Измерительные устройства крыльчатых и турбинных расходомеров

Многие находящиеся в эксплуатации крыльчатые и турбинные счетчики жидкости не имеют дистанционной передачи показаний. Вал турбинки связан у них через зубчатый редуктор механически или через магнитную муфту с роликовым либо стрелочным счетным механизмом. Магнитная муфта в старых конструкциях находится между редуктором и счетным механизмом, а в более новых — между турбинкой и редуктором.
Имеются конструкции, в которых наряду со счетным механизмом, установленным непосредственно на корпусе преобразователя расхода, есть еще и устройство, обычно электрическое, для дистанционного измерения количества прошедшей жидкости или газа либо их расхода. Если же турбинный и шариковый преобразователи расхода имеют тахометрический преобразователь, вырабатывающий сигналы, частота которых пропорциональна частоте вращения турбинки или шарика, то местные указатели расхода или количества отсутствуют.
Для измерения количества прошедшего вещества эти импульсы, создаваемые тахометрическим преобразователем, считаются электрическим счетчиком импульсов, а для измерения расхода служат частотомеры, измеряющие частоту импульсов. Иногда ограничиваются измерением среднего значения выпрямленного пульсирующего тока. Но в этом случае точность измерения расхода оказывается невысокой.

Применяют два способа измерения частоты. Первый основан на ее предварительном преобразовании в постоянный ток путем перезарядки конденсатора. Второй — на счете числа импульсов за определенные промежутки времени.

Второй способ измерения частоты состоит в счете числа импульсов, вырабатываемых тахометрическим преобразователем за определенный промежуток времени, или же в счете числа импульсов, вырабатываемых образцовым, кварцевым, генератором за время, равное или кратное периоду измеряемого сигнала.

Для измерения массового расхода и количества с помощью тахометрических расходомеров и счетчиков существует много схем. Их можно разделить на две группы. В первой наряду с тахометрическим преобразователем расхода имеется независимый от него преобразователь плотности вещества (или температуры и давления). Вычислительное устройство обрабатывает сигналы от этих преобразователей, и на выходе схемы получаются значения массового расхода жидкости или газа. Во второй группе тахометрический преобразователь расхода конструктивно связан с устройством, реагирующим на изменение плотности (или температуры и давления). Основное применение в той и другой группе получили лишь приборы для измерения массового расхода или количества жидкости, в которых необходимая коррекция достигается только с помощью соответствующего преобразователя температуры. Схемы с коррекцией по плотности встречаются значительно реже вследствие трудностей, связанных с разработкой и изготовлением достаточно точных и надежных преобразователей плотности.

При измерении расхода или количества жидкости проще ограничиться введением коррекции на температуру измеряемого вещества. Для турбинных и шариковых расходомеров, имеющих выходной электрический сигнал, коррекция на температуру вводится с помощью электрического сигнала от преобразователя температуры. Так, для измерения массового расхода жидкого топлива реализована схема, состоящая из шарикового расходомера, имеющего частотный выходной сигнал, и терморезистора, сопротивление которого преобразуется в частоту особым устройством. Перемножение этих двух частотных сигналов образует сигнал, пропорциональный массовому расходу. Последовательно с терморезистором включено сопротивление, значение которого устанавливается от руки в зависимости от исходной плотности жидкости. Приведенная погрешность измерения массового расхода ±1,5%.