На чем основан принцип работы иду к

Принцип действия электропостоянных магнитов

Электропостоянные магниты используются преимущественно в тяжелой промышленности для подъема и транспортировки грузов на производстве. Также широко применяются на транспортных погрузочно-разгрузочных узлах: в портах, на железной дороге. В этой статье мы расскажем об электропостоянных магнитах, производимых итальянской компанией Gauss Magneti, основанной в 1972 году в городе Брешиа.

Первый патент на электропостоянный магнит был выдан более полувека назад — в 1958 году во Франции. Это был подъемный магнит, состоящий из двух одинаковых постоянных магнитов, один из которых был окружен катушкой. Электрический импульс позволял изменять намагниченность половины магнитов и, следовательно, замыкать и размыкать магнитное поле.

Иными словами, после того как это случилось, исчезла необходимость в движущихся частях внутри магнитного захвата, а сама конструкция стала проще, надежнее и долговечнее. При всем этом — увеличилась грузоподъемность.

Дальше, как говорится, больше. Используя магнитные характеристики материалов, которые стали доступны благодаря исследованиям и технологиям этого сектора, индустрия производства промышленного оборудования двинулась существенно дальше, что привело к сочетанию нескольких групп магнитов с различными характеристикам.

Фото 1. Балка с электропостоянными магнитами для плит массой до 35Т.

Как работает электропостоянный магнит

Электромагнит — это устройство, которое создает магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока. Главное отличие электромагнитов от привычных многим постоянных — возможность управлять магнитными свойствами: включать их и отключать.

А теперь обратимся к вопросу о том, что такое электропостоянный магнит?

На рис. 1 показана простая магнитная схема, позволяющая легко понять принцип работы электропостоянного магнита. Группа необратимых магнитов NdFeB / SmCo (1), связана с группой обратимых магнитов AlNiCo V (2). Они окружены катушкой. Обе группы способствуют подаче необходимой энергии, а вторая также выполняет функцию управления исследуемой магнитной цепью.

Система активируется коротким импульсом тока соответствующего знака. Ток намагничивает обратимую группу в том же направлении, что и намагничивание необратимой группы, и обе они работают параллельно. Суммарный поток проходит через полюсные наконечники (4), замыкаясь на нагрузке (5), которая притягивается.

Для деактивации на катушку подается импульс тока с противоположным направлением к предыдущему и две группы идут последовательно: магнитный поток одной группы, проходя через расширения (4), замыкается на другой группе, находящейся внутри подъемника, в результате чего нагрузка освобождается.

Рис. 1 Принцип действия электропостоянных магнитов

Так как импульс тока длится всего мгновение, это сообщает устройству два очевидных преимущества.

• Экономия электроэнергии.
• Отсутствие перегрева.

Поскольку такие магниты не зависимы от внешних источников энергии, они не могут освободить нагрузку, если нет напряжения или электрический кабель сломан, и поэтому обеспечивают максимальную безопасность в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

Фото 2. Траверса с тремя электропостоянными магнитами для транспортировки рулонов.

Форма электропостоянных магнитов

На современном производстве применяют магниты разной формы. Форма зависит от выполняемых задач и характера груза. Магниты бывают:

• Плоскими, для плоских заготовок или листов,
• Наклонными для круглых или многоугольных заготовок,
• С подвижными гранями, когда нагрузка состоит из заготовок имеющих неровную форму по отношению к уровню контакта.

Для безопасности работы электромагнит может быть оснащен предохранительным устройством, которое предотвращает обесточивание во время рабочей фазы.

Фото 3. Электропостоянный магнит для транспортировки слитков массой до 30Т.

Индукция и калибровка постоянных электромагнитов

Значения индукции максимальны при идеальном контакте, но все-таки всегда присутствуют воздушные зазоры, которые снижают эффективный расход.

Спеченные магниты NdFeB или SmCo очень гибки к различным воздушным зазорам, работая на почти прямой кривой размагничивания, в то время как литые магниты имеют очень выраженное колено на кривой размагничивания, ниже которого собственные значения индукции сильно ухудшаются. Это является фактором риска при эксплуатации оборудования при выполнении работ по подъему и переносу грузов.

Необходимо хорошо знать условия работы в соответствии с этими воздушными зазорами, чтобы уменьшить или вовсе свести к нулю их воздействие. Уменьшение зазора осуществляется с помощью калибровки оборудования.

Как работает и зачем нужно устройство обнаружения магнитного потока

Безопасность электропостоянных магнитов повышается еще больше, если на производстве используется устройство обнаружения магнитного потока (RDF). Это устройство позволяет путем непосредственного измерения магнитного потока, генерируемого подъемным магнитом, определить силу самого магнита, а затем, сравнивая эту силу с весом поднимаемого груза, определить реальный коэффициент безопасности при каждой погрузке.

В основе конструкции устройства катушка и преобразователь напряжения / тока. Генерируемый сигнал обрабатывается ПЛК внутри оборудования с целью получения требуемого значения силы.

