измервател на обемен обем, който описва овални ротори, пренасящи точен обем през измервателната камера по време на въртене.
Как работи дебитомерът с овална предавка?
1. Течността влиза в измервателната камера
Процесната течност навлиза във входа на измервателния уред и създава разлика в налягането между горната и долната страна на роторите. Това налягане осигурява механичната сила, която завърта зъбните колела. Следователно измервателните елементи обикновено не се нуждаят от външен двигател.
2. Дефиниран том е изолиран
Когато един ротор се отдалечи от стената на камерата, се отваря джоб между повърхността на ротора и корпуса. Течността изпълва това пространство. Прецизните вътрешни хлабини ограничават неконтролираното изтичане от входа към изхода, така че по-голямата част от течността следва предвидения път на изместване.
Това е ключовата разлика между измерването на положително изместване и инференциалните технологии: измервателният уред многократно обработва физически дефиниран обем, вместо първо да измери скоростта и да преобразува тази стойност в обемен поток.
3. Роторите пренасят течността
Двата ротора продължават да се въртят в синхронизирана последователност. Течността, уловена около външната страна на всеки ротор, се пренася към изхода, докато друга камера се запълва на входа.
Един важен момент е, че точният брой събития на изместване на оборот зависи от геометрията на измервателния уред. Следователно трябва да идва от данните за дизайна и калибрирането на производителя, а не от общо предположение за всички измервателни уреди с овални зъбни колела.
4. Измереният обем напуска измервателния уред
Когато напълнена камера достигне страната надолу по течението, течността се изпуска. Друга камера вече се пълни, така че многократното въртене на зъбното колело води до почти непрекъснат трансфер на отделни обеми течност.
5. Ротацията става използваем сигнал за поток
Механичното движение може да управлява локален регистър или да бъде открито електронно. Електронните измервателни уреди могат да използват магнитен, ефект на Хол-или други сензорни устройства за генериране на импулси, съответстващи на движението на ротора.
Импулсен сигнал може да бъде изпратен към дисплей, PLC, партиден контролер илитотализатор на потока. Приемащата електроника използва фактора на измервателния уред, за да преобразува тези импулси в натрупан обем и моментен дебит.
Как се изчисляват общият обем и скоростта на потока?
Основната връзка е проста:
Общ обем=изместен обем на цикъл на измерване × брой цикли
Дебитът добавя времеви компонент:
Дебит=измерен обем ÷ изминало време
Електронните измервателни уреди с овални зъбни колела обикновено изразяват тази връзка чрез фактор K- или коефициент на измерване, често дефиниран като определен брой импулси на инженерна единица обем. Контролер, който брои тези импулси, може да обобщи течността, докато честотата на импулса показва колко бързо този обем преминава през измервателния уред.
Коефициентът K- не трябва да се третира като произволно универсално число. Той принадлежи към конкретния измервателен уред и неговото калибриране. За системи за измерване, където точността има значение, използвайте фактора, предоставен или установен по време на калибриране, вместо да го изчислявате само от номиналните размери на предавката.
Ръководството на NIST относнокалибриране на разходомера за течностиилюстрира защо факторът на измервателния уред и неговата несигурност са част от пълния резултат от измерването. За допълнително съдържание на сайта по тази тема вижте ръководството заметоди за калибриране и проследимост на разходомери за течности.
Защо вискозитетът има значение?
Вискозитетът влияе върху измерването на овалните зъбни колела по два различни начина и гледането само на един от тях може да доведе до лош избор на измервателен уред.
Първо, малко течност може да премине през малките хлабини между движещи се и неподвижни компоненти, без да бъде напълно представена от планирания цикъл на изместване. Това обикновено се описва като вътрешно изтичане или приплъзване. При много рядка течност изтичането през тези хлабини може да стане по-значително, особено при нисък поток.
С увеличаването на вискозитета потокът през хлабините обикновено е по-ограничен. Това е една от причините обемните измервателни уреди да работят добре с вискозни масла и подобни течности.
