Вимірювання рідин з низькою змащувальною здатністю

Досить часто наші клієнти стикаються з необхідністю вимірювання витрати рідин з малою змазує здатністю і малими витратами. Малі витрати різко обмежують типи витратомірів, які можна використовувати для цієї мети, особливо якщо діаметр трубопроводу або занадто малий, або трохи більше того, в якому забезпечується потрапляння в робочий діапазон для витратомірів таких типів, як ультразвуковий, вихровий, електромагнітний і т. д.

Прості, невибагливі, що працюють на принципі волюметричного вимірювання витратоміри-лічильники в цьому випадку мають найкраще співвідношення ціна/якість в порівнянні з іншими конкурентами. Можливість установки в трубопровід іншого діаметру, відсутність вимог до нормалізації потоку, встановлення в горизонтальному, вертикальному, похилому положенні також часто є вагомими аргументами для користувача. Як правило, такі витратоміри чудово працюють з рідинами, які володіють хорошою змазує здатністю (масла, вуглеводневі палива, жири тощо). Їх можна також використовувати і для вимірювання рідин з малою змазує здатністю (вода, спирти, Пави, зріджені гази і т. д.), але з урахуванням певних особливостей, тепер по порядку.

Наші партнери в Росії, компанія «ДАРКОНТ» (www.darkont.ru) отримала цікаві результати первинної повірки на тестовому стенді ФБУ «Ростест – Москва» на повірочної установки УПСЖ-50/ВМГ з межею допустимої відносної похибки ±0,05%. Калибровался витратомір Дарконт OM015S511.219 – витратомір з нержавіючої сталі, що працює в діапазоні 1-40 літр/хв (60-2400 л/год). Паспортна точність (на легкому маслі, або ДТ) – не гірше ±0,5% від вимірюваного значення.

Як видно з сертифіката, калібрування витратоміра проводилася на воді, яка має низьку змазує здатність, що дуже сильно позначається на результатах вимірів при витратах, близьких до нижньої межі діапазону.

Аналіз отриманих даних (див .таблицю сертифіката) показує:
-дуже високу стабільність результатів випробовуваного витратоміра, яка навіть перевищує стабільність еталонного приладу;
-відхилення від точності еталонного приладу, для витрат
більших, ніж 10% Qmax. менше, ніж на 0,5%;
більших, ніж 25% Qmax - менше, ніж на 0,015%.
- різке зниження точності при витратах, рівних або менших, ніж Qmin – до -2,5%.

Останнє легко пояснити тим, що тертя підшипники шестірнею витратоміра ОМ015 на малих витратах, внаслідок низької мастильної здатності води, надають більший опір потоку рідини, що викликає великі паразитні витоку між шестернями і кришкою/дном і стінками вимірювальної камери витратоміра, що дає заниження показуються результатів у порівнянні з еталонним лічильником. Їм можна знехтувати, т. к. він проявляється тільки при витратах близьких до Qmin, і сумарна похибка витратоміра (якщо, звичайно, він не весь час працює на витратах, близьких до мінімального) погіршиться не сильно;

Але є способи, щоб повністю виключити вплив даного чинника:
1-й спосіб, найпростіший – при використанні з такого роду рідинами звужувати діапазон вимірювань, зрушуючи нижню межу Qmin до значень, що перевищують Qmin для рідин з хорошою змазує здатністю приблизно в півтора-два рази, тобто Qmin1=1,5~2Qmin.

Цей спосіб придатний як для витратомірів з механічним суматором, так і з імпульсним виходом.
2-й спосіб – використовуючи так звану корекцію нелінійності. Вона може використовуватися тільки для витратомірів з імпульсним виходом.

Як було зазначено вище, стабільність результатів випробовуваного витратоміра дуже велика, тому достатньо для значень витрат рідини близько Qmin виміряти коефіцієнт К (кількість імпульсів на 1 л минулої рідини) для одного або декількох значень
Q 1, Q 2 .... і т. д (до 10) і ввести його/їх в контролер з необхідною нам дискретністю.

Корекція нелінійності є опцією для витратомірів-лічильників Дарконт і замовляється на фабриці-виробнику, яка перевіряє необхідний витратомір при заданих Замовником значеннях. В сертифікаті перевірки фабрики, в цьому випадку, буде приведено не одне значення цього коефіцієнта К (як правило, вимірюється в середині діапазону Qmin...Qmax), а потрібне вам кількість К1,К2... (до К10), при строго заданих Q 1, Q 2 .... і т. д. Потім ці значення вводяться в контролер (суматор). Таким чином, ми перетворимо криву графіка залежності коефіцієнта К від витрати в кусково - лінійну функцію, значно покращуючи точність вимірювань.
Можливість введення К1-Кп є в пропонованому нами суматорі FRT121 виробництва компанії TRIMEC.

Таким чином, існуючі методи дозволяють компенсувати невеликі проблеми з точністю, що виникають при експлуатації витратомірів об'ємного типу на рідинах з низькою змазує здатністю, і з успіхом їх використовувати для таких застосувань.