Таким образом, можно рассчитать реальный коэффициент безопасности при каждой погрузочно-разгрузочной операции. Это важно для предотвращения возможных рисков, связанных с нестабильной работой магнита или неправильном расчете массы перемещаемого груза.

Фото 4. Траверса с электропостоянными магнитами для горячих заготовок температурой до 600°С и массой до 14Т.

Особенности электропостоянных магнитов

Особенностью электропостоянных магнитных захватов является максимальная безопасность без каких-либо энергозатрат во время работы. Они суммируют преимущества постоянного магнита: безопасность и автономность и электромагнита: мощность.

Работа по подъему и удержанию объекта в случае использования электропостоянных магнитов осуществляется за счет собственных полей магнитов, содержащихся в оборудовании без какого-либо вмешательства извне. Вмешательство для намагничивания и размагничивания имеет электрическую природу и осуществляется с помощью импульса тока, который длится всего несколько сотых секунды.

Достоинства электропостоянных магнитов очевидны:

• Потребление энергии только в момент возбуждения и снятия возбуждения с магнитов, а не в фазе работы, при практически нулевых относительных затратах.
• Наличие предохранительного устройства, предотвращающего обесточивание во время рабочей фазы.
• Минимальное техническое обслуживание.
• Абсолютная безопасность эксплуатации.
• Постоянная производительность без какого-либо снижения.

Мы рады, что вы дочитали статью. Мы стараемся писать только о самых эффективных и современных решениях. Проконсультируйтесь со специалистами ГК “22ВЕК” и сделайте правильный выбор, ведь от качества работы электромагнита зависит не только безопасность персонала и оборудования, но и эффективность производственного процесса в целом.

Подпишитесь на наши статьи

Мы периодически публикуем полезные статьи и интересные обзоры о европейском оборудовании для промышленных предприятий. Подпишитесь на наш блог и первыми получайте свежую информацию:

Ареометры — принцип работы. Строение и особенности

Ареометр – необходимый инструмент не только в большинстве лабораторий, но и полезный аксессуар для домашних работ.

Конструктивно простой прибор позволяет быстро и точно измерить плотность, концентрацию вещества и количество примесей. Цена такого оборудования доступна, и купить его можно у большинства поставщиков товаров для лаборатории.

Показатели, размеры, правила проведения измерений, и другие параметры регламентируются по НД: ГОСТ 18481, ГОСТ 8.428:2009, OIML R 44:2014018, ISO 387, ISO 649-1, ISO 649-2, ISO 650, EN ISO 3675, ISO 4801, ISO 4805, ДСТУ 6062, ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ДСТУ ГОСТ 31072.

Принцип работы

Измерение основано на разнице плотности жидких веществ и гидростатическом законе Архимеда. Тело, погруженное в жидкость, выталкивается с силой, равной массе вытесненной жидкости.

Строение и особенности

Классический прибор представляет собой стеклянный цилиндр, с одной стороны широкая трубка с округлым дном, с другой стороны узкая трубка с маркировкой в соответствующих единицах. Обычно это единицы концентрации определенного вещества или фактическая плотность раствора.

Внутри широкой части находится утяжелитель, чаще всего свинцовые шарики. Благодаря грузику прибор занимает вертикальное положение.

Плотность определяется как масса ареометра, деленная на объем жидкости, который он вытеснил. А это соотношение зависит от плотности измеряемого раствора и веса грузика в плотномере.

В приборах постоянного объема на колбу нанесена стационарная метка, до которой следует погружать прибор. Подбирая гирьки различного веса, добиваются погружения на нужную глубину. Имея в результате вес поплавка и надетых гирек, можно определить плотность конкретного вещества.

Сфера применения

Концентрация, плотность веществ нужны постоянно. Крепость алкогольных напитков, качество кислоты в аккумуляторе, состояние антифриза, количество жира в молочных продуктах, концентрацию сахарного и солевого растворов, спелость плодов и содержание растворимых веществ в соке – лишь небольшая часть задач, когда ареометры незаменимы.

В быту наибольшее распространение получили ареометры для спирта (для виноделия и самогонокурения) и плотномеры для электролита (автомобилисты).

Работу лаборатории без денсистометра представить вообще невозможно.

Инструкция к применению

Правила корректного использования или как пользоваться ареометром:

• Прибор должен быть сухой и чистый.
• Целостность измерителя не должна быть нарушена.
• Сосуд, в котором проводится измерение, должен быть достаточно высоким, чтобы плотномер свободно плавал в измеряемом растворе, не прикасаясь к стенкам и дну. Обычно берут высокий цилиндр для ареометров (без меток, из белого стекла).
• Показания снимаются по нижнему мениску, в момент, когда ареометр остановится.
• Измерение плотности ареометром проводят в стандартных условиях (20°С) или при других условиях, но результат пересчитывают и выдают на 20°С.

Классификация плотномеров

Хотя внешне большинство ареометров похожи, некоторые из них можно использовать сразу для многих жидкостей, другие только для определенных. Это обусловлено различной калибровкой.