Въпреки това, високият вискозитет също така увеличава устойчивостта на движение. Може да е необходимо повече диференциално налягане за завъртане на роторите и спадът на налягането в измервателния уред може да се увеличи. При достатъчно висок вискозитет, използваемият максимален поток може да се наложи да бъде намален.
Насоките на KOBOLD относнообемни разходомери, например, специално отбелязва, че силно вискозните течности може да изискват намален максимален поток, за да поддържат падането на налягането в приемлив диапазон.
Практическият урок е, че вискозитетът никога не трябва да се оценява сам. Проверете го заедно с дебита, наличното диференциално налягане, температурата на процеса и размера на измервателния уред.
Точност, повторяемост и вътрешно приплъзване не са едно и също нещо
Спецификациите на разходомера често използват няколко термина, които лесно се третират като взаимозаменяеми.
точностописва доколко посоченият резултат съвпада с референтната или приетата стойност при определени условия.
Повторяемостописва колко последователно инструментът дава един и същ резултат, когато измерването се повтаря при същите условия.
Един измервателен уред може да бъде много повторяем и все още да има систематична грешка при измерване. Калибрирането може да идентифицира и коригира част от тази системна разлика, но не елиминира механични проблеми, неподходящи работни условия или променящи се свойства на процеса.
За брояч с овални зъбни колела няколко фактора заслужават специално внимание.
Нисък поток
При нисък дебит изтичането през вътрешните хлабини става по-голямо спрямо общото количество, преминаващо през измервателния уред. Дори ако абсолютното приплъзване се промени много малко, неговият процент от измерената производителност може да се увеличи. Това помага да се обясни защо долният край на работния диапазон заслужава внимателно внимание.
Следователно приложенията, концентрирани върху малки количества, трябва да бъдат съобразени с измервателен уред, оразмерен за действителния работен диапазон, а не просто с тръбната връзка. Страниците на сайта назъбни метри за ниски дебитипредоставя допълнителен контекст за този тип приложение.
температура
Температурата влияе на материалите на измервателния уред, но също така променя течността. Едно масло може да бъде значително по-вискозно по време на студен старт, отколкото след като процесът достигне работна температура. Следователно измервателният уред може да изпита различен спад на налягането и поведение при приплъзване в различни точки от един и същи производствен цикъл.
Носете
Износването на повърхностите на ротора, лагерите или измервателната камера може да промени вътрешните хлабини. По-големите хлабини могат да променят характеристиките на течовете и в крайна сметка да променят работата на измервателния уред. Ето защо хронологията на калибрирането може да бъде полезна: постепенната промяна на коефициента на измервателния уред може да означава нещо повече от проблем с електрониката.
Увлечен въздух
Един овален измервателен уред измерва обема, заемащ неговата измервателна камера. Ако част от тази камера съдържа газ вместо предвидената течност, роторът все още може да се движи и измервателният уред все още може да регистрира изместен обем. Следователно показаният резултат може вече да не представлява обема на течността, който операторът възнамерява да измери.
Къде работят добре разходомерите с овални зъбни колела?
Най-силните приложения обикновено включват чисти течности, където директното обемно измерване е полезно. Типичните примери включват смазочно масло, хидравлично масло, гориво, смола, лепило, сироп, хранително масло и съвместими химикали за процеси.
Точното име на течността не е достатъчно за одобрение на приложение. Неговият вискозитет при работна температура, чистота, химическа съвместимост, налягане, очакван диапазон на потока и допустима загуба на налягане все още трябва да бъдат проверени.
Технологията с овални зъбни колела също е подходяща за системите за дозиране и-контрол на процеси, тъй като повтарящото се обемно изместване произвежда сигнал, който може да бъде сумиран или преброен. Повече ориентирани към приложения-примери са достъпни в секциите на сайта наизмерване на потока на зъбни колела за контрол на процесаиприложения за разходомер на промишлени зъбни колела.
Кога измервателният уред с овална предавка е лош избор?
- Течности с абразив или{0}}частици:твърдите частици могат да повредят близки вътрешни повърхности или да ограничат движението на ротора.
