이러한 작동 원리로 인해 이 기술은 깨끗한 오일 및 기타 점성 액체에 특히 유용하지만 정확한 변위를 가능하게 하는 동일한 내부 간격으로 인해 중요한 한계가 발생합니다. 점도, 오염, 혼입 공기, 마모, 유속 및 압력 강하는 모두 실제 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.-
다음 가이드에서는 기어 이동부터 전기 출력까지 타원형 기어 유량계 작동 원리를 설명하고 해당 원리가 정확성, 적용 적합성, 설치 및 계기 선택에 어떻게 영향을 미치는지 보여줍니다.
타원형 기어 유량계란 무엇입니까?
타원형 기어 유량계는 밀접하게 가공된 챔버 내부에 두 개의 타원형 로터가 포함된 용적형 기기입니다. 액체가 유입되면 계기 전체의 차압으로 인해 로터가 회전하게 됩니다. 로터와 챔버 벽 사이에 형성된 포켓은 입구에서 출구까지 개별 부피를 운반합니다.
기계 설계에 따라 로터는 직접 상호 작용하거나 별도의 동기화 장치를 사용할 수 있습니다. 기본적인 측정 원리는 동일합니다. 각각의 완전한 움직임은 예측 가능한 변위량에 해당합니다.
이 유형의 도구는 사이트의기어 유량계 범위그리고 구체적인타원형 기어 유량계 구성.
기본 메커니즘은 OMEGA's에도 문서화되어 있습니다.용적형 미터 기술 매뉴얼, 회전하는 동안 측정 챔버를 통해 정확한 부피를 전달하는 타원형 로터를 설명합니다.
타원형 기어 유량계는 어떻게 작동합니까?
1. 액체가 측정 챔버로 들어갑니다.
공정 액체가 계기 입구로 들어가고 로터의 상류측과 하류측 사이에 압력차가 발생합니다. 이 압력은 기어를 회전시키는 기계적 힘을 제공합니다. 따라서 측정 요소에는 일반적으로 외부 모터가 필요하지 않습니다.
2. 정의된 볼륨이 격리됩니다.
하나의 로터가 챔버 벽에서 멀어지면 로터 표면과 하우징 사이에 포켓이 열립니다. 액체가 그 공간을 채운다. 정밀한 내부 간격은 입구에서 출구까지 통제되지 않은 누출을 제한하므로 대부분의 액체는 의도된 변위 경로를 따릅니다.
이것이 용적 측정과 추론 기술의 주요 차이점입니다. 미터는 먼저 속도를 측정하고 해당 값을 체적 유량으로 변환하는 대신 물리적으로 정의된 체적을 반복적으로 처리합니다.
3. 로터는 액체를 전달합니다
두 개의 로터는 동기화된 순서로 계속 회전합니다. 각 로터 외부 주위에 갇힌 액체는 출구를 향해 운반되고 다른 챔버는 입구에서 채워집니다.
한 가지 중요한 점은 회전당 정확한 변위 이벤트 수가 미터의 형상에 따라 다르다는 것입니다. 따라서 이는 모든 타원형 기어 미터에 대한 일반적인 가정이 아니라 제조업체의 설계 및 교정 데이터에서 나와야 합니다.
4. 측정된 부피가 미터에서 나옴
채워진 챔버가 하류측에 도달하면 그 액체가 배출됩니다. 다른 챔버는 이미 채워져 있으므로 반복적인 기어 회전으로 개별 액체 부피가 거의 연속적으로 전달됩니다.
5. 회전이 사용 가능한 흐름 신호가 됩니다.
기계적 움직임은 로컬 레지스터를 구동하거나 전자적으로 감지될 수 있습니다. 전자 계량기는 자기, 홀- 효과 또는 기타 감지 장치를 사용하여 회전자 움직임에 해당하는 펄스를 생성할 수 있습니다.
펄스 신호는 디스플레이, PLC, 배치 컨트롤러 또는유량 적산기. 수신 전자 장치는 미터 계수를 사용하여 해당 펄스를 누적 체적 및 순간 유량으로 변환합니다.