Все ареометры делятся по:

• веществу, концентрация которого измеряется (солемер, спиртомер, сахарометр, лактометр);
• по исследуемой жидкости (общего назначения или специализированные);
• по градуировке шкалы (в единицах концентрации или плотности). Измеряемая концентрация может быть в объемных или весовых единицах;
• по типу: классические и электронные (рефрактометры, плотномеры, другие приборы).

Электрические денсистометры представляют собой приборы с прозрачной призмой и шкалой, измеряющие показатель преломления (рефрактометры) или же приборы со щупом на конце. Современные модели выпускают с цифровым дисплеем, в более простых вариантах шкала нарисована и результат смотрят через окуляр. Есть модели с термокомпенсицией или терморегуляцией и без.

Высокая стоимость (в 10-100 раз дороже классических стеклянных ареометров) приводит к тому, что высокотехнологичные модели покупают только для больших производств (пищевые, химические), где нужна быстрая точность определения в потоке и регулярный контроль качества жидкостей.

Шкала плотности идет с ценой деления 0,0005-0,02 г/см³, концентрации – 0,1-2%, от этого зависит класс точности прибора.

Виды приборов

Специализированные плотномеры выпускают для нефтепродуктов, молока, урины, электролита, спирта, сахара, соли, растворов кислот, щелочей. Градуируют такие узкоспециализированные модели сразу по концентрации исследуемого вещества, что делает их использование простым, удобным.

Универсальные ареометры идут с маркировкой фактической плотности, а результатом будет число, полученное по таблице соотношения плотностей и концентраций различных веществ. Выпускают целые сборники таких таблиц для всевозможных веществ. Производят модели без и с встроенным внутри термометром.

Самым универсальным вариантом считаются наборы ареометров, которые производят в большом диапазоне плотностей и с высокой точностью измерения.

Маркируют плотномеры большими буквами: первая – А (ареометр) и вторая – исследуемая жидкость.

• М — молоко,
• Н — нефтепродукты,
• У — урина,
• СП — спирт,
• Э — электролит,
• Г — грунт,
• С — сахар,
• К — кислота.

Приборы общего назначения маркируют АОН. Цифра в конце маркировки означает диапазон концентраций.

Детальное описание подвидов

Ареометры общего назначения

Плотномеры АОН измеряют относительную плотность любой жидкости, а по этому значению находят концентрацию необходимого вещества. Особенно важны ареометры АОН для исследования показателей качества многокомпонентных растворов. Оптимальным вариантом для таких целей иметь под рукой наборы ареометров.

Сахарометры

Используются для определения сахара в соках, винопродуктах, плодах и ягодах. Есть модели с термометрами и без. Особенно важны прибор АС или АСТ для виноделия, с их помощью можно точно определить момент затухания брожения и добавления сахара в сусло.

На пищевых производства ареометры для сахара позволяют определить степень готовности соков, пюре, маринадов, и других продуктов, в состав которых входит сахароза.

Известная величина растворимых сухих веществ в соке фруктов снятых с дерева или сразу на дереве, позволяет определить степень зрелости плодов. Но для этих целей больше подойдет автоматический портативный рефрактометр.

Лактометры

Определяя плотность молока, сыворотки, можно узнать содержание жира в процентах, что в свою очередь говорит о том, есть ли в молоке вода, обезжиренное молоко или другие разбавители. В фальсифицированном молокопродукте ареометр для молока АЛ падает на бок.

Спиртометр

Приборы для определения концентрации этанола в спиртосодержащих пищевых, медицинских и технических жидкостях. Показатель вычисляется по таблицам плотности при конкретной температуре. Так как изменение градусов спирта при разной температуре очень сильное, определение проводят с точностью до 0,1°С, стараясь максимально близко придерживаться стандартной температуры +20°С.

Клеемеры

АКЛ позволяют вычислять массовую концентрацию клея. Для каждого типа клея есть свои таблицы. Это особенно важно при использовании больших объемов клея:

• на производстве, для контроля качества;
• во время ремонта, когда остается клей и его нужно проверить перед очередным использованием или после смешивания разных по концентрации и свежести остатков.

Медицинские ареометры

В эту категорию входят плотномеры для урины. Исследуя этот показатель, можно заметить мочекаменную болезнь на ранних стадиях.

Ареометры для антифриза

Применяют в холодное время года. Для каждой минусовой температуры воздуха необходима своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Значит, перед приготовлением свежей порции раствора, необходимо узнать минимальную температуру на улице и развести антифриз до нужной концентрации/плотности.

Для нефтепродуктов

Плотномеры АНТ-1, АНТ-2 позволяют определить следующие показателей бензина, дизельного топлива, сырой нефти, керосина:

• соответствие фактических показателей, указанным в сертификатах качества;
• наличие запрещенных примесей;
• классность нефтепродуктов.

Ареометры для нефти выпускают с термометрами, измерения проводят строго при 20°С или делают пересчет на стандартную температуру.

Ареометры для грунта

Приборы группы АГ позволяют определять грануло-метрический состав глинистой почвы при помощи стеклянного цилиндра с пустым стержнем с наполнителем.

Ареометры-гидрометры

АЭГ используют для определения концентрации этиленгликоля в большом диапазоне температур (-20…+40°С).

