Розробка установки для перевірки побутових лічильників газу

     Об’єм газу витіснений за півоберта одного ротору, рівний об’єму, обмеженому внутрішньою  поверхнею корпусу і боковою поверхнею ротора, займаючого вертикальне положення. За повний оберт роторів витісняються чотири таких об’єми (рисунок 1.1) Для контролю за нормальною роботою, лічильник оснащений диференційним манометром, який під’єднюється до вхідного і вихідного патрубків приладу і показуючого втрати тиску при проходженні через лічильник. До недоліків ротаційних лічильників газу слід віднести пульсацію (тиску) потоку яку вони створюють, а також знос робочих органів. На Україні і зокрема в місті Івано-Франківськ виготовляються ротаційні лічильники газу, які використовують вище описаний принцип дії об'ємних камерних лічильників, ці побутові лічильники газу характеризуються номінальними витратами 4,6,20 м³/год. Порівняно з промисловими ротаційними лічильниками у них є розширений діапазон вимірювання і становить 1/30 максимальної витрати, що дає можливість вести облік при великомудіапазоні споживаних витрат, технічні характеристики побутових лічильників газу ротаційних лічильників газу, які випускаються ВАТ “Промприлад" місто Івано-Франківськ [9] подані в таблиці 1.1.

     Таблиця 1.1.

     Основні технічні дані побутових  лічильників газу

     До  побутових лічильників газу також  від носяться лічильники з вимірювальними міхами. Принцип дії їх полягає  в тому, що вони при розширенні засмоктують  газ у внутрішню порожнину, а при стисненні направляють його до місця споживання, При цьому кількість витісненого газу залежить від об’єму, який обмежений стінками міхів в їх крайніх положеннях, і числа циклів подачі.

     Лічильники  виготовляються з одним або двома  міхами і в залежності від цього з двома або чотирма вимірювальними камерами, Газ по цим камерам розподіляється з допомогою золотників або клапанів. Золотниковий розподіл застосовується тільки у приладах з двома міхами. Лічильники з вимірювальними міхами використовують для обліку невеликих кількостей чистих газів, які споживаються в основному в побутових цілях. Цього типу лічильники випускаються рядом спільних підприємств на Україні Тел. - CAT (місто Львів), а також за кордоном, наприклад фірмою Шлюмберже (Франція), Премагаз (Словакія) [11],

     Для вимірювання об’єму і витрати  газу також використовуються тахометричні лічильники у яких вал турбінки або  іншого перетворювача витрати   через   редуктор   зв’язаний   з   відліковим     механізмом    [1,9]. Тахометричні витратоміри, як більш складніші прилади, з'явились пізніше.

     1 - корпус;

     2 - зубчата передача;

     3,7 - два ротори які обертаються під дією потоку газу; 4- відліковий механізм;

     5 - редуктор;

     6 - магнітна муфта;

     Рисунок1.1. - Принципова схема ротаційного побутового лічильника газу

     Вони  вимірюють частоту обертання  турбінки або іншого рухливого елементу.. Найчастіше застосовують прилади, принцип  дії яких базується на перетворенні особливим тахометричним приладом (індукційним або фотоелектричним  перетворювачем) частоти обертання турбінки в частоту імпульсів електричного струму яка вимірюється електричним частотоміром. При цьому одночасно дуже легко виміряти кількість речовини, для чого необхідно витратомір додатково оснастити лічильником імпульсів, які формуються  тахометричним перетворювачем.  Фотоелектричний перетворювач, як правило, не має механічного зв’язку з перетворювачем витрати (турбінкою або ротором) і дуже мало його напружує, але є складним в конструктивній реалізації і набув обмеженого використання. Це суттєво знижує похибку вимірювання витрати і кількості» Крім того, відсутність необхідності в виводі осі через ущільнювач підвищує надійність роботи приладу. Переваги тахометричних витратомірів і лічильників газу - висока точність і великий діапазон вимірювань.