총 부피와 유량은 어떻게 계산됩니까?
기본 관계는 간단합니다.
총 부피=측정 주기당 변위된 부피 × 주기 수
유속은 시간 구성 요소를 추가합니다.
유량=측정량 ¼ 경과 시간
전자 타원형 기어 미터는 일반적으로 K- 계수 또는 미터 계수를 통해 이 관계를 표현하며, 이는 종종 볼륨 엔지니어링 단위당 특정 펄스 수로 정의됩니다. 이러한 펄스를 계산하는 컨트롤러는 액체를 합산할 수 있으며, 펄스 주파수는 해당 볼륨이 미터를 통과하는 속도를 나타냅니다.
K-인수는 임의의 보편적인 숫자로 취급되어서는 안 됩니다. 이는 특정 미터 및 해당 교정에 속합니다. 정확도가 중요한 측정 시스템의 경우 공칭 기어 치수만으로 계산하는 대신 교정 중에 제공되거나 설정된 계수를 사용하십시오.
NIST의 지침액체 유량계 교정미터 계수와 그 불확실성이 전체 측정 결과의 일부인 이유를 보여줍니다. 이 주제에 대한 추가 사이트 콘텐츠는 다음 가이드를 참조하세요.액체 유량계 교정 방법 및 추적성.
점도가 왜 중요합니까?
점도는 두 가지 방식으로 타원형 기어 측정에 영향을 미치며, 그 중 하나만 보면 잘못된 미터 선택으로 이어질 수 있습니다.
첫째, 일부 액체는 의도된 변위 사이클에 의해 완전히 표현되지 않고 움직이는 구성 요소와 고정 구성 요소 사이의 작은 간격을 통과할 수 있습니다. 이는 일반적으로 내부 누출 또는 슬립으로 설명됩니다. 매우 묽은 액체의 경우 특히 저유량에서 이러한 틈새를 통한 누출이 더욱 심각해질 수 있습니다.
점도가 증가하면 일반적으로 틈새를 통한 흐름이 더 제한됩니다. 이것이 용적형 계기가 점성 오일 및 유사한 액체에서 잘 작동할 수 있는 이유 중 하나입니다.
그러나 점도가 높으면 움직임에 대한 저항도 증가합니다. 로터를 회전하려면 더 많은 차압이 필요할 수 있으며 계기 전체의 압력 강하가 증가할 수 있습니다. 점도가 충분히 높으면 사용 가능한 최대 유량을 줄여야 할 수도 있습니다.
KObold의 안내용적식 유량계예를 들어, 점성이 높은 유체의 경우 압력 강하를 허용 가능한 범위 내로 유지하기 위해 최대 유량을 줄여야 할 수도 있다는 점을 구체적으로 언급합니다.
실용적인 교훈은 점도만 단독으로 평가해서는 안 된다는 것입니다. 유량, 사용 가능한 차압, 공정 온도 및 계기 크기와 함께 확인하십시오.
정확성, 반복성 및 내부 슬립은 동일한 것이 아닙니다.
유량계 사양은 종종 상호 교환 가능한 것으로 취급하기 쉬운 여러 용어를 사용합니다.
정확성표시된 결과가 지정된 조건에서 기준 또는 허용된 값과 얼마나 밀접하게 일치하는지 설명합니다.
반복성동일한 조건에서 측정을 반복할 때 기기가 얼마나 일관되게 동일한 결과를 생성하는지 설명합니다.
계측기는 반복성이 높지만 여전히 체계적인 측정 오류가 있을 수 있습니다. 교정을 통해 체계적 차이의 일부를 식별하고 수정할 수 있지만 기계적 문제, 부적합한 작동 조건 또는 공정 특성 변경을 제거할 수는 없습니다.
타원형 기어 미터의 경우 몇 가지 요소에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
저유량
낮은 유량에서는 내부 공간을 통한 누출이 계기를 통과하는 총량에 비해 더 커집니다. 절대 슬립이 거의 변하지 않더라도 측정된 처리량의 비율이 증가할 수 있습니다. 이는 작동 범위의 하한값에 주의를 기울여야 하는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.