Ареометры для морской воды

Используют для мониторинга состояния акватории.

Для электролитов

Долговечность и качество работы аккумуляторной батареи без электролита с соответствующей концентрацией невозможны. Проверку крепости серной кислоты или концентрированной щелочи (реже) проводят при помощи ареометра для электролита АЭ. Зная эти показатели, можно точно определить время, когда следует менять электролит, чтобы вернуть емкость аккумулятора.

Уменьшение концентрации даже на 0,01 г/см³ означает разрядку на 1/20 от полной емкости, что еще не критично, так как она восстановится во время зарядки. Но большее отклонение будет говорить о том, что рабочий раствор некондиционный и необходимо его откорректировать, добавляя концентрированную кислоту или дистиллированную воду до тех пор, пока не будет получено нормативное значение плотности (1,22-1,29 г/см³ в зависимости от температуры).

Набор для автомобилиста это:

• плотномер-поплавок;
• стеклянная трубка;
• резиновая груша.

В аккумулятор вставляют трубку, грушей подтягивая раствор электролита внутрь емкости до тех пор, пока не появится поплавок-ареометр. Поплавок во время снятия показаний должен плавать внутри сосуда, не касаясь стенок или дна, а его положение должно быть вертикальным.

Также в продаже есть наборы поплавков разной массы при одном объеме, размещенные в общем контейнере из стекла. Заполнив такую емкость электролитом нужно выбрать тот поплавок, который будет плавать корректно – метка будет находиться на границе жидкости – это и будет фактическая плотность. Остальные поплавки утонут или будут плавать боком.

Купить ареометры

В любой лаборатории, автомастерской или медучреждении без прибора для определения плотности не обойтись. Купить ареометры можно у большинства поставщиков товаров для лабораторий. Выбирая, у кого приобрести устройство, следует обращать внимание на:

• в каких единицах калиброван ареометр;
• диапазон измеряемой величины;
• шкала или точность деления;
• погрешность прибора;
• есть ли термометр.

Каждый производитель перед передачей своей измерительной продукции на реализацию, проводить контроль качества. Для ареометров контроль проводят для каждой единицы товара, с указанием номера прибора и его индивидуальной погрешности. Поэтому, одна и та же модель плотномера у различных производителей будет иметь свою погрешность.

На чем основан принцип работы иду к

Измерительные головки и индикаторы

Измерительные головки и индикаторы

Измерительные инструменты, предназначенные для контроля величины отклонений агрегатов и определения линейных параметров изделий и деталей, именуют индикаторами. Основной принцип их работы построен на преобразовании малых измеряемых отклонений в удобные для восприятия человека величины. Индикаторы (измерительные головки) позволяют определить уровень отклонения исследуемого объекта от эталонного значения с очень высокой точностью и низкой погрешностью. Они получили широкое распространение в машиностроительной и металлообрабатывающей сфере, при производстве агрегатов, деталей, серийных изделий и приборов.

Классификация

На основании конструктивных особенностей измерительного устройства все индикаторы подразделяют на несколько основных видов:

• часового типа;
• пружинные;
• рычажно-зубчатые;
• электронные.

Для каждой группы этих приборов характерны свои преимущества и недостатки, которые в обязательном порядке учитывают при подборе измерительных инструментов для конкретного типа работ.

Индикаторы часового типа

Этот универсальный измерительный инструмент применяется для определения отклонений линейных размеров изделий от эталонного значения с малой погрешностью. Для удобства выполнения замеров индикатор комплектуют различными по параметрам вспомогательными конструкциями: штативы, стойки, державки и другие. Фиксация измерительного индикатора на штативе или стойке осуществляется при помощи присоединительной гильзы 8h7 или специального ушка толщиной 5,0 мм и присоединительным отверстием с диаметром 5,0 мм, расположенного на задней части корпуса. Индикаторная стрелка может выполняться многооборотной ( индикаторы многооборотные типа МИГ ) по ГОСТ 9696-82. В этом случае приборы дополнительно комплектуются малым циферблатом и второй стрелкой, которая показывают точное количество оборотов стрелки на большом циферблате.

В зависимости от конструктивных особенностей и основного назначения различают несколько основных модификаций индикаторов часового типа:

· Инструменты типа ИЧ или ИТ. Они предназначены для измерения линейных размеров относительным и абсолютным методом, определения величины отклонения от взаимного расположения поверхностей и конкретной геометрической формы. Индикаторы с маркировкой ИТ характеризуются перемещением измерительного стержня перпендикулярно шкале, а в модификации ИЧ перемещение измерительного стержня относительно шкалы осуществляется параллельно.

· Индикаторы типа ИЧТ. Специальный инструмент для определения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла.

· Приборы модификации ИЧС. Индикаторы специального типа, которые используют при технологической обработке деталей и настройке основных узлов станочного оборудования. Есть два исполнения индикаторов: 1-ИЧС (для настройки станков серии 3А423) и 2-ИЧС (для настройки станков ХШ-132).

