Wysokociśnieniowy przepływomierz z kołami zębatymi śrubowymi do stanowisk testów hydraulicznych i testów szczelności

Zaprojektowany do stanowisk testowych, gdzie komponent jest oceniany jako dobry lub zły na podstawie kilku mililitrów oleju na minutę przy ciśnieniu 40 MPa. Miernik mierzy rzeczywistą objętość wypieraną, utrzymuje kalibrację od zimnego do gorącego oleju i zapewnia wyjście impulsowe, które sterownik PLC może sumować bez tabeli korekcji lepkości.

Wysokociśnieniowy przepływomierz z kołami zębatymi śrubowymi, korpus 40 MPa z wytrzymałymi kołnierzami.

Drugi widok: kompaktowa komora pomiarowa o rozmiarze dla przepływów wycieku od 0,05 l/min.

Dlaczego stanowiska testowe nie mogą funkcjonować z odczytem szacunkowym

Stanowisko testowe hydrauliczne wielokrotnie zadaje jedno pytanie: czy ten zawór, pompa lub cylinder przeciekał więcej niż limit? Przy 35 MPa pasmo przepustowości często wynosi 0,05–0,5 l/min na tle oleju, którego temperatura zmienia się o 40 °C w ciągu zmiany roboczej. Każdy przyrząd, który szacuje przepływ na podstawie prędkości wirnika lub różnicy ciśnień, będzie dryfował w tym paśmie, a dryf staje się fałszywymi odrzuceniami, powtórnie testowanymi częściami i kłótniami z produkcją.

Przepływomierze turbinowe są zazwyczaj pierwszym wyborem i pierwszą awarią: opór łożysk rośnie wraz ze wzrostem lepkości oleju w niskiej temperaturze, więc współczynnik K nauczony podczas letniego odbioru nie pasuje już do poranka zimowego. Różnice ciśnień naprzepływomierzu z płytką zwężkowącierpią na odwrotny problem, ponieważ lepkość zmienia sam współczynnik przepływu. Żaden z tych przyrządów nie mówi operatorowi, czy stanowisko, czy część jest poza tolerancją.

Przepływomierz z kołami zębatymi śrubowymi liczy objętość wypieraną. Objętość uwięziona między śrubowymi kołami zębatymi a ścianką komory jest ustalona przez geometrię, więc ta sama liczba impulsów odpowiada tym samym mililitrom w temperaturze 20 °C i 70 °C. Zmienia się lepkość, która wymaga ciśnienia do obracania kół zębatych, a nie pomiaru — a na stanowisku pracującym przy 40 MPa ciśnienie jest jedyną rzeczą, która jest już dostępna w obfitości.

Dwa warunki pracy, mierzone obok siebie

Jak pomiar z kołami zębatymi śrubowymi utrzymuje dokładność przy niskim przepływie i wysokim ciśnieniu

Dwa śrubowe koła zębate zazębiają się w precyzyjnej komorze. Ciśnienie produktu je obraca; linia zazębienia uszczelnia wlot od wylotu, więc znana objętość jest przenoszona wzdłuż ścianki komory przy każdym obrocie. Ponieważ koła zębate są śrubowe, a nie proste, przenoszenie objętości jest ciągłe i stopniowe: nie ma nagłego otwierania i zamykania kieszeni, co powoduje niski puls i niski hałas, z którego ta konstrukcja jest znana na stanowisku, gdzie obserwuje się manometr.

Każdy obrót generuje ustaloną liczbę impulsów z czujnika bezdotykowego, a współczynnik K w impulsach na litr jest ustalany na stanowisku kalibracji grawimetrycznej w pięciu punktach, w tym na końcu niskiego przepływu, gdzie faktycznie odbywają się testy szczelności. Przy 0,05 l/min miernik obraca się powoli, ale nadal się obraca, a uwięziona objętość na obrót nigdy się nie zmienia — dlatego zakres obrotu osiąga 1:200 bez zmiany technologii.

Obsługa ciśnienia pochodzi od obudowy i łożysk, a nie od zasady pomiaru. Ścianka komory jest gruba, a sworznie wirników pracują w tulejach z węglika wolframu, więc 40 MPa ciągłego i 50 MPa szczytowego nie zniekształcają szczeliny pomiarowej. Istnieje niewielki wewnętrzny wyciek wzdłuż linii zazębienia, który rośnie wraz z różnicą ciśnień; jest on scharakteryzowany na certyfikacie, więc oprogramowanie do testów szczelności może go odjąć lub pracować na skorygowanej krzywej.

