46 Счетчики и расходомеры жидкости с овальными шестернями. — М.: Машиностроение, 1983.— 144 с. ил.— (Б-ка приборостроителя). 40 к.
В книге изложены основы теории, расчета, конструирования и эксплуатации счетчиков и расходомеров с овальными шестернями. Освещены новейшие исследования и достижения отечественной и зарубежной техники и рассмотрены пути оптимизации основных параметров этих приборов, а также вопросы автоматической компенсации их погрешности и измерительных систем на их основе.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занятых созданием, исследованием и эксплуатацией информационных систем для измерения расхода жидкостей.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Г
Для правильного и оперативного учета запасов и потребностей количества необходимых жидких продуктов, управления технологическими операциями по производству этих продуктов с целью оптимального снабжения предприятий и других потребителей необходимо создание автоматизированных систем управления.
Автоматизированные системы управления — это большой комплекс механических, пневматических, электрических и электронных приборов, связанных с ЭВМ и объединенных единой стройной логической связью передач информации от первичных измерительных преобразователей к логическим и счетно-решающим устройствам, дающим команду на выполнение тех или иных технологических операций, а также информацию о состоянии, расходе жидких продуктов или потребности в них той или иной области промышленности, отдельного предприятия или участка. Такие системы позволяют анализировать экономичность рассматриваемых процессов и делают возможным научный подход к вопросам производства и снабжения предприятий, отрасли и всего народного хозяйства необходимыми жидкими продуктами.
Информация, поступающая в счетно-решающие элементы АСУ, идентифицируется и выдается первичными измерительными преобразователями. Среди большого количества разнообразных по своему назначению первичных измерительных преобразователей, измеряющих физические параметры потоков жидкости, существенное место занимают счетчики и расходомеры жидкости. Счетчики жидкости служат для измерения количества жидкости, проходящей по трубопроводу, а расходомеры — для измерения расхода жидкости. Расход жидкости — величина, численно равная количеству жидкости, проходящей через данное сечение трубопровода в единицу времени. Кроме того, имеются средства измерения, которые дают возможность определять не только расход, но и количество жидкости одновременно. Такие приборы носят название «расходомер со счетчиком», или «счетчик-расходомер».
Общим для счетчиков и расходомеров жидкости одного типа является первичный измерительный преобразователь. Известные-объемные измерительные преобразователи как промышленного, так и лабораторного исполнения различны по своей конструкции. Среди таких преобразователей особое место занимают измерительные-преобразователи с овальными шестернями, применяемые в закрытых трубопроводах для измерения количества однофазной жидкости с высокой точностью.
Информация о вращении выходного вала одной из овальных шестерен дает возможность измерить с помощью счетной головки число оборотов вала за некоторое время т, соответствующее количеству жидкости в объемных единицах, или угловую скорость вращения с помощью вторичных преобразователей, идентифицируя-расход жидкости. В первом случае мы имеем счетчик количества жидкости, а во вторим — расходомер.
В СССР счетчики с овальными шестернями впервые были изготовлены в Ленинграде [9]. С 1955 г. проектированием и изготовлением этих счетчиков стали заниматься в Баку (СКБнефте-химприбор), а затем в Ливнах (ПО «Промприбор»).
Преимущество счетчиков с овальными шестернями перед другими счетчиками объемного типа заключается в сравнительно малых неравномерностях движения чувствительного элемента — овальных шестерен, меньших затратах материала, высокой точности в широком диапазоне расходов.
В настоящей работе представлены основные теоретические и экспериментальные исследования и патентные материалы в области счетчиков жидкости с овальными шестернями. В гл. I приводится обзор различных модификаций конструкции как самих преобразователей и овальных шестерен, так и возможных информационных блоков. Рассмотрены технические характеристики отечественных и зарубежных счетчиков и их применение для измерения количества и расхода жидкостей с соответствующими физико-химическим» свойствами.
В гл. II приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученных за последние годы и связанных с моделированием течения жидкости в радиальном и торцовом зазорах, с динамикой взаимодействия потока жидкости с овальными шестернями, с вопросами оптимизации геометрических параметров конструкции на основе динамических эффектов.
Так как рассматриваемые приборы служат для измерений количества и расхода жидкостей, то в гл. II} приведены различные метрологические характеристики как теоретического, так и экспериментального характера. Приведена экспериментальная оценка метрологических характеристик при изменении геометрических пара» метров камеры преобразователя и его гидравлического тракта»
4
В гл. IV приведена схема инженерного расчета основных узлов преобразователя.
Вопросам применения счетчиков и расходомеров в автоматизированных измерительных системах посвящена гл. V. Здесь рассмотрены различные конструкции автоматизированных систем с рассматриваемыми приборами и взаимосвязь их со вторичными измерительными приборами и приборами управления.
Нам представляется, что анализ отечественных и зарубежных работ будет способствовать лучшему пониманию роли и перспектив развития рассматриваемого типа счетчиков и расходомеров в системах измерения и в какой-то мере восполнит тот пробел, который существует в литературе в настоящее время.
,| Следует отметить, что характер исследований ряда вопросов носит методологический характер и может оказаться полезным при оптимизации конструкций других типов счетчиков и расходомеров. Вместе с тем данная книга не претендует на исчерпывающую полноту рассмотрения всех конструктивных решений и теоретических вопросов метрологического и гидродинамического характера встречающихся в мировой практике проектирования, изготовления и эксплуатации счетчиков и расходомеров с овальными шестернями.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.............. ;
ГЛАВА I. Технические характеристики счетчиков и расходомеров жидкости с овальными шестернями .... (
1. Принцип работы.......... (
2. Первичный измерительный преобразователь • \
3. Информационный блок.........2С
4. Промышленный выпуск счетчиков и расходомеров . Зс ГЛАВА II. Теоретические основы работы первичных измерительных преобразователей ......... 4S
5. Геометрические характеристики измерительной камеры
и овальных шестерен.........49
6. Кинематические и динамические характеристики . . 61
7. Взаимодействие потока жидкости с овальными шестернями ......ff»'......69
8. Течение жидкости в радиальных и торцовых зазорах 76
9. Распределение давления вдоль гидравлического тракта
и построение статистической картины утечки в зазорах 81
10. Оптимизация соотношения основных размеров измерительной камеры и овальных шестерен.....86
11. Перепад давления. Коэффициент гидравлического сопротивления .............88
ГЛАВА III. Метрологические характеристики счетчиков и
расходомеров жидкости.........91
12. Нормируемые метрологические характеристики . . 91
13. Погрешность отсчета показаний счетчиков и расходомеров ..............96
14. Зависимость погрешности показаний от расхода и вязкости жидкости..........99
15. Зависимость погрешности показаний от температуры жидкости............103
16. Влияние величин зазоров на погрешность показаний 106
17. Влияние внешнего тормозного момента . . . . 109
18. Влияние сопротивления на входе и выходе . . . 112.
19. Влияние геометрических соотношений размеров измерительной камеры..........115
20. Математическая модель погрешности счетчика или расходомера.............116 143.
ТЛАВА IV. Расчет конструкции........ 117
21. Основные положения......... 117
22. Расчет величин максимального, минимального и номинального расходов.......... 117
23. Расчет измерительной камеры, овальных шестерен и кинематической цепи.........121
24. Расчет кулачков для нарезания овальных шестерен 123
ГЛАВА V. Применение счетчиков и расходомеров в измерительных системах........... 127
25. Классификация систем......... 127
26. Принципиальные схемы систем измерения . . . 129
27. Введение автоматической коррекции по плотности и температуре............ 138
«Список литературы........... 140
Цена: 150руб.