Все индикаторы часового типа изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 577-68, а также требований технической документации завода-изготовителя. Эксплуатацию приборов осуществляют при относительной влажности окружающего воздуха до 80% и температуре в диапазоне от +5°С до +35°С. Порядок замеров с помощью индикатора часового типа имеет следующий вид:

1. Эталонная деталь размещается на твердом основании под индикатором.

2. Измерительный стержень устанавливают на эталонной поверхности и производят настройку индикатора в ноль.

3. Убирают эталонную деталь, а на ее месте размещают деталь, которую необходимо замерить.

4. Измерительный стержень устанавливают на поверхность замеряемой детали и считывают показания со шкалы индикатора.

5. Производят оценку величины отклонений размеров измеряемой детали от параметров эталонного изделия.

Для хранения индикаторов часового типа используют специальные деревянные или пластиковые кейсы, которые идут в наборе с инструментом.

Электронные индикаторы

Индикаторы цифрового типа (ИЦ) являются аналогом индикаторов часового типа (ИЧ), но в отличие от них результаты измерений выводятся на цифровой дисплей. Электронные индикаторы предназначены для осуществления линейных замеров относительным или абсолютным методом, точного определения величины отклонений формы или расположения плоскостей от заданного эталонного значения. Они позволяют выполнить контроль серийно выпускаемых изделий с точностью до 0,001 мм с минимальной погрешностью.

Все электронные индикаторы соответствуют требованиям ГОСТ 577-68. За счет использования цифрового табло они обладают широкой функциональностью:

• Быстрая настройка в ноль.

· Изменение системы исчисления с дюймовой на метрическую и обратно.

• Установка пределов допуска.

Для удобства выполнения замеров приборы ИЦ используют совместно с дополнительным оборудованием: штативы, стойки, державки. Допускается эксплуатация прибора и проведение замеров при относительной влажности воздуха до 80%, температуре от +5°С до +35°С.

Пружинные измерительные головки

Этот тип инструментов позволяет выполнять замеры в удобных для восприятия человека относительных величинах. Пружинные измерительные головки позволяют с малой погрешностью выявить отклонения от заданных параметров. Принцип работы передаточного устройства измерительной головки построен на использовании пружинящих свойств тонкой скрученной ленты из бронзы, посредине которой зафиксирована стрелка. Измерительный рычаг на двух плоских пружинах имеет на одном конце рабочий наконечник, а второй конец рычага упирается через иглу в угольник. Во время замеров рычаг поворачивается, что обеспечивает сжатие или растяжение бронзовой ленты, которая совместно со стрелкой проворачивается на конкретный угол.

В зависимости от конструктивных особенностей и сферы использования, все пружинные измерительные головки в соответствии с ГОСТ 28798-90 подразделяют на несколько видов:

1. Микрокатор (ИГП). Один из самых точных инструментов, который позволяет определить отклонение в линейных размерах или неровность поверхности с величиной до 0,0001 мм.

2. Микатор (ИПМ). Компактные малогабаритные измерительные головки, которые обеспечивают измерение с точностью до 0,0002 мм при незначительной погрешности обратного хода.

3. Миникатор. Измерительные головки бокового действия для работы в труднодоступных местах с возможностью определить отклонения величиной до 0,001 мм.

Миникаторы и микаторы обладают аналогичным пружинным механизмом, а принцип их работы идентичен работе микрокатора. Все измерительные головки могут изготавливать в модификациях, адаптированных для работы в конкретных условиях:

• ИГПВ (виброустойчивые).
• ИГПУ (с пониженным измерительным усилием).
• ИГПР (с регулируемым усилием измерения).
• ИГПГ (герметизированные).

Другими типами измерительных головок, которые функционируют на основании передаточного устройства построенного не на пружинном механизме, являются:

1. Компаратор. Инструмент для проведения сравнения параметров исследуемого объекта с иными мерами или сравнения между собой нескольких изделий.

2. Рычажно-зубчатая головка (ИГ) по ГОСТ 18833-73. Она применяется для производства замеров линейных величин в измерительных приборах и приспособлениях.

Порядок производства замеров с помощью пружинной измерительной головки имеет следующий вид:

1. На отсчетной шкале произвести настройку прибора в ноль.

2. Поднять измерительный стержень.

3. Установить замеряемую деталь между основанием штатива и измерительным наконечником.

4. Плавно и аккуратно установить измерительный стержень на измеряемую поверхность.

5. Считать показания на отсчетной шкале.

Рычажно-зубчатые индикаторы

Приборы этого типа используют для определения степени отклонения геометрических параметров, конфигурации, пространственного расположения плоскостей серийных изделий от эталонных значений. Все приборы изготавливают в соответствии с ГОСТ 5584-75, что обеспечивает высокую точность измерений и низкий уровень погрешности. Конструкция рычажно зубчатого индикатора включает следующие составные части:

• Корпус с крышкой.
• Измерительная шкала.
• Фрикционная передача с зубчатым сектором.
• Измерительный наконечник.

Зубчатый сектор с измерительным наконечником формирует измерительный рычаг, который служит для передачи замеряемых параметров на шкалу часового типа. По положению стрелки на шкале часового типа осуществляют отсчет измеряемых параметров. Измерительное усилие рычага обеспечивается пружиной, которая расположена внутри переключателя. Рычаг может поворачиваться, что позволяет эффективно использовать инструмент в труднодоступных местах.