따라서 소량을 중심으로 하는 애플리케이션은 단순히 파이프 연결이 아닌 실제 작동 범위에 맞는 미터 크기에 맞춰야 합니다. 사이트 페이지저유량용 기어미터이러한 유형의 애플리케이션에 대한 추가 컨텍스트를 제공합니다.
온도
온도는 계기 재료에 영향을 주지만 유체도 변경합니다. 공정이 작동 온도에 도달한 후보다 냉간 시동 동안 오일의 점성이 훨씬 더 높아질 수 있습니다. 따라서 계기는 동일한 생산 주기의 여러 지점에서 서로 다른 압력 강하 및 슬립 동작을 경험할 수 있습니다.
입다
로터 표면, 베어링 또는 측정 챔버의 마모로 인해 내부 간격이 변경될 수 있습니다. 간격이 크면 누출 특성이 변경되어 결국 계기 성능이 바뀔 수 있습니다. 이것이 교정 기록이 유용할 수 있는 이유입니다. 미터 계수의 점진적인 변화는 전자 문제보다 더 많은 것을 나타낼 수 있습니다.
동반된 공기
타원형 기어 미터는 측정 챔버를 차지하는 부피를 측정합니다. 해당 챔버의 일부에 의도된 액체 대신 가스가 포함되어 있는 경우 로터는 계속 움직일 수 있고 계기는 변위된 부피를 계속 기록할 수 있습니다. 따라서 표시된 결과는 더 이상 작업자가 측정하려는 액체 부피를 나타내지 않을 수 있습니다.
타원형 기어 유량계는 어디에서 잘 작동합니까?
가장 강력한 응용 분야에는 일반적으로 직접적인 부피 측정이 유용한 깨끗한 액체가 포함됩니다. 일반적인 예로는 윤활유, 유압유, 연료, 수지, 접착제, 시럽, 식용유 및 호환 가능한 공정 화학물질이 있습니다.
정확한 유체명만으로는 승인이 불가능합니다. 작동 온도에서의 점도, 청결도, 화학적 호환성, 압력, 예상 유량 범위 및 허용 압력 손실을 여전히 확인해야 합니다.
타원형 기어 기술은 반복적인 체적 변위가 합산되거나 계산될 수 있는 신호를 생성하기 때문에 일괄 처리 및 공정 제어 시스템과도 관련이 있습니다.{0}} 더 많은 애플리케이션-지향 예시는 다음 사이트 섹션에서 확인할 수 있습니다.공정 제어를 위한 기어 유량 측정그리고산업용 기어 유량계 애플리케이션.
타원형 기어 미터는 언제 선택이 좋지 않습니까?
- 연마재 또는 입자가-함유된 액체:고체는 가까운 내부 표면을 손상시키거나 로터의 움직임을 제한할 수 있습니다.
- 상당한 연행 가스가 있는 공정:측정 챔버의 일부를 차지하는 가스는 의도한 액체-부피 결과를 왜곡할 수 있습니다.
- 사용 가능한 차압이 매우 제한된 시스템:기계적 변위는 특히 점도와 유량이 증가함에 따라 압력 손실을 발생시킵니다.
- 화학적으로 호환되지 않는 액체:본체, 로터, 씰, 베어링 및 기타 습식 부품은 공정 매체와 호환되어야 합니다.
- 직접적인 질량 흐름이 필요한 응용 분야:타원형 기어 미터는 근본적으로 질량보다는 부피를 측정합니다.