- Процеси със значително увлечен газ:газът, заемащ част от измервателната камера, може да изкриви очаквания резултат от-обема на течността.
- Системи с много ограничено налично диференциално налягане:механичното изместване създава загуба на налягане, особено при увеличаване на вискозитета и потока.
- Химически несъвместими течности:тялото, роторите, уплътненията, лагерите и другите намокрени компоненти трябва да са съвместими с технологичната среда.
- Приложения, изискващи директен масов поток:измервателният уред с овална предавка по същество измерва обема, а не масата.
Овално зъбно колело срещу други технологии за измерване на потока
| технология | Измервателна характеристика | Типична причина да го обмислите |
|---|---|---|
| Овална предавка | Измерване на обемен обем | Почиствайте вискозни течности, дозиране и приложения с нисък{0}}поток |
| Турбина | Измерване на ротора,-свързано със скоростта | Чисти, относително свободно{0}}течащи течности, при които условията на налягането и потока са подходящи за измервателния уред |
| Електромагнитна | Измерване на скоростта на базата на електромагнитна индукция | Проводими течности, включително много вода и химични процеси |
| Кориолис | Директно измерване на масовия поток | Процеси, изискващи масов поток, информация за плътността или висока способност за измерване при променящи се условия на течност |
Това са общи разграничения, а не универсални правила за подбор. Читателите, които сравняват технологии, могат да прегледат сайтовететурбинни разходомери, електромагнитни разходомерии ръководство заПринцип на работа на кориолисовия разходомерпреди да изберете метод на измерване.
Как да изберете дебитомер с овална предавка
Не започвайте само с диаметъра на тръбата. Започнете с процеса.
- Идентифицирайте течността.Запишете действителната среда и, където е приложимо, нейния състав или концентрация.
- Определете вискозитета при работна температура.Ако температурата се промени значително, посочете диапазона на вискозитета, а не една стойност на стайна-температура.
- Определете минимален, нормален и максимален дебит.Оразмеряването около реалния работен диапазон помага да се избегнат ниски-потоци или прекомерна скорост на ротора.
- Проверете налягането и наличното диференциално налягане.Измервателният уред трябва да отговаря на номиналното налягане на системата, без да създава неприемливи загуби в процеса.
- Потвърдете температурните граници.Проверете както механичните материали, така и електрониката.
- Проверете съвместимостта на намокрения{0}}материал.Включете корпус, ротори, уплътнения и други компоненти, изложени на флуида.
- Изберете необходимия изход.Решете дали системата се нуждае от локална индикация, импулсен изход, аналогово предаване, сумиране или интеграция с контролер.
- Определете необходимата производителност на измерване.Отделете действителните изисквания за точност от повторяемостта или обикновените нужди-наблюдение на процеси.
Ако условията на приложение не са стабилни, определете най-лошия надежден случай на работа, вместо да избирате измервателния уред само от нормални условия.
Практики за инсталиране и пускане в експлоатация
Пазете замърсителите от измервателната камера. Обикновено се препоръчва подходящ филтър нагоре по веригата, когато може да има чужди тела. Документацията на овалното зъбно колело на OMEGA също предупреждава, че мръсотията може да повреди механизма и препоръчва бавно пълнене на глюкомера, вместо да го подлагате на внезапно продухване с въздух.
Глюкомерът трябва да остане пълен с течност по време на измерването. Когато въздухът може да влезе в процеса, адресирайте източника, вместо да третирате нестабилните показания само като електронен проблем.
Следвайте посочените от производителя посока на потока и работни ограничения. Избягвайте непрекъсната работа над диапазона на номиналния дебит и вземете под внимание пулсирането на помпата, когато оборудването нагоре по веригата произвежда силно вариращ дебит.
След инсталирането проверете сигналната верига, както и самия измервателен уред: изходът на сензора, мащабирането на импулса, K-факторът, конфигурацията на дисплея и настройките на PLC или тотализатора трябва да представляват едни и същи инженерни единици.
