Высокопроизводительный расходомер с шевронными шестернями для гидравлических испытательных стендов и испытаний на герметичность

Предназначен для испытательных стендов, где компонент считается годным или бракованным по нескольким миллилитрам масла в минуту при давлении 40 МПа. Прибор измеряет истинный вытесненный объем, сохраняет калибровку от холодного до горячего масла и выдает импульсный сигнал, который ПЛК может суммировать без таблицы коррекции вязкости.

Высокопроизводительный расходомер с шевронными шестернями, корпус на 40 МПа с фланцами повышенной прочности.

Второй вид: компактная измерительная камера, рассчитанная на расход утечки от 0,05 л/мин.

Почему испытательные стенды не могут обойтись без косвенных показаний

Гидравлический испытательный стенд постоянно задает один вопрос: протекает ли этот клапан, насос или цилиндр больше установленного предела? При давлении 35 МПа диапазон прохождения часто составляет 0,05–0,5 л/мин на фоне масла, температура которого меняется на 40 °C в течение смены. Любой прибор, который определяет расход по скорости вращения ротора или перепаду давления, будет дрейфовать в этом диапазоне, что приведет к ложным отказам, повторным испытаниям деталей и спорам с производством.

Турбинные расходомеры — обычный первый выбор и обычная первая поломка: сопротивление подшипников возрастает с увеличением вязкости масла при низкой температуре, поэтому коэффициент K, определенный во время летних приемочных испытаний, больше не соответствует утренним зимним показаниям. Перепады давления нарасходомере с диафрагмойстрадают от противоположной проблемы, поскольку вязкость изменяет сам коэффициент расхода. Ни один из приборов не сообщает оператору, находится ли стенд или деталь вне допуска.

Расходомер с шевронными шестернями подсчитывает вытесненный объем. Объем, захваченный между шевронными роторами и стенкой камеры, фиксируется геометрией, поэтому одинаковое количество импульсов соответствует одинаковому количеству миллилитров при 20 °C и 70 °C. С изменением вязкости меняется давление, необходимое для вращения шестерен, а не измерение — а на стенде, работающем при давлении 40 МПа, давление — это единственное, что уже имеется в изобилии.

Два рабочих режима, измеренные бок о бок

Как измерение шевронными шестернями сохраняет точность при низких расходах и высоком давлении

Два шевронных ротора входят в зацепление внутри прецизионной камеры. Давление продукта вращает их; линия зацепления разделяет вход и выход, поэтому известный объем переносится по стенке камеры при каждом обороте. Поскольку роторы шевронные, а не прямозубые, перенос объема происходит непрерывно и постепенно: нет внезапного открытия и закрытия кармана, что обеспечивает низкую пульсацию и низкий уровень шума, которым известен этот дизайн на стенде, где наблюдается манометр.

Каждый оборот генерирует фиксированное количество импульсов от бесконтактного датчика, а коэффициент K в импульсах на литр определяется на гравиметрической калибровочной установке в пяти точках, включая конец низкого расхода, где фактически проводятся испытания на герметичность. При расходе 0,05 л/мин расходомер вращается медленно, но все же вращается, и захваченный объем на оборот никогда не меняется — вот почему диапазон регулирования достигает 1:200 без смены технологии.

Работа с давлением обеспечивается корпусом и подшипниками, а не принципом измерения. Стенка камеры имеет толстые стенки, а роторные штифты работают в втулках из карбида вольфрама, поэтому 40 МПа непрерывного и 50 МПа пикового давления не искажают измерительный зазор. Небольшая внутренняя утечка по линии зацепления существует и возрастает с перепадом давления; она характеризуется в сертификате, поэтому программное обеспечение для испытаний на герметичность может вычитать ее или работать по скорректированной кривой.

Конструкция для защиты от скачков давления, загрязнений и непрерывной работы

Испытательные стенды враждебны в трех специфических аспектах, и механическая конструкция отвечает каждому из них:

• Скачки давления и срабатывание предохранительных клапанов. Толстостенная камера, болтовые торцевые крышки с металлическими уплотнениями и пиковое давление 50 МПа обеспечивают стабильность измерительного зазора при резком закрытии направляющего клапана.
• Загрязненное масло. Роторы из закаленной инструментальной стали и штифты подшипников из карбида вольфрама выдерживают случайные частицы, которые повредили бы конструкцию из нержавеющей стали. Мы указываем фильтрацию 10 мкм абсолютную перед расходомером, и большинство стендов уже обеспечивают ее для испытываемого компонента.
• Непрерывная трехсменная работа. Комплект роторов и подшипников поставляется в виде подобранной пары, поэтому износ устраняется на месте заменой пары и повторной калибровкой, а не утилизацией всего прибора.

Шесть преимуществ на испытательном стенде

Выбор, фильтрация и калибровка для интеграции в стенд

Начните с наименьшего расхода, который вам нужно разрешить. Для обнаружения утечек при расходе 0,05–2 л/мин выберите DN6; для динамометрического стенда, работающего с расходом 5–80 л/мин, выберите DN20. Если один стенд должен выполнять обе задачи, установите малый расходомер на ветвь утечки, а больший — на линию возврата — см. остальную часть нашегоассортимента объемных расходомеровдля размеров между ними — два прибора стоят дешевле, чем отказы, вызванные растяжением одного расходомера в диапазоне 1:2000.