В зависимости от конструктивных особенностей различают два типа рычажно-зубчатых индикаторов:

1. ИРБ. Шкала для измерений расположена параллельно оси рычага и перпендикулярно к плоскости его поворота.

2. ИРТ. Шкала для измерений расположена перпендикулярно к оси рычага в среднем положении.

Для удобства проведения замеров дополнительно могут использоваться различные конструкции: штативы, державки, стойки. Они имеют тяжелое массивное основание, а также могут фиксироваться при помощи струбцины или магнитов. Эксплуатация приборов осуществляется при температуре окружающего воздуха от +5°С до +35°С при влажности не более 80%.

На чем основан принцип работы иду к

Термоанемометрический расходомер воздуха (или термально-массовый расходомер; англ. — thermal mass flow meter) — это устройство, служащее для измерения расхода вещества, принцип действия которого основан на измерении теплосъема сигнала с нагревательного элемента, который при известной теплопроводности среды связан с массовым расходом.

Иногда встречается такая аббревиатура, как ДМРВ или датчик массового расхода воздуха, однако она используется сугубо для обозначения автомобильных датчиков с таким же принципом измерений и не относится к теме нашей статьи.

Несмотря на то, что термоанемометрический расходомер воздуха решает вполне определённые задачи, он не являются наиболее распространённым оборудованием для измерения расхода, в том числе для расхода сжатого воздуха, для чего он в основном и используется. Большая часть производителей расходомеров в основном поставляет другое оборудование — вихревые расходомеры, и их оборот может быть больше в несколько раз.

Как устроен термоанемометрический расходомер воздуха?

Термоанемометрический расходомер воздуха может использовать два типа сенсоров. Принцип работы у обоих типов одинаковый, однако они различаются по своей конструкции.

Принцип измерения расхода вещества основан на использовании двух сенсоров термосопротивления, расположенных в трубопроводе один за другим. На один из них подаётся напряжение, позволяющее нагреть сенсор. Поток воздуха, проходящий через трубопровод, забирает тепло от первого сенсора, понижая его температуру. Второй термодатчик необходим для компенсации остывания, либо для расчёта мощности, затрачиваемой на его подогрев.

По разнице температуры между показаниями двух сенсорами или по вычисленной мощности, необходимой для нагрева и рассчитывается количество вещества, проходящего через трубопровод за единицу времени.

Стоит отметить, что метод компенсации не играет существенной роли в использовании прибора и не влияет на его эксплуатационные качества.

В рамках промышленных применений чаще всего такие сенсоры имеют вид двух тонких гильз диаметром в несколько миллиметров, погружаемых непосредственно в поток вещества. Ввиду их хрупкости на рабочей части устройства часто можно увидеть специальную металлическую скобу, защищающую датчики термоанемометрического расходомера воздуха. Данная мера позволяет избежать деформации гильз при не слишком аккуратном монтаже изделия. Поскольку гильзы исполнены из нержавеющей стали, они не боятся влаги, однако данный тип приборов калибруется с поправочным коэффициентом, зависящим от плотности газа. То есть он не предназначен для измерения жидких веществ и работает только в газовых средах: в сжатом воздухе, аргоне, азоте, кислороде, гелии, углекислом газе, а также смесях этих газов.

Второй вариант реализации сенсора некоторым образом похож на датчики скорости потока для обычных вентиляций. Он представляет собой пластину из текстолита (материала, характерного для печатных плат), на которой размещены две дорожки терморезисторов. Часто такие сенсоры также заключаются в защитную скобу.

Принцип измерения и методы компенсации остаются всё теми же, но это накладывает некоторые ограничения на работу сенсоров. В данном случае нельзя защитить дорожки терморезисторов специальным покрытием, как это делается на обычных печатных платах для сопротивления коррозии и механическим воздействиям. Попадание влаги на такой сенсор быстро приведёт к коррозии и выходу расходомера из строя. Поток воздуха с большим содержанием пыли также негативно скажется на работоспособности устройства, постепенно стирая текстолит.

Такой эффект истирания характерен, например, для шахт метрополитена, где подобные типы датчиков измеряют скорость потока воздуха. Также сенсор часто может корродировать ввиду неправильных условий хранения.

Стоит сказать, что такой принцип измерений применяется не только в термально-массовых расходомерах. Его могут использовать датчики скорости потока, скорости и направления ветра и т.д.

Типы монтажа

Первый тип – погружной термоанемометрический расходомер воздуха.

Такой прибор погружается в трубопровод через т.н. приварной ниппель (который иногда именуют бобышкой). Как правило зонды таких расходомеров оснащаются гайкой с наружной резьбой. Поскольку бобышка имеет внутреннюю резьбу, зонд можно просто вкрутить в неё, что весьма удобно.

