Никитин, Бойко - Методы и средства измерений, испытаний и контроля - 2004

Таблица 17.9 - Основные технические характеристики по расходу турбинных водосчетчиков

Калибр, мм	Пределы измерений по расходу, м3/ч
	номинальный	наибольший		наименьший
		пиковый	эксплуатационный
50	20	30	15	1,6
80	65	100	42	3,0
100	110	150	70	4,5
150	275	300	150	7,0
200	—	600	—	—
300	—	1500	—

Объемные счетчики с овальными шестернями

На рисунке 17.57 показана измерительная камера счетчика с овальными шестернями. В камере на горизонтальных осях расположены две овальные шестерни, принудительно связанные между собой зубчатым зацеплением. При протекании жидкости через камеру шестерни вращаются под действием разности давлений перед камерой и за ней, а также крутящих моментов, возникающих вследствие овальной формы шестерен. За полный оборот обе шестерни перемещают через камеру объем жидкости, определяемый объемом этой камеры.

Рисунок 17.57 - Измерительная камера счетчика с овальными шестернями

На рисунке 17.58 показана в разрезе одна из конструкций счетчика с овальными шестернями — счетчик с условным обозначением СВШ-5.

В корпусе 4 размещена измерительная камера 5 с двумя овальными шестернями 7 и 5, насажанными на оси 6, закрепленные в днище камеры. Передача вращения шестерен через стенку 9, изолирующую счетный механизм, размещенный в головке 2, от жидкости, заполняющей измерительную камеру,

осуществляется магнитной муфтой 10. Ведущий магнит этой муфты укреплен в торце шестерни 7, а ведомый — на оси, связывающей муфту через редуктор 3 со счетным механизмом 1, заключенным в головке 2.

Рисунок 17.58 - Счетчик с овальными шестернями

Передача вращения шестерен к указанным механизмам может быть осуществлена также через ось, связанную с одной из шестерён и уплотненную в месте ее прохода через разделительную стенку. На рисунке 17.59 показано несколько положений овальных шестерен, поясняющих принцип измерения и действия счетчика.

Вположении 1 правая шестерня отсекла некоторый объем жидкости в полости 1. Разность давлений, действуя на обе шестерни, создает крутящий момент только на правой шестерне, поворачивающий ее по часовой стрелке. Крутящий момент левой шестерни равен нулю, так как на ее плечи действуют равные усилия. Так как стерни находятся в зацеплении правая шестерня, поворачиваясь, будет вращать левую шестерню против часовой стрелки.

Вположении 2 левая шестерня заканчивает отсекание объема жидкости

вполости 2, а правая начинает вытеснять объем жидкости из полости 1. В этом положении шестерен крутящий момент действует на обе шестерни.

Вположении 3 ведущей является левая шестерня, которая к этому моменту отсекла объем в полости 2 и на которую действует крутящий момент. Эта шестерня, поворачиваясь против часовой стрелки, вращает правую по часовой стрелке.

Вположении 4 правая шестерня заканчивает отсекание объема жидкости в полости 1, а левая начинает вытеснять объем жидкости из полости

2.

Вположении 5 полностью отсечен объем в полости 1, обе шестерни сделали пол-оборота, и ведущей стала опять правая шестерня.

Рисунок 17.59 - Схема, поясняющая принцип действия счетчика с овальными шестернями

За один полный оборот шестерен измерительные полости камеры (черненные) два раза заполняются и два раза опорожняются. Объём четырех доз жидкости, вытесненной из этих полостей, и составляет измерительный объем камеры счетчика.

Счетчики с овальными шестернями можно применять для измерения количества жидких горючесмазочных материалов, сжиженных газов, различных масел, кислот и др. Технические характеристики по расходу счетчиков с овальными шестернями приведены в таблице 17.10. В пределах указанных расходов точность показаний всех этих счетчиков составляет ± 0,5 %.

Таблица 17.10 - Технические характеристики по расходу счетчиков с овальными шестернями

Счетчик	Пределы измерений по расходу, М3/ч
	номинальный	наибольший	наименьший
1	2	3	4
СВШ-5	5	15	1,5

Продолжение таблицы 17.10

1	2	3	4
СВШС-40	6,5	20	3
СВШС-25	1,7	4	0,8
СШМ-80	20	60	6
ШЖУ-40	7,0	10,5	2,1

Объемные счетчики с кольцевым поршнем.