Често срещани проблеми и какво да проверите първо
| Симптом | Вероятни причини | Първи проверки |
|---|---|---|
| Четенето е по-ниско от очакваното | Вътрешно приплъзване, износване, неправилен K-фактор или работа под подходящия диапазон | Проверете обхвата на потока, вискозитета, коефициента на калибриране и сервизната история |
| Четенето е нестабилно | Увлечен въздух, пулсиращ поток или нестабилни условия на процеса | Проверете линията за течност и сравнете нестабилността с работата на помпата |
| Роторите спират или потокът се ограничава | Замърсяване, прекомерен вискозитет или вътрешна повреда | Проверете филтъра, спада на налягането и свободата на движение на ротора в съответствие с инструкциите за поддръжка |
| Падането на налягането се увеличава | Запушена цедка, замърсяване, по-висок вискозитет или прекомерен поток | Сравнете текущата температура, вискозитет и поток с нормални работни условия |
| Показаният обем постоянно е грешен | Неправилно мащабиране, K-фактор или промяна на калибрирането | Проверете конфигурацията на импулса, преди да смените механичния измервателен уред |
Когато е необходимо калибриране, използвайте документиран референтен метод и запазете резултатите, така че промените да могат да се сравняват във времето. Статията на сайта закак да калибрирате разходомеросигурява допълнителен фон.
Често задавани въпроси
Дебитомер с овална предавка обемен ли е?
да Той измерва течност чрез многократно изолиране и прехвърляне на определени обеми през измервателна камера, което е основният принцип на положително изместване.
Измерва ли масов дебит с овален зъбно колело?
Не. Основната му измерена величина е обемът. Масовият поток изисква информация за плътността или технология, предназначена за директно измерване на масата.
Защо измервателните уреди с овални зъбни колела често се използват за масло?
Много масла са чисти и сравнително вискозни, условия, които могат да отговарят на измерването на положително изместване. Окончателният избор все още зависи от диапазона на потока, вискозитета при температурата на процеса, спада на налягането, материалите и необходимата точност.
Влияе ли вискозитетът на точността?
Може да повлияе на производителността, тъй като вискозитетът влияе върху вътрешното приплъзване и загубата на налягане. Рядката течност може да изтече по-лесно през вътрешните хлабини, докато силно вискозна течност може да изисква по-голямо диференциално налягане, за да задвижи роторите.
Нуждае ли се измервателен уред с овални зъбни колела от дълги прави тръби?
Неговото измерване не зависи от разработването на профил на скоростта по същия начин, както правят много -измерватели на скоростта, така че изискванията за-праволинейно движение често са по-малко взискателни. Все още трябва да се следват инструкциите за монтаж на конкретния модел.
Защо цедката е важна?
Измервателят съдържа движещи се елементи и близки хлабини. Чуждият материал може да ограничи въртенето, да ускори износването или да промени ефективността на измерването.
Каква информация трябва да се предостави, преди да изберете измервателен уред?
Осигурете течността, вискозитета при работна температура, минималния и максималния поток, налягането, температурата, изискванията за свързване, изискванията за намокрения-материал, желаната производителност и целта за-измерване.
Заключение
Принципът на работа на дебитомера с овална предавка се основава на директно обемно изместване. Роторите многократно изолират известни обеми течност, преместват ги през измервателната камера и преобразуват въртенето им в механична индикация или електронен сигнал.
Този механизъм обяснява както силните страни, така и ограниченията на технологията. Чистите вискозни течности могат да бъдат много подходящи за измерване на овални зъбни колела, докато замърсяването, увлеченият въздух, прекомерната загуба на налягане, неподходящите материали и работата извън планирания диапазон на потока могат да намалят производителността.
За избор се съсредоточете върху пълното работно състояние, а не върху отделна спецификация. Свойствата на флуида, вискозитетът, обхватът на потока, температурата, налягането, материалите, мощността и изискванията за измерване трябва да се оценяват заедно. Когато тези фактори съответстват на принципа на положителното изместване, измервателният уред с овална предавка може да осигури практично решение за обемно измерване, дозиране и мониторинг на процеса.
