Օվալաձև փոխանցման հոսքաչափի աշխատանքի սկզբունքը

Հեղուկի հոսքի ճշգրիտ չափումը կարևորագույն խնդիր է հեղուկային դինամիկայի և արդյունաբերական գործընթացների կառավարման ոլորտներում: Շուկայում առկա բազմաթիվ տեխնոլոգիաների շարքում օվալաձև ատամնանիվով հոսքաչափը հատկապես հզոր, ճշգրիտ և հուսալի տարբերակ է, մասնավորապես՝ դժվար մածուցիկ հեղուկների կիրառման համար: Դրա աշխատանքային սկզբունքը՝ որպես դրական տեղաշարժի (PD) հոսքաչափ, նրբագեղ է իր մեխանիկական պարզությամբ, բայց հզոր է իր կատարողականությամբ:

Այս մանրամասն հոդվածը ուսումնասիրում է օվալաձև ատամնանիվով հոսքաչափի կառուցվածքը, մեխանիկական շարժումը ճշգրիտ տվյալների վերածող մեխանիզմը, դրա հիմնական առավելությունները և ամենատարածված արդյունաբերական կիրառությունները։

Ի՞նչ է դրական տեղաշարժի հոսքաչափը։

Մինչև օվալաձև ատամնանիվի կառուցվածքի առանձնահատկությունները ուսումնասիրելը, կարևոր է հասկանալ, թե որ կատեգորիային է այն պատկանում: Դրական տեղաշարժի հոսքաչափերը ծավալային սարքեր են, որոնք չափում են հոսքը՝ բազմիցս որսալով հեղուկի ֆիքսված, հայտնի ծավալ և այն մուտքից դեպի ելք անցկացնելով: Անցկացված հեղուկի ընդհանուր ծավալը այս առանձին փաթեթների գումարն է:

Ի տարբերություն արագությունից հոսքի արագությունը որոշող ենթադրական չափիչների (ինչպես տուրբինային հոսքաչափը կամ մրրկային հոսքաչափը), PD չափիչները ուղղակիորեն չափում են ծավալը: Այս հիմնարար տարբերությունն այն է, որ դրանք գերազանցում են ճշգրտությամբ և հաճախ ավելի քիչ են ազդվում հեղուկի հատկություններից, ինչպիսիք են մածուցիկությունը և խտությունը: Օվալաձև ատամնանիվով չափիչը PD ընտանիքի ամենատարածված և արդյունավետ նախագծերից մեկն է:

Աշխատանքային սկզբունք՝ մեխանիկական սրտի բաբախյուն

Օվալաձև ատամնանիվով հոսքաչափի «սիրտը» բաղկացած է երկու ճշգրիտ մշակված, փոխկապակցված օվալաձև ատամնանիվներից (նաև կոչվում են ռոտորներ), որոնք տեղադրված են մոտ հանդուրժողականությամբ չափիչ խցիկում: Գործողությունը անընդհատ, չորս քայլից բաղկացած ցիկլ է, որը ապահովում է հարթ և անխափան չափման գործընթաց:

Ահա քայլ առ քայլ նկարագրությունը, թե ինչպես է այն գործում.

Քայլ 1. Հեղուկի մուտք և նախնական որսում

Երբ հեղուկը մտնում է հաշվիչի մուտք, հոսող հեղուկի ուժը ստեղծում է ճնշման տարբերություն, որը ազդում է ատամնանիվների վրա: Այս ճնշումը ստիպում է առաջին օվալաձև ատամնանիվը պտտվել: Երբ այն պտտվում է, փոքր, ճշգրիտ հայտնի ծավալի հեղուկ է խցանվում ատամնանվի արտաքին եզրի և չափիչ խցիկի ներքին պատի միջև գտնվող կիսալուսնի ձև ունեցող տարածքում:

Քայլ 2. Պտտում և փոխանցում

Առաջին ատամնանիվը, որն այժմ շարժման մեջ է, շարժման մեջ է դնում երկրորդ ատամնանիվը։ Երբ առաջին ատամնանիվը շարունակում է իր պտույտը, այն անցնում է մուտքի անցքի կողքով՝ մի ակնթարթորեն փակելով այն, և սկսում է հեղուկի կուտակված զանգվածը մղել չափիչի ելքային անցքի ուղղությամբ։