Счетчики с кольцевым поршнем применяют для измерения количества холодной и горячей воды, горючих жидкостей, масел сжиженных газов. В случае применения в конструкции счетчика магнитной муфты, передающей перемещение поршня счетному механизму, счетчик можно использовать для измерения количества кислот, щелочей, а также некоторых пищевых продуктов вина, молока, соков. Малые погрешности показаний и их постоянство позволяют применять этот счетчик в качестве образцового средства при определении вместимости и поверке автомобильных и железнодорожных цистерн и разного рода резервуаров. Один из вариантов устройства гидравлического узла счетчика с кольцевым поршнем показан на рисунке 17.60.

Основными частями узла являются измерительная камера 8 и поршень 10, заключенные в корпусе 2. Счетный узел прибора, состоящий из редуктора и счетного устройства, заключенных в счетную головку (на рисунке не показан), установлен на крышке 6.

При работе счетчика жидкость, поступающая в измерительную камеру 8 через входной патрубок и предохранительную сетку 3, оказывает давление на стенки кольцевого поршня и вследствие разности давлений на входе 14 в измерительную камеру 8 и выходе 12 из нее создает усилие, перемещающее поршень. Поршень 10, двигаясь по камере, за каждый цикл своего перемещения вытесняет из нее определенный объем жидкости.

Измерительная камера состоит из двух частей: нижней, в которой размещен поршень, и верхней — крышки. Полость камеры представляет собой цилиндр, в днище и крышке которого расположены соосно два цилиндрических выступа 9, направленных открытыми сторонами навстречу друг другу. На дне камеры, в центре, установлена ось с направляющим роликом 1. Внутри камеры имеется радиальная перегородка 13, отделяющая входное отверстие 14 для жидкости от выходного 12. Перегородка врезана в стенки камеры и ее внутренних цилиндрических выступов, а также в крышку и днище камеры и препятствует непосредственному перетеканию жидкости из входного отверстия к выходному. Поток может пройти от одного отверстия к другому только при перемещении поршня. В центре крышки имеется отверстие для прохода приводного валика, снабженного в нижней части поводком 5, а в верхней — трибкой 7.

Поршень 10 представляет собой кольцевой цилиндр с поперечной горизонтальной стенкой, разделяющей его на две половины. В центре перегородки расположены выступы 4 и имеется ряд отверстий для сообщения между собой нижней и верхней полос поршня. В поршне сделана радиально направленная прорезь 11.

Поршень в измерительной камере устанавливают так, чтобы прорезь 11 входила радиальная перегородка 13, а нижний выступ 4 размещался в кольцевой полости, образованной стенкой нижнего выступа 9 камеры и направляющего ролика 1. Таким образом, при работе счетчика выступ поршня может совершать только круговое движение, а сам поршень — только возвратно-поступательное.

Рисунок 17.60 - Гидравлический измерительный узел счетчика с кольцевым поршнем

В результате сочетания этих двух движений создается качательное движение поршня, аналогичное движению кривошипно-шатунного механизма. При перемещении поршня его верхний выступ 4, соприкасаясь с поводком 5, приведет во вращение валик трибку 7 и передаст таким образом перемещение редуктору и связанному с ним счетному механизму. Размеры камеры и поршня согласованы так, что при установке поршня в камере его наружная поверхность прилегает к стенке камеры, внутренняя поверхность к стенке цилиндрических выступов, а прорезь к перегородке. При этом зазоры между местами прилегания поршня к камере составляют доли миллиметра.

Принцип работы счетчика показан на рисунке 17.61. Перемещающийся в камере кольцевой поршень изображен в четырех положениях сдвинутых одно по отношению к другому на 90°.

А — входящая жидкость; Б — замкнутая жидкость; В — выходящая жидкость

Рисунок 17.61 - Схема, поясняющая принцип действия счетчика

скольцевым поршнем

Вположении 1 ось поршня расположена на линии перегородки, кольцо поршня касается камеры у основания перегородки. Измерительная камера разделена кольцевой стенкой поршня на отдельные полости 1, 2 и 3. Полость 1 сообщается с отверстием входа жидкости, а полость 3 — с отверстием ее выхода. Полость 2 замкнута стенками кольца и камеры и не имеет сообщения с отверстиями входа и выхода жидкости. При работе счетчика и поступлении жидкости в измерительную камеру давление в полости 1 будет больше, чем в полости 3. Жидкость, заключенная в полости 2, давит равномерно на наружную поверхность поршня, поэтому перемещение поршня происходит только вследствие разности давлений в полостях 1 и 3. Эта разность давлений приложена к внутренней поверхности полукольца поршня, примыкающего к полости 1, заставляет кольцо перемещаться в направлении движения часовой стрелки и вытеснять жидкость сначала из полости 3, а затем из полости 2.

