Разработка и исследование многоцелевого расходомера жидкости с перспективой его производства на основе аддитивных технологий
Разработка оригинального многоцелевого расходомера жидкости кольцевого типа. Его отличие состоит в предельной простоте конструкции, технологичности (за счет использования аддитивных технологий), высокой надежности, низкой стоимости при высоких метрологических характеристиках. Высокая надежность расходомера будет обеспечена за счет отсутствия подвижных деталей и элементов, перекрывающих поток. Низкая стоимость будет реализована за счет использования современных аддитивных технологий, что позволит также обеспечить индивидуальное изготовление под конкретные требования Заказчика. По предварительным данным он обеспечит основную погрешность измерения 3-5% при быстродействии (постоянной времени) не хуже 0,5 сек. Разрабатываемый расходомер будет нечувствителен к искажению эпюры течения потока, что является очень важным его преимуществом, т.к. это не требует струевыпрямителей или прямых участков потока до и после расходомера. Создаваемый расходомер будет нечувствителен к пульсациям измеряемого потока, а также к вибрациям корпуса расходомера, что позволит проводить измерения расходов потоков на объектах, подверженных вибрациям. Планируется реализовать цифровой или аналоговый выходной сигнал, в том числе с записью показаний расходомера на компьютер. Расходомер обеспечит простоту установки в разрыве трубопровода и низкую трудоемкость при обслуживании и эксплуатации. Он будет иметь значительный межповерочный интервал (2-3 года). Расходомер позволит измерять расходы химически агрессивных жидкостей (топлива, антифризы и др.). Применение выносной аппаратуры для считывания и записи показаний расходомера позволит обеспечить удобство проведения измерений.
Характеристики устройства:
- Диапазон измеряемых расходов: 10…80 л/мин.;
- Температурный диапазон измеряемых потоков – от -20 до +65°С
- Относительная погрешность измерения расхода – не хуже± 3-5%;
- Гидравлическое сопротивление расходомера – не более 10 кПА при 50 л/мин. (уточняется в процессе разработки);
- Габариты расходомера – 240 х 240 х 70 мм;
- Масса расходомера – не более 0,7 кг (уточняется в процессе разработки);
- Стоимость производства – не более 2000 рублей (уточняется в процессе разработки).
По всем указанным показателям расходомер будет превосходить зарубежные аналоги, обеспечивая при этом рациональное сочетание показателя «цена/качество».
Конструктивно разрабатываемый кольцевой расходомер будет выполнен в виде автономного (измерительного) модуля, включаемого в разрыв трубопровода измеряемого потока (с фланцевым, резьбовым или иным соединением). Измерительный модуль будет иметь штуцера для подключения датчика перепада давления на участке измеряемого потока кольцевой формы. Вторичная измерительная аппаратура (плата АЦП) будет выполнена в виде отдельного блока, связанного с датчиком перепада давления и регистратором показаний расходомера. Показания датчика температуры потока также должны регистрироваться через АЦП. Все показания датчиков перепада давления и температуры потока будут передаваться на персональный компьютер для записи результатов в режиме реального времени. Питание всей измерительной и вторичной аппаратуры, используемой при измерении расхода, жидкости должно обеспечиваться от сети постоянного тока 12-14 В или от сети переменного тока 220 В. Масса и габариты измерительного участка кольцевого расходомера (измерительного модуля) будут определяться конкретной задачей измерения расхода (диаметры и материал трубопроводов, располагаемый размер для установки расходомера в разрыв трубопровода, применяемый материал для изготовления измерительного модуля (пластик/металл) и др.). Измерительный модуль расходомера будет иметь ударопрочную и вибростойкую конструкцию, обеспечивающую функционирование расходомера на объектах с повышенной вибрацией. Разработка расходомера будет проводиться с учетом технически и экономически обоснованной унификации, стандартизации и взаимозаменяемости используемых деталей и узлов.