Konstrukcja strukturalna dla skoków ciśnienia, zanieczyszczeń i pracy ciągłej

Stanowiska testowe są wrogie w trzech specyficznych aspektach, a konstrukcja mechaniczna odpowiada na każdy z nich:

• Skoki ciśnienia i zdarzenia zaworu przelewowego. Gruba komora, przykręcane płyty końcowe z uszczelnieniami metal-metal i znamionowe ciśnienie szczytowe 50 MPa utrzymują stabilność szczeliny pomiarowej, gdy zawór kierunkowy zamyka się gwałtownie.
• Zanieczyszczony olej. Wirniki z hartowanej stali narzędziowej i sworznie łożyskowe z węglika wolframu tolerują okazjonalne cząstki, które konstrukcja stal nierdzewna-na-stal nierdzewną by porysowała. Określamy filtrację absolutną 10 µm na wlocie, a większość stanowisk już ją zapewnia dla testowanego komponentu.
• Ciągła praca trzyzmianowa. Zestaw wirników i łożyska są dostarczane jako dopasowana para, więc zużycie jest korygowane na miejscu przez wymianę pary i ponowną kalibrację, zamiast złomowania całego przyrządu.

Sześć zalet na stanowisku testowym

Dobór, filtracja i kalibracja do integracji ze stanowiskiem

Zacznij od najmniejszego przepływu, który musisz rozdzielić. Do wykrywania wycieków przy 0,05–2 l/min wybierz DN6; do stanowiska dynamometrycznego pracującego z przepływem 5–80 l/min wybierz DN20. Jeśli jedno stanowisko musi wykonywać oba zadania, zainstaluj mały miernik na gałęzi wycieku, a większy na linii powrotnej — zobacz resztę naszejoferty przepływomierzy objętościowychdla rozmiarów pośrednich — dwa przyrządy kosztują mniej niż odrzucenia spowodowane rozciągnięciem jednego miernika na zakres 1:2000.

Montaż jest prosty, ponieważ nie ma wymogu prostego odcinka: miernik może być zamontowany na bloku kolektora, przed złączem testowym, z kolankami po obu stronach. Obowiązują dwie zasady. Utrzymuj strzałkę przepływu zgodną z rzeczywistym przepływem, a przy montażu poziomym utrzymuj oś wału wirnika w poziomie, aby po wymianie oleju nie uwięzić powietrza. W przypadku stanowisk, które płuczą w obu kierunkach, zamów wersję dwukierunkową z podwójnym wyjściem impulsowym.

Kalibruj z olejem mineralnym ISO VG 46 w temperaturze 40 °C na stanowisku grawimetrycznym, zapisz pięć punktów i opublikuj krzywą korekcji lepkości dla zakresu pracy, aby sterownik PLC mógł skompensować, jeśli stanowisko pracuje na zimno lub gorąco. Jeśli stanowisko testuje płyny inne niż olej mineralny, kalibrujemy z Twoim płynem — współczynnik K jest właściwością geometrii, a nie twierdzeń marketingowych.

Układ integracji (schemat): pomiar wycieku i pełne płukanie na jednym mierniku.

Przypadek użycia 1: Producent zaworów hydraulicznych, Włochy

Przypadek użycia 2: Regenerator komponentów hydraulicznych, Chile

Specyfikacje techniczne

Często zadawane pytania

Dlaczego nie używać przepływomierza turbinowego lub Coriolisa na stanowisku testowym hydraulicznym?

Przepływomierz turbinowy opiera się na łopatkach podpartych łożyskami, które zwalniają, gdy lepkość oleju rośnie wraz z temperaturą, więc zimny start przy 20 °C i ciepły bieg przy 65 °C dają różne współczynniki K, chyba że stosuje się ciągłą korekcję. Na stanowisku wyciekowym, gdzie kryterium przepustowości to często kilka mililitrów na minutę, ten dryf może być większy niż mierzony wyciek. Przepływomierze Coriolisa są dokładne i mierzą masę bezpośrednio, ale najmniejsze jednostki kosztują kilkakrotnie więcej, są wrażliwe na pulsacje pompy i są nadmiernie określone do rutynowych testów przepustowości/nieprzepustowości. Przepływomierz z kołami zębatymi śrubowymi utrzymuje dokładność objętościową w całym zakresie lepkości, akceptuje ciśnienie robocze 40 MPa i generuje wyjście impulsowe, które sterownik PLC sumuje bez żadnej warstwy konwersji.