Вположении 2 ось поршня повернулась на 90° по отношению к положению 1, объем полости 1 увеличился, а объемы полостей 2 и 3 уменьшились. Образовалась новая полость 4. Жидкость входит в полости / и 4,

авыходит из полостей 2 и 3. Давление в полости 1 больше, чем в полости 2, поэтому разность давлений, приложенных к правому полукольцу поршня на

участке ва, заставляет ось кольца перемещаться в прежнем направлении. При этом перемещении будет продолжаться заполнение полостей 1 и 4 и вытеснение жидкости из полостей 2 и 3.

Вположении 3 ось поршня находится на линии перегородки, и кольцо поршня касается камеры в наиболее удаленной от перегородки точке. Произошло дальнейшее увеличение объемов полостей 1 и 4, причем объем полости 1 достиг своей наибольшей величины и уменьшение объемов полостей 2 и 3 — объем полости 3 сократился до нуля. Давление в полости 4, сообщающейся с отверстием входа жидкости, больше чем в полости 2, сообщающейся с отверстием выхода жидкости. Разность давлений в полостях 4

и2, приложенная к наружной поверхности кольца, заставляет его ось перемещаться в направлении, указанном стрелкой. При дальнейшем перемещении будет продолжаться заполнение жидкостью полости 4 и вытеснение жидкости сначала только из полости 2, а затем и из полости 1.

Вположении 4 поршень повернулся на 90° по отношению к положению 3. Произошло дальнейшее увеличение объема полости 4, уменьшение объемов полостей 1 и 2 и образование новой полости 5. Полости 4 и 5 сообщаются с отверстием входа жидкости, а полости 1 и 2 — с отверстием выхода. Так как давление в полости 4 больше, чем в полости У, то разность давлений, приложенная к правому полукольцу поршня на участке ав, заставляет поршень перемещаться по направлению движения часовой стрелки. При этом объемы полостей 4 и 5 будут увеличиваться, а полостей 1 и 2—уменьшаться. К концу перемещения поршень займет исходное положение 1, причем объем полости 4 достигнет своей наибольшей величины, а объем полости 2 сократится до нуля.

Таким образом завершается один измерительный цикл, на протяжении которого поршень вытесняет объем жидкости, теоретически равный сумме объемов полости 2 в положении 1 и полости 1 в положении 3. Причем каждый из объемов 2 и 1 равен произведению серпообразной площади на высоту измерительной камеры.

Объемный счетчик с цилиндрическими поршнями

По разнообразию конструкций счетчики с цилиндрическими поршнями занимают одно из ведущих мест среди объемных счетчиков. Они отличаются числом, расположением и уплотнением поршней, конструкцией распределительного устройства и направлением действия жидкости на поршень.

В топливораздаточных и маслораздаточных колонках нашли широкое применение четырех поршневые счетчики. Гидравлический узел четырех поршневого счетчика с горизонтальным перемещением поршней, установленный в топливораздаточных колонках, показан на рисунке 17.62.

Счетчик состоит из четырехцилиндрового блока 1 и распределительной головкой 2, поршней 10, 13, 15 и 16, кулисно-кривошипного механизма, золотникового распределительного устройства и счетного механизма (на рисунке не показан).

Цилиндры блока расположены крестообразно. Каждый цилиндр закрыт крышкой и имеет канал, по которому жидкость подводится к полости, расположенной между поршнем и крышкой, и отводится из нее.