Ещё один вариант той же конструкции – установка в приварной ниппель шарового крана, уже в который вкручивается зонд. Для чего это делается? Поскольку в пневмосети всё время имеется избыточное давление (стандартно от 5 до 10 бар), такой метод монтажа позволяет безопасно отправить прибор на обслуживание. Таким образом можно поднять термоанемометрический расходомер воздуха, перекрыть кран и спокойно демонтировать устройство. Многие изделия также оснащаются системой защиты от выталкивания. У разных производителей она может выглядеть по-разному.

Второй тип монтажа – установка резьбового соединения. В данном случае на трубопровод наносится внешняя резьба, на соединение с расходомером – внутренняя. Тип, подразумевающий расходомер как часть трубопровода, характерен для небольших диаметров труб в диапазоне от 8 до 80 мм.

Ещё одним вариантом подобного монтажа является фланцевое соединение.

Просто удалить прибор в данном случае не получится. Если необходимо снять термоанемометрический расходомер воздуха, вместо него придётся установить имитатор, т.е. трубу, которая закроет участок, отведённый под прибор. Для упрощения демонтажа на трубопроводах иногда делают байпасную линию, ответвляя участок трубопровода и формируя дополнительную линию специально под измерения.

При небольших диаметрах фланцевые и резьбовые термально-массовые расходомеры окажутся более бюджетным решением, однако погружные более универсальны. Большая длина зонда позволит монтировать их на разные трубы в пределах предприятия, что может быть полезно для некоторых задач.

Термоанемометрический расходомер воздуха. Применение

Как средство измерений термоанемометрический расходомер воздуха обычно применяется в промышленности для измерения различных газов и сжатого воздуха.

Данный вид приборов имеет крайне высокую чувствительность и диапазон измерений – от 0.5 м/с до ~ 150 м/с, некоторые производители предлагают от 0.3 м/с и до 200 м/с.

Нижние границы диапазонов говорят о том, что данное устройство способно проводить измерения при практически нулевом потоке, что актуально, т.к. расход вещества на предприятиях не всегда бывает большим.

Термально-массовые расходомеры или датчики скорости потока, использующие идентичную технологию измерений, применяются в системах ОВК т.н. чистых комнат при сборе электроники, где необходимо строжайшее соблюдение показателей качества воздуха, кол-ва пыли, влажности и т.д.

Производители чистых комнат есть и в нашей стране, и они используют подобное оборудование.

Но наиболее традиционное (и часто встречающееся) применение термоанемометрических расходомеров воздуха – это пневмолинии.

Что представляет собой пневмолиния? Область производства (supply side) состоит из компрессора, коих есть большое число разновидностей (ротационные, винтовые, поршневые и т.д.), нагнетающего воздух и выдающего в трубу под давлением, и ресивера.

При сжатии воздух нагревается, также повышается его влажность. Далее по трубопроводу воздух попадает в ресиверы. Их задача – служить в качестве воздухосборников, сглаживая непредвиденные скачки давления и создавая резерв сжатого воздуха.

После ресивера устанавливается осушитель, абсорбционный или рефрижераторный, забирающий лишнюю влагу. На некоторых предприятиях могут ограничиться сепаратором, в зависимости от того, какой воздух нужен конкретному заводу.

Справка. Содержащаяся в воздухе влага при определённой температуре, т.н. точке росы, начинает конденсироваться. При сжатии воздуха точка росы значительно возрастает, что может привести к заполнению трубопровода жидкостью.

На выходе из осушителя воздух охлаждается вплоть до -100 °C для некоторых систем. Такое охлаждение необходимо для полного удаления влаги. Её содержание в воздухе становится настолько низким, что его необходимо охладить до крайне низких температур, чтобы продолжить процесс осушения.

Разные предприятия осушают воздух в разной степени в зависимости от своих нужд. Например, на конвейерных предприятиях сжатый воздух используется для дорогостоящего зарубежного оборудования, работающего на конвейерной линии. Если воздух будет недостаточно осушен, оно быстро выйдет из строя.

Далее сжатый воздух попадает на магистраль, трубу большого сечения, ведущую в область потребления (domain side), где он распределяется между потребителями.

На пневмолиниях термоанемометрические расходомеры воздуха необходимы для контроля утечек на сложной карте путей трубопроводов. Как правило один расходомер обязательно стоит на выходе в магистраль. Для контроля утечек дополнительные приборы устанавливаются на участках потребителей.

Может показаться, что это не так важно, однако даже малая утечка имеет большой вес, ведь сжатый воздух очень дорогой ресурс, во много раз дороже электричества. Именно поэтому крупные предприятия стремятся инвестировать в обустройство своих пневмолиний.

Также они применяются на водоочистных системах при подаче воздуха в танки.

Также предприятия часто объявляют тендеры на проведение аудита пневмосистем. При проверке состояния трубопроводов также используются термоанемометрические расходомеры воздуха.

Для проведения пневмоаудита наша компания предлагает продукцию компании VP Instruments.

Стоит отметить, что VP Instruments могут предложить расходомеры со съёмным зондом, что существенно упрощает вопрос ремонта повреждённых зондов.

К тому же устройства данной компании измеряют одновременно несколько показателей – расход, давление и температуру. В будущем компания VP Instruments планирует включить в комплект для пневмоаудита новые функции, такие как измерение точки росы.