     Турбінні  лічильники газу - застосовуються для  вимірювання витрати: кількості  газу в якості первинного перетворювача  витрати використовується турбінка аксіальна, осі якої співпадають  з віссю трубопровода. В таких лічильниках обертовий момент від турбінки передається лічильному механізму через черв "ячну пару і редуктор. Турбінні витратоміри не мають механічного зв’язку з яким-небудь вимірювальним механізмом, що спричиняє зменшенню похибки вимірювань. Турбінний лічильник складається із трьох основних елементів: турбінного  первинного        перетворювача        витрати вторинного перетворювача частоти обертання, реєструючи-вимірювальної системи. Частота обертання турбінки може бути перетворена в частоту електричних імпульсів з допомогою вторинного індукційного перетворювача, індуктивного або фотоелектричного типу. Електричний частотомір який вимірює частоту цих імпульсів, градуюється в одинцях витрати а електричний лічильник загального числа імпульсів пройшовшої речовини.

     Похибка прилапу не перевищує 1% від верхньої межі вимірювань в діапазоні від 40 до 100% зміни витрати і 1,5% в діапазоні від 20 до 40%, При максимальній, витраті втрата тиску не перевищує 1220 Па, Ці лічильники виконуються  в  вибухобезпечному  виконанні  і  можуть  застосовуватись  у вибухонебезпечних приміщеннях, Турбінні лічильники' газу застосовуються для вимірювань витрати газу в широкому діапазоні від 0,8 до 415000 м³/год - в трубопроводах діаметрами 12 -1000 мм під тиском від 0,8 до 42.0 мПа. При обліку газу в побутових споживачів на Україні і теренах СНД вони суттєвого розповсюдження не набули, що пояснюється складністю прецизійного виготовлення рухомих елементів, в першу чергу турбінки, а також значно більшим перепадом тиску на них порівняно з ротаційними чи маховими побутовими газовими лічильниками.

     Барабанні лічильники газу - раніше широко застосовувались як побутові лічильники газу, в даний час застосовуються для точних вимірювань невеликих кількостей газу в лабораторних умовах і в повірочній практиці. Як зразкові в еталонних установках при повірці побутавих лічильників газу[10],

     Основним  елементом барабанного лічильника [2] є корпус, барабан з вимірювальними камерами і відліковим механізмом. Металічний барабан, розділений нахиленими перегородками на чотири камери рівного общему, розміщений в середині корпуса і обертається на вісі, підшипники якої закріпленні в передньому і задньому днищах корпусу. Барабан частково занурений в рідину, яка заповнює нижню частину корпусу. Рівень рідини знаходиться вище вісі барабана і обмежує вимірювальний об’єм камер, Вісь барабана з’єднана з лічильним механізмом і, таким чином, по числу обертів барабана можна визначити об’єм газу, пройшовшого через лічильник, В кожній камері вимірюється один і той ж об’єм тільки при тій умові, якщо рівень затворної рідини не змінюється. В якості затворної рідини найчастіше використовують воду. Номінальна витрата газу барабанного лічильника визначається похідною вимірювального общему газу на гранично допустиме число обертів барабана. Звичайно число обертів барабана у лічильника даного типу у 1 годину не перевищує 80-100 обертів. Збільшення числа обертів приводить, до суттєвих коливань рівня затворної рідини, і як наслідок до значного зниження точності вимірювань. Тобто, для підвищення межі вимірювань цих лічильників необхідно збільшувати об’єм вимірювальних камер, що приводить до збільшення його розмірів.

     Основною  перевагою цих приладів в порівнянні з іншими є те, що вони мають високу точність, так як затворна рідина забезпечує надійне ущільнення вимірювальних  камер,  і  точність  показів  навіть  і  на  малих  витратах залишається незмінною і залежить тільки від рівня затворної рідини. З метою узагальнення  області  використання  і  технічних  характеристик  побутових

     лічильників газу нижче подається таблиця 1.2 їх порівняльної характеристики.

     Таблиця 1,2

     Порівняльна характеристики лічильників  газу

1.2. Аналіз існуючих нормативно - технічних документів по діагностиці побутових лічильників газу