Монтаж прост, поскольку нет требования к прямому участку: расходомер может располагаться на блоке коллектора, перед испытательным соединением, с коленями с обеих сторон. Применяются два правила. Сохраняйте стрелку потока в соответствии с фактическим потоком, а при горизонтальной установке сохраняйте ось вала ротора горизонтальной, чтобы воздух не мог скапливаться после смены масла. Для стендов, которые промываются в обоих направлениях, заказывайте двунаправленную версию с двойным импульсным выходом.

Калибруйте с минеральным маслом ISO VG 46 при 40 °C на гравиметрической установке, записывайте пять точек и публикуйте кривую коррекции вязкости для рабочего диапазона, чтобы ПЛК мог компенсировать, если стенд работает в холодном или горячем режиме. Если стенд испытывает жидкости, отличные от минерального масла, мы калибруем с вашей жидкостью вместо этого — коэффициент K является свойством геометрии, а не маркетинговых заявлений.

Схема интеграции (схематический чертеж): измерение утечки и полная промывка на одном расходомере.

Пример применения 1: Производитель гидравлических клапанов, Италия

Пример применения 2: Восстановитель гидравлических компонентов, Чили

Технические характеристики

Часто задаваемые вопросы

Почему не использовать турбинный или кориолисовый расходомер на гидравлическом испытательном стенде?

Турбинный расходомер опирается на лопатки, поддерживаемые подшипниками, которые замедляются по мере увеличения вязкости масла с температурой, поэтому холодный пуск при 20 °C и теплый прогон при 65 °C дают разные коэффициенты K, если не производить непрерывную коррекцию. На стенде для испытаний на герметичность, где критерий прохождения часто составляет несколько миллилитров в минуту, этот дрейф может быть больше измеряемой утечки. Кориолисовые расходомеры точны и измеряют массу напрямую, но самые маленькие модели стоят в несколько раз дороже, чувствительны к пульсации насоса и избыточны для рутинных испытаний на прохождение/отказ. Расходомер с шевронными шестернями сохраняет объемную точность в диапазоне вязкости, выдерживает рабочее давление 40 МПа и выдает импульсный сигнал, который ПЛК суммирует без какого-либо слоя преобразования.

Как загрязнение масла влияет на точность и срок службы?

Твердые частицы являются основным ограничителем срока службы. Шестерни и подшипники работают с зазорами, измеряемыми в микрометрах, поэтому частица размером 50 мкм может поцарапать поверхность ротора и необратимо изменить захваченный объем. Давление на стенде обычно регистрируетсядатчиком давленияна том же коллекторе, и оба канала должны быть откалиброваны по одному и тому же эталону. Мы указываем фильтрацию 10 мкм абсолютную перед расходомером, которую большинство испытательных стендов уже обеспечивают для испытываемого компонента. Наш комплект роторов использует закаленную инструментальную сталь с подшипниковыми штифтами из карбида вольфрама, которая гораздо лучше переносит случайные мелкие частицы, чем конструкции из нержавеющей стали. Когда точность отклоняется более чем на 0,3% от вашего эталона, пара шестерен и подшипники заменяются на месте как подобранный комплект, и расходомер калибруется повторно — корпус и датчик остаются в эксплуатации, поэтому ремонт занимает часы, а не недели.

Можно ли монтировать расходомер непосредственно на коллектор испытательного стенда?

Да, и именно так устанавливает его большинство наших клиентов. Поскольку принцип измерения основан на подсчете захваченных объемов, а не на определении скорости, не требуется прямой участок до или после расходомера, поэтому он может располагаться близко к блоку коллектора, быстроразъемному соединению или направляющему клапану. Применяются два условия: стрелка направления потока должна совпадать с фактическим потоком, а при горизонтальном монтаже ось вала ротора должна быть горизонтальной, чтобы воздух не мог скапливаться после смены масла. Там, где стенд промывается в обоих направлениях, заказывайте двунаправленную версию с двойным импульсным выходом. Отправьте нам чертеж коллектора перед оформлением заказа, и мы письменно подтвердим ориентацию, зазор и резьбу соединения.

Какая калибровочная жидкость и условия используются?

Мы калибруем с минеральным маслом ISO VG 46 при 40 °C, если иное не указано в вашей спецификации, на гравиметрической установке с прослеживаемыми весами и температурной коррекцией. Пять точек записываются в диапазоне расхода, включая низкий расход, где проводятся испытания на герметичность. Сертификат содержит коэффициент K в импульсах на литр, отклонение в каждой точке, а также температуру окружающей среды и жидкости во время испытания. Поскольку вязкость и температура незначительно изменяют коэффициент K, мы также публикуем кривую коррекции для вашего рабочего диапазона, чтобы ПЛК мог компенсировать, когда стенд работает при 30 °C или 70 °C. Калибровка с вашей собственной жидкостью доступна, когда стенд работает с жидкостями, отличными от минерального масла.

Сопутствующие товары и дополнительная литература

Приборы для испытательных стендов обычно специфицируются вместе, поэтому эти страницы — те, которые инженеры запрашивают в первую очередь:

• Объемные расходомеры — полный ассортимент, включая версии для влажных газов и дисковые.
• Поршневой расходомер — высокая точность при горизонтальном или вертикальном монтаже для калибровочных стендов.
• Расходомеры с диафрагмой — измерение перепада давления, когда поток стабилен, а диапазон фиксирован.
• Датчики давления — канал давления, который обычно располагается рядом с каналом потока на стенде.
• Пример исследования: расход охлаждающей воды на сталелитейном заводе — установка с замкнутым контуром с теми же ограничениями по пульсации и фильтрации.

Отправьте нам чертеж коллектора и предел утечки, который вам нужно разрешить, и мыписьменно подтвердим размер, соединение и коэффициент Kперед оформлением заказа.