Расходомеры VP Instruments

Серия FlowScope, разработанная компанией VP Instruments, делится на три линейки оборудования, для каждой из которых предел скорости вещества составляет 150 м/с.

Линейка In-Line имеет три прибора под диаметры трубопровода 0.5, 1 и 2 дюйма. Для установки изделий в трубопровод с другим диаметром, наша компания предлагает расходомер вместе с комплектом трубопроводов-переходников с нужным заказчику присоединением.

Линейка Probe представляет собой погружные приборы. Имеются два изделия с длиной зонда 400 и 600 мм. Поскольку зонды монтируются с таким расчётом, чтобы сенсор находился посередине трубы, их можно использовать на диаметрах до 700 и 1000 мм соответственно. Стандартно эта линейка работает с давлением в 16 бар, но опционально мы можем поставить изделие с рабочим давлением до 35 бар.

Линейка M даёт возможность свободно менять зонд, отделяя его от блока электроники. Здесь используется протокол связи ModBus TCP, что позволяет подключить изделие к локальной сети предприятия. Оснащённый Web-сервером, прибор может транслировать данные о текущем состоянии, параметрах измерений и текущем расходе.

При всём вышеперечисленном расходомеры от VP Instruments довольно чувствительны к внешним условиям и имеют рабочую температуру от 0 до 50-60 °C. В случае установки на улице прибору понадобится инструментальный шкаф.

Максимальное давление для линейки M составляет 10 бар.

Приборы серии FlowScope могут поставляться как с дисплеем, так и без него. Последнее эффективно для построения систем автоматики, когда не предполагается, что люди будут напрямую работать с оборудованием.

Термоанемометрические расходомеры воздуха серии Probe и M могут идти в составе набора для пневмоаудита. Такой набор включает в себя кейс, термально-массовый расходомер, блок питания, набор кабелей для подключения к компьютеру, защитная система от срыва расходомера.

Отметим, что при проведении работ по пневмоаудиту с термоанемометрическими расходомерами от VP Instruments не имеет большого значения повышенная влажность или масло в трубопроводе, но если прибор будет установлен длительное время – придется соблюдать стандарты чистоты воздуха. Подробнее с ними можно ознакомиться, запросив у наших специалистов техническую документацию.

VP Instruments с недавнего времени начали выпускать датчики точки росы, например датчик температуры точки росы VPA.8000. Вы можете найти их в нашем каталоге или обратиться к нашим специалистам по вопросам поставки.

VP VISION представляет собой аналог SCADA-системы, мощный контроллер с продвинутым ПО для подключения различных приборов, служащий для сбора данных и автоматизации учёта сжатого воздуха. Ведь часто подключение сенсоров к системе управления заводом является не лучшим решением.

На данный момент производитель предлагает две версии VP VISION – Basic и Advanced, различающихся количеством аналоговых и цифровых входов.

Расходомеры Борей

Термоанемометрические расходомеры воздуха Борей разработаны нашей компанией и нашли признание у наших заказчиков.

Борей 200 имеет максимальную скорость потока в 90 м/с и алюминиевый корпус. Если Вам необходим корпус из нержавеющей стали, обратитесь к нашим специалистам.

Рабочие диаметры Борея 200 составляют 8 – 25 мм, что весьма удобно для небольших трубопроводов, например проводящих азот.

Борей 450 и Борей 600 являются погружными термально-массовыми расходомерами. Они имеют большое количество модификаций под различные измеряемые среды (аргон, кислород и т.д.). Возможно организовать поставку данных расходомеров с очисткой для работы с кислородом.

Борей 450 работает с давлением до 16 бар и диаметром до 600 мм, Борей 600 до 40 бар.

Каждое из представленных изделий использует HART протокол — набор коммуникационных стандартов для промышленных сетей.

Борей 600 и 450 предусматривают три типа монтажа – фланцевое соединение, стандартную врезку и монтаж под высокое давление. Последний вариант применим на трубопровордах с давлением порядка 40 бар.

Выбрать необходимые параметры вы можете, скачав опросный лист и заполнив необходимые графы.

Как купить термоанемометрический расходомер воздуха?

Купить термоанемометрические расходомеры воздуха можно, связавшись с нашими специалистами любым удобным Вам способом.

Нажмите на кнопку запроса цены или консультации, чтобы запустить процесс покупки. Также заказать поставку можно, позвонив по телефону +7 (812) 45-40-666, или написав на корпоративную почту info@datchiki.com. Выберите наиболее удобный для себя вариант! Наша компания принимает заказы на оборудование и смежные услуги через любую форму обращения с понедельника по пятницу, с 9.00 до 18.00.

Термоанемометрический расходомер воздуха, как измерительное оборудование, нуждается в периодической поверке и калибровке оборудования. Обращаем внимание, что наша компания предлагает помощь в организации поверки, калибровки и занесения в реестр СИ оборудования для метеорологии по разумным ценам.

Мы поставляем оборудование по всей территории России и стран Таможенного Союза. В этом нам помогают проверенные компании-грузоперевозчики.