Рисунок 17.62 - Гидравлический измерительный узел четырех поршневого счетчика с горизонтальным перемещением поршней

Поршни размещены в цилиндрах блока, соединены между собой попарно штоками 14 кулис 2. Кулисы соединены между собой посредством роликов 12 и коленчатого вала 11, образуя кулисно-кривошипный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней во вращательное. Распределительное устройство состоит из золотника 9, гофрированной цилиндрической пружины 7 с опорным кольцом 6 и цилиндрической многовитковой пружиной, расположенной внутри гофрированной. Золотник выполнен в виде усеченного конуса и имеет в стенке отверстие 3 для подвода жидкости к полостям цилиндров и канал 5 для отвода ее. Нижняя плоскость золотника притерта к зеркалу средней части блока, а

верхняя плоскость кольца — к выпуску выходного канала распределительной головки. Герметичность мест прилегания создается над давлением двух указанных выше пружин. Золотник насажен на верхнюю шейку 4 коленчатого вала, с которым связан валик 5, передающий вращение счетному механизму.

В зеркале средней части блока имеются четыре отверстия, через которые жидкость последовательно поступает в каналы цилиндров или отводится из них в зависимости от положения отверстия и канала золотника.

При работе счетчика и положении поршней, показанном на рисунке 18.62, путь жидкости из входного патрубка к полости цилиндра перед поршнем 13 показан стрелкой. Второй стрелкой показан путь жидкости от полости перед поршнем 10 к отверстию выходного патрубка. Под действием разности давлений поршни 13 и 15 перемещаются в сторону поршней 10 и 16, находящихся под меньшим давлением. При перемещении происходит заполнение жидкостью полостей цилиндров перед поршнями 13 и 15 и вытеснение жидкости из полостей цилиндров перед поршнями 10 и 16. Перемещение поршней под действием кулисно-кривошипного механизма передается коленчатому валу 11, а через него золотнику, редуктору и счетному механизму прибора. Измерительный объем счетчика регулируют с помощью установленных в крышках цилиндров специальных винтов (на рисунке не показаны), действующих как вытеснители объема или как ограничители хода поршней.

17.2.2 Вибростенды

Переносной вибростенд серии ВСВ-131М

Внесен в Государственный реестр средств измерений № 26696-04. Предназначен для поверки и калибровки вибрационной аппаратуры в промышленных условиях. Вибростенд серии ВСВ-131М воспроизводит колебания заданного размаха виброперемещения или заданного среднего квадратического значения (СКЗ) виброскорости. Стенд надежно защищен от внешних вибраций. Дает возможность калибровать виброаппаратуру в непосредственной близости от работающих агрегатов без съема кабелей и металлорукавов. Позволяет калибровать практически любую виброаппаратуру, выпускаемую для промышленности, в том числе - устаревших типов. Вибростенд серии ВСВ-131М прошел Государственные испытания и занесен в Государственный Реестр. Выпускается уже более 8 лет. Не менее 300 вибростендов серии ВСВ-131М успешно эксплуатируются на предприятиях энергетики, нефтяной и газовой промышленности. Имеется взрывозащищенное исполнение ВСВ-131Ex с питанием от аккамуляторов и маркировкой

1ExibsIIBT4.

Рисунок 17.63 - Вибростенд ВСВ –131Ех

Таблица 17.11Краткие технические характеристики ВСВ - 131 Ех

Наименование параметра	Значение
Габариты	240x235x290 мм
Масса	12 кг
Максимальная масса калиб-	до 1 кг
руемых датчиков
Амплитуда виброускорения	0,02 ... 10 м/с2
Амплитуда по СКЗ виброско-	0,1…70 мм/с
рости
Амплитуда по размаху вибро-	10 ... 500 мкм
перемещения
Частота воспроизведения виб-	45; 64; 79.6 Гц
рации
Основная погрешность	менее 2%
Питание	220 В/50 Гц

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ. Вибростенд переносной серии ВСВ-131М (далее по тексту – вибростенд) предназначен для поверки виброаппаратуры газоперекачивающих агрегатов. Вибростенд переносной серии ВСВ-131М имеет две модификации исполнения – обычное (ВСВ-131) и взрывозащищенное (ВСВ-131Ех). Указанные исполнения имеют идентичные основные технические характеристики и отличаются тем, что во взрывозащищенном исполнении стенда применены специальные конструкторские и схемные решения, обеспечивающие требуемый уровень взрывозащиты. Для поставок в России вибростенд ВСВ-131Ех выполнен с видом взрывозащиты "искробезопасные электрические цепи" уровня "ib" по ГОСТ Р 51330.10-99 и специальным видом защиты "s" по ГОСТ 22782.3, имеет маркировку взрывозащиты "1ExibsIIBT4" и может применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок