7. 2 Механічні лічильники

Механічний лічильник представляє собою прилад, головною частиною якого є робочий орган, що приводиться в дію періодичним рухом рідини, що протікає через прилад. Кількість циклів робочого органа, пропорційна кількості рідини що протікає через нього і вимірюється додаванням (сумою) лічильного механізму.

Механічні лічильники поділяються на об’ємні, швидкісні і вагові.

Механічні прилади характеризуються калібром (діаметром вхідного отвору), чуйністю (найменшими витратами, при яких лічильник починає давати показання), діапазоном величини, яка вимірюється, характерними витратами (об’ємом рідини в м котра проходить через лічильник протягом 1 години при втраті напору, яка дорівнює 10 м. вод. ст.), класом точності.

7. 2. 1 Об’ємні лічильники

Об’ємний лічильник складається із декількох, частіше усього двох, однакових камер для вимірювання визначеного об’єму, улаштованих рухомими виштовхувачами. При проходженні через лічильник рідини поперемінно заповнюється камери, причому при заповненні першої камери інша спорожняється.

За час заповнення і наступного спорожнення кожної камери її виштовхував робить один цикл періодичного руху. Кількість рідини, яка пройшла через прилад визначається по числу заповнення камер, яке фіксується лічильним механізмом, який приводиться в дію виштовхувачем.

Принцип роботи об’ємних лічильників заклечається у тому, що рідина направляється до вимірювальної камери визначеного об’єму, яка улаштована рухомими виштовхувачами за допомогою котрих камера послідовно заповнюється і спорожнюється. Кількість рідини яка пройшла через прилад визначається за кількістю камер, котре фіксується лічильником кількості ходів виштовхувала.

Переваги об’ємних лічильників є висока точність (окремі види лічильників мають клас точності 0,2 ... 0,5). Недоліком таких лічильників є їх конструктивна складність і громіздкість.

В залежності від характеру руху і конструкції виштовхувала об’ємні лічильники поділяються на поршневі (які виконують зворотно – поступовий рух), дискові (коливальний рух) і ротаційні (обертове рух).

Позитивним якостями об’ємних лічильників є висока точність вимірювання. Максимальна відносна похибка у кращих лічильників не перевищує 0,2 ... 0,5 %. Їх недоліками є складність конструкції і громіздкість.

Внаслідок того, що використання поршневих і ротаційних лічильників в останній час край обмежено, то більш детально необхідно зупинитися на дискових лічильниках.

7. 2. 2 Дискові лічильники

Д исковий лічильник (рис. 7. 3) складається з дискового поршня 1, камери вимірювання 2, корпуса 3, передаточного механізму 4, роликового лічильного механізму 5 і стрілчатого лічильного механізму 6.

Рисунок 7. 3 Улаштування дискового лічильника: 1 – поршень; 2 – камера; 3 – корпус; 4 – механізм передаточний; 5 – роликовий лічильний механізм; 6 - стрілчатий лічильний механізм; 7 – отвір; 8 – наполовину шар; 9 – ось; 10 - направляючий конус; 11 - поводок

Корпус 3 складається з двох частин і обладнаний патрубками для підведення і відведення рідини.

Камера вимірювальна 2 також складається з двох частин.

В нутрішня бокова поверхня камери є поверхнею шару діаметром, який дорівнює діаметру дискового поршня, а внутрішня частина верхньої і нижньої поверхонь виконано у вигляді двох конусів, посічених у верхів’я сегментами. Шарові сегменти виконують функції підп’ятника для шарової опори дискового поршня. Камера має отвір 7 для входу і виходу рідини. Отвори призначені для спілкування камери з вхідним і вихідним патрубками корпуса. Вхідний отвір відокремлений від вихідної радіальною перегородкою, котра одночасно виконує функції направленню для дискового поршня (рис. 7. 4).

Рисунок 7. 4 Принцип дії дискового лічильника

Дисковий поршень улаштовано двома наполовину шарами 8 і віссю 9 яка розташована перпендикулярно диску.

Диск наполовину шару 8 суцільно посаджений в сегменти камери для вимірювання. Ось диску 9 проходить через отвір у верхньому сегменті і своєю боковою поверхнею торкається направляючого конуса 10. рідина що надходить у камеру вимірювання через вхідний отвір, впливає на диск, який робить коливанні рухи. При цьому прорізь диску переміщується по перегородці, запобігаючи повороту диску відносно своєї осі, а рідина обтікає навколо опорного шару і покидає камеру через вихідний отвір. Ось 9 диску, обкачуючись навколо направляючого корпусу 10, обертає поводок 11 привідного валику, на верхньому кінці якого закріплена шестерня, яка передає рух валика і, внаслідок чого, рух диску через шестерні передаточного механізму 4 до лічильного механізму.

Дисковим приладам притаманний низький поріг чуйності (0,1 м³ / годину) внаслідок чого вони можуть вимірювати кількість рідини навіть при незначних витратах. Як правило їх використовують для контролю кількості рідини, яка витрачається в паливних системах, а також для вимірювання в лабораторній практиці.

7. 2. 3 Ротаційний лічильник з овальними шестернями

Ротаційний лічильник з овальними шестернями (рис. 7. 5) складається з двох овальних шестерень 1, які знаходяться в заціплені. Насаджених на осі і розташованих в середині корпуса 2, і обладнаних патрубками входу і виходу рідини.

Рисунок 7. 5 Схема лічильника з овальними шестернями: 1 – шестерня; 2 – корпус

Рідина яка входить до корпусу утворює на шестерні момент, завдяки чому вона обертається, замикаючі і виштовхуючи до трубопроводу через вихідний отвір корпуса об’єм рідини. Кількість таких об’ємів, яка проходить через прилад за певний час, пов’язана з кількістю (числом) обертів шестерні. Для сумарного визначення кількості обертів прилад улаштований лічильним механізмом.

Лічильники з овальними шестернями застосовуються для вимірювання малої кількості рідини (від 1,5 см³ / с) і є прилади високого класу точності (0,1 ... 1,5).