타원형 기어와 기타 유량계 기술 비교
| 기술 | 측정특성 | 그것을 고려하는 일반적인 이유 |
|---|---|---|
| 타원형 기어 | 정변위량 측정 | 깨끗한 점성 액체, 배치 처리 및 저유량 애플리케이션- |
| 터빈 | 속도-관련 로터 측정 | 압력과 유량 조건이 계기에 적합한 깨끗하고 상대적으로 자유롭게 흐르는 액체 |
| 전자기 | 전자기 유도를 기반으로 한 속도 측정 | 많은 물 및 화학 공정을 포함한 전도성 액체 |
| 코리올리스 | 직접 질량 유량 측정 | 변화하는 유체 조건에서 질량 유량, 밀도 정보 또는 높은 측정 기능이 필요한 프로세스 |
이는 보편적인 선택 규칙이 아니라 일반적인 구별입니다. 기술을 비교하는 독자는 사이트의 내용을 검토할 수 있습니다.터빈 유량계, 전자기 유량계그리고 안내를 해준다.코리올리스 유량계 작동 원리측정 방법을 선택하기 전에
타원형 기어 유량계를 선택하는 방법
파이프 직경만으로 시작하지 마십시오. 프로세스부터 시작하세요.
- 액체를 식별하십시오.실제 배지를 기록하고 해당하는 경우 그 조성이나 농도도 기록합니다.
- 작동 온도에서 점도를 결정합니다.온도가 크게 변하는 경우 단일 실온 값 대신 점도 범위를 제공하세요.-
- 최소, 정상 및 최대 흐름을 정의합니다.실제 작동 범위에 맞춰 크기를 조정하면 낮은{0}}유량 성능 저하나 과도한 로터 속도를 방지하는 데 도움이 됩니다.
- 압력과 사용 가능한 차압을 확인하세요.계기는 허용할 수 없는 프로세스 손실을 발생시키지 않고 시스템 압력 등급을 충족해야 합니다.
- 온도 제한을 확인하십시오.기계재료와 전자제품을 모두 확인하세요.
- 습식-재료 호환성을 확인하세요.유체에 노출된 본체, 로터, 씰 및 기타 구성 요소를 포함합니다.
- 필요한 출력을 선택합니다.시스템에 로컬 표시, 펄스 출력, 아날로그 전송, 합산 또는 컨트롤러와의 통합이 필요한지 결정하십시오.
- 필요한 측정 성능을 정의합니다.실제 정확성 요구사항과 반복성 또는 간단한 프로세스{0}}모니터링 요구사항을 분리하세요.
적용 조건이 안정적이지 않은 경우 정상 조건에서만 계기를 선택하기보다는 신뢰할 수 있는 최악의 작동 사례를 정의하십시오.
설치 및 시운전 관행
측정 챔버에 오염 물질이 들어가지 않도록 하십시오. 이물질이 존재할 수 있는 경우 일반적으로 적합한 업스트림 스트레이너가 권장됩니다. OMEGA의 타원형 기어 문서에는 먼지가 메커니즘을 손상시킬 수 있다고 경고하고 미터에 갑작스러운 공기 퍼지를 가하기보다는 미터를 천천히 채울 것을 권장합니다.
측정하는 동안 미터는 액체로 가득 차 있어야 합니다. 공기가 프로세스에 들어갈 수 있는 경우 불안정한 판독값을 전자 문제로만 처리하기보다는 소스를 해결하십시오.
제조업체가 지정한 흐름 방향과 작동 한계를 따르십시오. 정격 유량 범위 이상으로 지속적으로 작동하는 것을 피하고, 업스트림 장비가 크게 변화하는 유량을 생성하는 펌프 맥동을 고려하십시오.
설치 후 신호 체인과 미터 자체를 확인하십시오. 센서 출력, 펄스 스케일링, K{0}}계수, 디스플레이 구성 및 PLC 또는 토탈라이저 설정은 모두 동일한 엔지니어링 단위를 나타내야 합니다.
