Сделай Сам Свою Работу на 5

Объемные счетчики (расходомеры)





Принцип действия основан на непрерывном отсчете объемов вещества, вытесняемых из измерительной камеры.

Пример – счетчик с овальными шестернями.

Рисунок 3 - Схема объёмного расходомера с овальными шестернями

Суммарный крутящий момент остается практически постоянным.

За один оборот шестерен объем камеры дважды заполняется и дважды опорожняется. Ось одной из шестерен соединяют со счетным механизмом. Измеряя частоту вращения шестерен можно определить расход жидкость.

Главный недостаток – непоступление жидкости при заедании шестерни.

 

 

Счетчик с четырьмя лопастями

Рисунок 4 - Схема четырёхлопастного счётчика

Q = qn , где q – измерительный объем , n – число оборотов вала

 

Тахометрические расходомеры

Принцип действия тахометрических расходомеров основан на измерении количества протекающей жидкости или расхода по частоте вращения крыльчатки или турбинки.

 

Тахометрический преобразователь с турбинкой

Рисунок 5 - Схема тахометрического преобразователя с турбинкой

ω = c , здесь Q – расход, F – площадь поперечного сечения трубопровода



с – коэффициент пропорциональности, ω – угловая скорость крыльчатки или турбинки.

Турбинка 2 изготовлена из ферромагнитного материала и помещена в трубопровод 1. Для измерения частоты используется индуктивный преобразователь частоты вращения, состоящий из постоянного магнита и измерительной обмотки. При вращении турбинки в измерительной обмотке наводится ЭДС, частота которой пропорциональна частоте вращения турбинки.

С помощью этого датчика можно измерять как количество жидкости, так и расход.

Электромагнитные (индукционные) расходомеры

Принципиальная схема электромагнитного расходомера показана на рисунке.

Рисунок 6 - Схема электромагнитного расходомера

Трубопровод 1 с протекающей по нему электропроводной жидкостью расположен между двумя полюсами 2 и 4 постоянного магнита. В стенки трубопровода заделано два изолированных электрода.

Трубопровод выполнен из немагнитной стали и изолирован изнутри. Электроды выполнены из нержавеющей стали. Под действием движущейся жидкости наводится ЭДС. e = Bdv



B – магнитная индукция постоянных магнитов

d – диаметр трубопровода

v – скорость потока жидкости

e = ;

Такие расходомеры используются для жидкостей, удельная проводимость которых не ниже 10-5

В них отсутствуют движущиеся детали.

 

Датчики крутящего момента

Магнитоупругие преобразователи крутящего момента (МУП)

2 типа МУП:

· Элементные

· Кольцевые

Чувствительным элементом являются контролируемый участок вала. Между полюсами магнитопровода и валом имеется воздушный зазор 1..2 мм.

В МУП используется магнитоупругий эффект, который заключается в изменении магнитных свойств ферромагнитных материалов под действием упругих механических напряжений.

Рисунок 1 - Датчик крутящего момента с элементными МУП

В качестве элементного МУП применяется трансформаторный магнитоупругий преобразователь с двумя П-образными сердечниками.

AD, AC, BD, BC составляют угол 45° по отношению к образующей вала.

При отсутствии вращающего момента вал изотропен.

Катушки А и В питаются от сети переменного тока и образуют обмотку возбуждения. Выходные напряжения снимаются с катушек С и D. При отсутствии момента на валу материал изотропен и UCD = 0. При возникновении вращающего момента материал вала становится анизотропным и UCD = f(σ), причем UCD реагирует на знак момента.

σ – напряжение от крутящего момента.

Недостаток МУП – зависимость от магнитной неоднородности материала вала выходного напряжения.

Кольцевой МУП представляет сочетание элементных МУП в единой конструкции, где они располагаются по кольцу. КМУП внешне напоминает статор электрической машины с явно выраженными полюсами. Вместо ротора используется участок испытуемого вала.



Рисунок 2 - Датчик крутящего момента с кольцевым МУП

К МУП менее подвержен ошибкам из-за неоднородности материала вала, но имеет большие массогабаритные показатели.

КМУП состоит из трёх колец с катушками. Среднее кольцо является возбудителем, на него подается питание так, что катушки замкнуты с чередованием полюсов.

Катушки измерительных обмоток также включены последовательно с соблюдением чередования полярности. Магнитопровод выполнен разъемным и состоит из двух половин, что облегчает его установку.

Фотоэлектрический датчик крутящего момента

Для измерения угла закручивания гребного вала в датчиках крутящего момента применяются фотоэлектрические, индуктивные трансформаторные преобразователи и генераторы переменного тока.

Фотоэлектрический датчик имеет вид:

На валу на заданном расстоянии друг от друга расположены два одинаковых диска. По радиусам дисков выполнены прорези, образующие решетку. Между дисками – источник светового потока, а с двух сторон – фотоэлектрические преобразователи.

При отсутствии момента щели первого и второго дисков совпадают, поэтому выходной сигнал с ФЭП = 0. При крутящем моменте происходит смещение дисков и появляется сигнал. Обычно в ФЭП применяют светодиоды и фотодиоды.

Недостаток – наличие оптической системы, которая сильно загрязняется под действием масляных паров и пыли.

Рисунок 3 - Фотоэлектрический датчик крутящего момента

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.