椭圆流量计计数机构的改造
LC型椭圆齿轮流量计的计数机构是由金属齿轮组成,在乙醛腐蚀性较强的场合使用时,由于周围腐蚀性气体渗入计数机构内,造成齿轮的腐蚀,经常发生计数器卡住,齿轮损坏等故障。并且操作人员要求将流量计的计量状态进行远距离传送。在原有计数装置上解决上述问题是比较困难的,为此我们对原计数机构进行了改造。
一、改造方案
1.将仪表测量部分与计数部分隔离起来,信号采集用磁铁和干簧管实现,取代原来的精度调节器、变速机构等齿轮积算机构。这样既避免了物料的渗漏、周围腐蚀性气体对计数机构的腐蚀及机械磨损,也便于将流量计的机械信号转换为电信号,以便实现远距离传送及物料的温度自动补偿计量。
2.计数器采用袖珍电子计算器,利用计算器的累加功能。
具体实现的方案如下(以LCG-80椭圆流量计计数机构改造为例)。
在磁性联轴器从动磁钢出轴上固定一个圆筒形不锈钢筒,在该圆筒壁上固定一块凹型永久磁铁,在流量计计数头外壳内固定一块板,干簧管固定在板上。千簧与磁铁间接触距离应小于12mm,实际安装为5mm左右。当椭圆齿轮转动时,主磁钢转动。从动磁钢和固定在不锈钢圆筒上的磁铁也同步旋转,每转一圈就使固定在另一块板上的干簧接通一次。这样就把椭圆齿轮转动的次数变换成正比于其流量大小的开关频率信号输出,此开关信号作为袖珍计算器的输入信号驱动计算器的累加运算。另外为了准确反映实际转数,防止在小流量时由于从动磁钢的抖动而引起的干簧误动作,在不锈钢圆筒外壁对称安装了阻尼刷子。
具体结构如图所示。
注:固定永久磁钢的圆筒用不锈钢制作;固定干簧的安装板用1.5mm厚的铝板制作。
仪表计数器的计数值与流量符合下列关系式:
式中Q为t时间内流过仪表的液体体积流量
q为流过仪表的液体瞬时流量
f为计数器的计数频率
为流量系数,它与流量计的计量容积传动结构等有关系,一般用实验方法确定。
N为在t时间内计数器计数值。
二、藉要注意的几个问题
1.千簧管的最高工作频率一般为12Hz,袖珍电子计算器的最高工作频率一般为7Hz,(这里指累加频率)。因此当用上述方法采集信号时,信号祸合处在最大流量下工作频率不得高于7Hz。
2.当仪表安装在易燃易爆场所时,信号连接必须考虑防爆间题。经测定与袖珍计算器直接连用的干簧开关的最大开路电压为0.35V,最大短路电流为4μA,一般可视为安全火花电能。但为了可靠起见,除千簧管用金属套管(不用磁金属材料)密封保护以防破碎外,还在计算器的供电回路串接了金属膜限流电阻(计算器工作电源为3V电池)。
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