Քայլ 3. Երկրորդ փոխանցման միջոցով միաժամանակյա որս

Մինչ առաջին ատամնանիվը դուրս է մղում իր հեղուկը, երկրորդ ատամնանիվը միաժամանակ կատարում է նույն որսորդական գործողությունը խցիկի հակառակ կողմում։ Այն որսում է նույնական, ֆիքսված ծավալի հեղուկ իր սեփական կիսալուսնի տեսքով տարածքում՝ ապահովելով չափման գործընթացի շարունակականությունը։

Քայլ 4. Դուրս գրվելը և ցիկլի կրկնությունը

Այնուհետև երկրորդ ատամնանիվը պտտվում և դուրս է մղում իր մեջ կուտակված հեղուկի ծավալը, մինչդեռ առաջին ատամնանիվը սկսում է նոր կուտակման ցիկլ: Երկու օվալաձև ատամնանիվների այս համաժամեցված, միահյուսված շարժումը ապահովում է, որ մուտքի և ելքի անցքերի միջև միշտ լինի հեղուկի կնիք, կանխելով ցանկացած չչափված հեղուկի շրջանցումը համակարգը: Գործընթացը կրկնվում է անխափան՝ ստեղծելով հարթ և անընդհատ հոսքի չափում:

Ատամնաշարի զույգի յուրաքանչյուր լրիվ 360 աստիճան պտույտի համար տեղաշարժվում է հեղուկի որոշակի, ֆիքսված ծավալ։ Քանի որ այս ծավալը հայտնի է և հաստատուն, հաշվիչի ընդհանուր ծավալային թողունակությունը պարզապես այս դիսկրետ ծավալների գումարն է։ Հետևաբար, հոսքի արագությունը ուղղակիորեն և գծայինորեն համեմատական է ատամնանիվների պտտման արագությանը։

Մեխանիկական շարժումից մինչև թվային տվյալներ

Թեև մեխանիկական սկզբունքը պարզ է, այս շարժումը պետք է վերածվի ժամանակակից կառավարման համակարգերի համար օգտագործելի էլեկտրոնային ազդանշանի: Սա իրականացվում է բարդ սենսորային և հաղորդիչ համակարգի միջոցով:

Օվալաձև ատամնանիվներից մեկի կամ երկուսի մեջ ներկառուցված են հզոր, մշտական մագնիսներ: Սենսորը, որը սովորաբար Հոլի էֆեկտի սենսոր է կամ Ռիդի անջատիչ, տեղադրված է հաշվիչի մարմնի արտաքին մասում՝ պտտվող ատամնանիվներին մոտ:

Երբ ատամնանիվները պտտվում են, ներկառուցված մագնիսները անցնում են սենսորի կողքով։ Ամեն անգամ, երբ մագնիսն անցնում է, այն առաջացնում է էլեկտրական իմպուլս։ Այս դիզայնը ապահովում է, որ ատամնանիվների զույգի յուրաքանչյուր լրիվ պտույտի համար առաջանում է իմպուլսների ճշգրիտ քանակ։

Այնուհետև միկրոպրոցեսորային փոխանցիչը կամ էկրանը կատարում է վերջին քայլը։ Այն հաշվում է այս բարձր թույլտվության իմպուլսները որոշակի ժամանակահատվածում։ Իմանալով մեկ իմպուլսի տեղաշարժված ծավալի ճշգրիտ քանակը՝ սարքը կարող է ճշգրիտ հաշվարկել՝

Հոսքի արագություն. Հաշվիչով անցնող հեղուկի ծավալը ժամանակի միավորում (օրինակ՝ լիտր րոպեում կամ մ3/ժ):
Ընդհանուր ծավալ՝ Վերջին վերագործարկումից ի վեր հաշվիչով անցած հեղուկի ընդհանուր ծավալի կուտակային հաշվարկ։

Օվալաձև ատամնավոր հոսքաչափի հիմնական առավելությունները

Օվալաձև փոխանցման հաշվիչի եզակի աշխատանքային սկզբունքը մի քանի նշանակալի առավելություններ է տալիս.

