Преобразователи расхода тахометрического типа

Основным узлом тахометрического датчика (рисунок 7) является турбинка или крыльчатка, скорость вращения которой зависит от скорости потока жидкости. Число оборотов лопастного устройства пропорционально объему протекающей жидкости, а показания счетного устройства приводятся с помощью масштабирующего редуктора к показаниям в единицах объема.

Рисунок 7 Принцип работы преобразователя расхода тахометрического типа

При работе тахометрических преобразователей с измерительно-вычислительным блоком теплосчетчика у каждого из них имеется дополнительный импульсный выход, сигнал с которого поступает на вычислитель.

Преобразователи тахометрического типа применяются, например, в составе теплосчетчиков СТ1, СТ3, СТ6. Теплосчетчики с тахометрическими преобразователями, в последнее время применяются достаточно редко в связи с тем, что наличие подвижного механизма, размещаемого в потоке теплоносителя, отрицательно сказывается на надежности и долговечности прибора.

В качестве датчиков температуры для работы в составе теплосчетчиков, кроме платиновых термометров сопротивления, могут применяться термопары. Например, в составе теплосчетчика "ТАРАН-Т" применяется хромель-алюмелевая термопара типа КТХА-01. Принцип работы термопары основан на возникновении термоэлектродвижущей силы при нагреве спая разнородных металлов термопары протекающим теплоносителем. Величина термоЭДС пропорциональна температуре теплоносителя. Термопара располагается так, что ее спай касается защитного чехла. На термоэлектроды надеты изоляционные бусы. В головке защитного корпуса термопары расположена колодка с зажимами для термоэлектродов и соединительных проводов. Поправка на температуру холодных концов термопары вводится автоматически специальным блоком, имеющимся в составе тепловычислителя.

Рисунок 8 Устройство термопары

В состав теплосчетчиков могут входить датчики давления для измерения давления прямой и обратной сетевой воды. Такими датчиками могут быть, например, датчики давления мембранного типа. Схематично устройство такого датчика показано на рисунке 9. Чувствительным элементом датчика является двухслойная мембрана. Измеряемое давление действует на металлическую мембрану, к которой сверху припаяна сапфировая мембрана с тензорезисторами. Элементы измерительной схемы и усилитель находятся в измерительно-усилительном блоке.

Рисунок 9 Устройство датчика давления мембранного типа

Существует несколько схем передачи сигналов от преобразователей расхода, температуры и давления к тепловычислителю.

Возможна передача сигналов от каждого преобразователя в электронный блок теплосчетчика по отдельной линии связи (рисунок 10). Такой способ, например, используется в теплосчетчиках типа ТЭМ-05М, SA-94, ТСР-01.

Рисунок 10 Схема автономной передачи сигналов от преобразователей расхода, температуры в измерительно-вычислительный блок теплосчётчика (теплосчётчик "ТАРАН-Т")

Вторым способом передачи сигналов от преобразователей является сбор всех сигналов на преобразующее устройство какого- нибудь преобразователя расхода и далее - передача общим кабелем усиленных сигналов на блок тепловычислителя (рисунок 11). Такой способ используется, например, в теплосчетчике "ТАРАН-Т".

Рисунок 11 Схема объединённой передачи сигналов от преобразователей расхода в измерительно-вычислительный блок теплосчётчика (теплосчётчик "ТАРАН-Т")

Еще одним способом передачи сигналов от преобразователей, представляющим комбинацию первого и второго способов, является передача всех сигналов на электронный блок теплосчетчика, который смонтирован на каком-либо из преобразователей расхода (рисунок 12). Такой способ применен в случае использования теплосчетчика типа КМ-5. В КМ-5 блоки усилителей-преобразователей сигнала смонтированы непосредственно на корпусе расходомера. Таким образом, по линиям связи проходит уже преобразованный и усиленный сигнал, что значительно повышает помехоустойчивость системы, а, следовательно, динамический диапазон и точность измерений.

Рисунок 12 Схема комбинированной передачи сигналов от преобразователей расхода, температуры и давления в измерительно-вычислительный блок теплосчётчика (теплосчётчик "ТАРАН-Т")

Поставщик тепловой энергии заинтересован в получении данных о потребляемом тепле и утечках сетевой воды в системе теплоснабжения. Для получения этой информации в составе узла коммерческого учета и контроля тепла необходимо включать, как минимум, два преобразователя расхода и два датчика температуры, устанавливаемых и на входном и на выходном трубопроводах.

Водосчетчики

Водосчетчики предназначены для коммерческого учета расхода горячей и холодной воды в различных системах водоснабжения.

Для учета расхода воды применяются водосчетчики типа ВСХ, ВМХ (холодная вода, tв= +5 - +50 °С) и типа ВСГ, ВМГ (горячая вода, tв= +5 - +150 °С).

Рисунок 13 Водосчётчик

В качестве преобразователей расхода везде используются преобразователи тахометрического типа: с dу=20 мм до dу=40 мм - с крыльчаткой, начиная с dу=50 мм до dу=150 мм - турбинные преобразователи.

Как правило, водосчетчики устанавливаются в магистралях систем холодного и горячего водоснабжения, подпитки сетевой водой системы отопления (при независимой схеме отопления). Регистрация измерений может осуществляться как по месту, так и дистанционно.

Основные технические характеристики разных типов водосчетчиков приведены, например, в книге «Энергосбережение в учреждениях научно-исследовательского профиля», М.- МФТИ, 2001