일반적인 문제와 먼저 확인해야 할 사항
| 징후 | 가능한 원인 | 첫 번째 확인 |
|---|---|---|
| 읽기가 예상보다 낮습니다. | 내부 미끄러짐, 마모, 잘못된 K-계수 또는 적절한 범위 미만의 작동 | 유량 범위, 점도, 교정 계수 및 서비스 이력 확인 |
| 읽기가 불안정합니다. | 연행 공기, 맥동 흐름 또는 불안정한 공정 조건 | 액관 점검 및 펌프 작동 불안정성 비교 |
| 로터가 정지하거나 흐름이 제한됨 | 오염, 과도한 점도 또는 내부 손상 | 유지보수 지침에 따라 스트레이너, 압력 강하 및 로터 움직임의 자유로움을 확인하십시오. |
| 압력 강하 증가 | 막힌 스트레이너, 오염, 높은 점도 또는 과도한 흐름 | 현재 온도, 점도, 유량을 정상 작동 조건과 비교 |
| 표시된 볼륨이 지속적으로 잘못되었습니다. | 잘못된 배율, K-계수 또는 보정 이동 | 기계식 미터를 변경하기 전에 펄스 구성을 확인하십시오. |
교정이 필요한 경우 문서화된 참조 방법을 사용하고 결과를 보관하여 시간 경과에 따른 변경 사항을 비교할 수 있습니다. 해당 사이트의 기사유량계를 교정하는 방법추가 배경을 제공합니다.
자주 묻는 질문
타원형 기어 유량계는 용적형 유량계인가요?
예. 기본 용적 원리인 측정 챔버를 통해 정의된 부피를 반복적으로 격리하고 전달하여 액체를 측정합니다.
타원형 기어 미터는 질량 유량을 측정합니까?
아니요. 주요 측정량은 부피입니다. 질량유량을 위해서는 밀도정보나 질량을 직접 측정할 수 있도록 설계된 기술이 필요합니다.
왜 타원형 기어 미터가 오일에 자주 사용됩니까?
많은 오일은 깨끗하고 상대적으로 점성이 있어 용적식 측정에 적합한 조건입니다. 최종 선택은 여전히 유량 범위, 공정 온도에서의 점도, 압력 강하, 재료 및 필요한 정확도에 따라 달라집니다.
점도가 정확도에 영향을 미치나요?
점도는 내부 슬립과 압력 손실에 영향을 주기 때문에 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 묽은 액체는 내부 틈새를 통해 더 쉽게 누출될 수 있는 반면 점성이 높은 액체는 로터를 이동시키기 위해 더 큰 차압이 필요할 수 있습니다.
타원형 기어 미터에는 긴 직선 파이프가 필요합니까?
측정은 많은 속도 기반 미터와 같은 방식으로 속도 프로필 개발에 의존하지 않으므로 직선 실행 요구 사항이 덜 까다로운 경우가 많습니다.- 특정 모델에 대한 설치 지침을 따라야 합니다.
여과기가 왜 중요합니까?
미터에는 움직이는 요소와 긴밀한 간격이 포함되어 있습니다. 이물질은 회전을 제한하거나 마모를 가속화하거나 측정 성능을 변경할 수 있습니다.
계량기를 선택하기 전에 어떤 정보를 제공해야 합니까?
유체, 작동 온도에서의 점도, 최소 및 최대 흐름, 압력, 온도, 연결 요구 사항, 습윤-재료 요구 사항, 원하는 출력 및 측정-성능 목표를 제공합니다.
결론
타원형 기어 유량계 작동 원리는 직접적인 체적 변위를 기반으로 합니다. 로터는 알려진 액체량을 반복적으로 분리하고 측정 챔버를 통해 이동하며 회전을 기계적 표시 또는 전자 신호로 변환합니다.
그 메커니즘은 기술의 강점과 한계를 모두 설명합니다. 깨끗한 점성 액체는 타원형 기어 측정에 매우 적합할 수 있지만, 오염, 혼입된 공기, 과도한 압력 손실, 부적절한 재료 및 의도된 유량 범위를 벗어난 작동은 성능을 저하시킬 수 있습니다.
선택 시에는 단일 사양보다는 전체 작동 조건에 중점을 두십시오. 유체 특성, 점도, 유량 범위, 온도, 압력, 재료, 출력 및 측정 요구 사항을 함께 평가해야 합니다. 이러한 요소가 용적 원리와 일치할 때 타원형 기어 미터는 체적 측정, 일괄 처리 및 프로세스 모니터링을 위한 실용적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.