Jak zanieczyszczenie oleju wpływa na dokładność i żywotność?

Twarde cząstki są głównym ograniczeniem żywotności. Koła zębate i łożyska pracują z luzami mierzonymi w mikrometrach, więc cząstka 50 µm może porysować powierzchnię wirnika i trwale zmienić objętość uwięzioną. Ciśnienie na stanowisku jest zazwyczaj rejestrowane przezczujnik ciśnieniana tym samym kolektorze, a oba kanały powinny być kalibrowane względem tej samej referencji. Określamy filtrację absolutną 10 µm na wlocie, którą większość stanowisk testowych już zapewnia dla testowanego komponentu. Nasz zestaw wirników wykorzystuje hartowaną stal narzędziową z sworzniami łożyskowymi z węglika wolframu, która znacznie lepiej toleruje okazjonalne drobinki niż konstrukcje stal nierdzewna-na-stal nierdzewną. Gdy dokładność dryfuje o więcej niż 0,3% w stosunku do referencji, para kół zębatych i łożyska są wymieniane jako dopasowany zestaw na miejscu, a miernik jest ponownie kalibrowany — obudowa i czujnik pozostają w użyciu, więc naprawa trwa godziny, a nie tygodnie.

Czy miernik można zamontować bezpośrednio na kolektorze stanowiska testowego?

Tak, i tak większość naszych klientów go instaluje. Ponieważ zasada pomiaru liczy objętości uwięzione zamiast szacować prędkość, nie jest wymagany żaden prosty odcinek przed lub za miernikiem, więc miernik może być umieszczony blisko bloku kolektora, szybkozłącza lub zaworu kierunkowego. Obowiązują dwa warunki: utrzymuj strzałkę kierunku przepływu zgodną z rzeczywistym przepływem, a przy montażu poziomym utrzymuj oś wału wirnika w poziomie, aby po wymianie oleju nie uwięzić powietrza. Tam, gdzie stanowisko płucze w obu kierunkach, zamów wersję dwukierunkową z podwójnym wyjściem impulsowym. Prześlij nam rysunek kolektora przed wydaniem zamówienia, a my pisemnie potwierdzimy orientację, prześwit i gwint przyłączeniowy.

Jakie płyny kalibracyjne i warunki są używane?

Kalibrujemy z olejem mineralnym ISO VG 46 w temperaturze 40 °C, chyba że specyfikacja mówi inaczej, na stanowisku grawimetrycznym z śledzoną wagą i korekcją temperatury. Pięć punktów jest rejestrowanych w całym zakresie przepływu, w tym na końcu niskiego przepływu, gdzie odbywają się testy wycieków. Certyfikat zawiera współczynnik K w impulsach na litr, odchylenie w każdym punkcie oraz temperaturę otoczenia i płynu podczas testu. Ponieważ lepkość i temperatura nieznacznie przesuwają współczynnik K, publikujemy również krzywą korekcji dla Twojego zakresu pracy, aby sterownik PLC mógł skompensować, gdy stanowisko pracuje w temperaturze 30 °C lub 70 °C. Kalibracja z własnym płynem jest dostępna, gdy stanowisko obsługuje płyny inne niż olej mineralny.

Produkty powiązane i dalsza lektura

Instrumentacja stanowisk testowych jest zazwyczaj zamawiana razem, więc te strony są tymi, o które inżynierowie pytają najczęściej:

• Przepływomierze objętościowe — pełna oferta, w tym wersje gazowe mokre i tarczowe.
• Przepływomierz tłokowy z ruchem posuwisto-zwrotnym — wysoka precyzja w montażu poziomym lub pionowym dla stanowisk kalibracyjnych.
• Przepływomierze z płytką zwężkową — pomiar różnicy ciśnień, gdzie przepływ jest stabilny, a zakres ustalony.
• Czujniki ciśnienia — kanał ciśnienia, który zazwyczaj znajduje się obok kanału przepływu na stanowisku.
• Studium przypadku: przepływ wody chłodzącej w hucie stali — instalacja w obiegu zamkniętym z tymi samymi ograniczeniami pulsacji i filtracji.

Prześlij nam rysunek kolektora i limit wycieku, który musisz rozdzielić, a mypisemnie potwierdzimy rozmiar, przyłącze i współczynnik Kprzed wydaniem zamówienia.