* Բարձր ճշգրտություն և կրկնելիություն. Հաճախ հասնելով ±0.5% կամ ավելի բարձր ճշգրտության, դրանք շուկայում առկա ամենաճշգրիտ չափիչներից են: Գերազանց կրկնելիություն է ապահովվում դրանց դրական տեղաշարժի բնույթով:

* Իդեալական է մածուցիկ հեղուկների համար. սա, թերևս, դրանց ամենամեծ առավելությունն է: Ի տարբերություն շատ այլ տեխնոլոգիաների (օրինակ՝ TUF հոսքաչափի կամ մրրկային հոսքաչափի), որոնք տատանվում են խիտ հեղուկների դեպքում, օվալաձև ատամնանիվներով հաշվիչները կարող են հեշտությամբ ճշգրիտ չափել յուղերը, վառելիքները, ճարպերը, խեժերը և օշարակները:




* Հոսքի պրոֆիլի նկատմամբ անզգայունություն. Դրանք չեն պահանջում ուղիղ խողովակաշարեր՝ վերև կամ ներքև, ինչը հեշտացնում է դրանց տեղադրումը նեղ տարածքներում, որտեղ այլ հոսքաչափեր անհարմար կլինեն։

* Գերազանց ցածր հոսքի չափում. Դրանք կարող են պահպանել բարձր ճշգրտություն նույնիսկ շատ ցածր հոսքի արագությունների դեպքում։

* Հզորություն չի պահանջվում (մեխանիկական տիպի օվալաձև ատամնանիվով հոսքաչափի համար). Պարզ մոդելները կարող են հագեցած լինել զուտ մեխանիկական գրանցիչով և էկրանով, ինչը դրանք կատարյալ է դարձնում հեռավոր կամ վտանգավոր վայրերի համար, որտեղ էլեկտրաէներգիան անհասանելի է:

Ընդհանուր կիրառություններ և արդյունաբերություններ

Օվալաձև ատամնավոր հոսքաչափերի բազմակողմանիությունն ու հուսալիությունը դրանք դարձնում են նախընտրելի ընտրություն բազմաթիվ ոլորտներում՝

* Վառելիք և յուղ. բենզինի, դիզելային վառելիքի և կերոսինի բաշխում, կաթսաների և գեներատորների վառելիքի սպառման մոնիթորինգ, քսանյութերի չափում:

* Քիմիական նյութեր. հավելանյութերի, կատալիզատորների և պոլիմերների ճշգրիտ դեղաչափում և ներարկում:
* Սնունդ և խմիչք. չափում է մածուցիկ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են օշարակները, շոկոլադը և բուսական յուղերը:
* Ցելյուլոզ և թուղթ. քիմիական հավելումների և ծածկույթների մշակում։
* Պահառության փոխանցում. Բարձր ճշգրտությամբ չափում արժեքավոր հեղուկների հաշվառման և պաշարների վերահսկման համար:

Հաշվի առնելու սահմանափակումներ

Չնայած աներևակայելի արդյունավետությանը, օվալաձև ատամնանիվով հաշվիչներն ունեն երկու հիմնական սահմանափակում։ Նախ, դրանք նախատեսված են միայն մաքուր հեղուկների համար։ Հղկող մասնիկները կամ պինդ նյութերը կարող են մաշվածություն և վնաս հասցնել ճշգրիտ մշակված ատամնանիվներին՝ վտանգելով ճշգրտությունը։ Պատշաճ ֆիլտրացիան հաճախ նախապայման է։ Երկրորդ, դրանք ավելի բարձր ճնշման անկում են առաջացնում՝ համեմատած ոչ ինտրուզիվ հաշվիչների հետ, ինչպիսիք են մագնիսական կամ ուլտրաձայնային տեսակները։

Եզրակացություն

Օվալաձև ատամնավոր հոսքաչափի աշխատանքը ստեղծագործական մեխանիկական ճարտարագիտության ուժի ապացույցն է: Դրա փոխկապակցված ռոտորները թույլ են տալիս անմիջապես չափել հեղուկի առանձին ծավալներ՝ ապահովելով ճշգրտության և հուսալիության այնպիսի մակարդակ, որը դժվար է համեմատել, հատկապես դժվար լուծվող և մածուցիկ հեղուկների համար: Դրա պարզ, ամուր դիզայնը առաջարկում է բացառիկ արժեք և վստահություն հոսքի չափման կարևորագույն կիրառություններում՝ միաժամանակ երաշխավորելով երկարատև ծառայության ժամկետ՝ քիչ սպասարկումով: Օվալաձև ատամնավոր հոսքաչափը շարունակում է մնալ առաջատար ընտրություն ցանկացած գործընթացի համար, որը պահանջում է ճշգրտություն, հուսալիություն և հարմարվողականություն:

Ստորև բերված տեսանյութում հստակ երևում է, թե ինչպես է աշխատում օվալաձև փոխանցման հոսքաչափը