Для измерения количества вещества на металлургических заводах применяют тахометрические счетчики количества, состоящие из тахометрического преобразователя расхода и счетного суммирующего механизма.
Тахометрическим преобразователем расхода называют первичный преобразователь, в котором скорость движения рабочего (чувствительного) элемента, взаимодействующего с потоком вещества, пропорциональна объемному расходу.
По принципу действия тахометрические счетчики разделяют на скоростные и объемные.
В скоростных счетчиках (типа УВК, ВК МС) в качестве рабочего элемента применяют вертушки (крыльчатки, турбинки или другие тела) с вертикальной (рис. 2.7) или горизонтальной осями вращения. Под действием потока вещества вертушка на опорном шипе совершает непрерывное вращательное движение с угловой скоростью, пропорциональной скорости потока, а следовательно, и расходу. Число оборотов вращающегося элемента суммируется счетным механизмом, с которым вертушка соединяется с помощью передаточного механизма (редуктора). Редуктор и счетный механизм соединены между собой осью с сальниковым (уплотнением. Счетный механизм отделен от проточной части прибора герметичной перегородкой, в которой установлен сальник передаточной оси. На входном патрубке счетчика устанавливаются металлическая сетка, предохраняющая прибор от попадания посторонних тел, и струевыпрямитель.
Рисунок 2.7 – Скоростные счетчики типа УВК, ВК МС
В объемных счетчиках вещество измеряется отдельными равными по объему дозами. Рассмотрим в качестве примера схему устройства объемного поршневого счетчика (рис. 2.8). Жидкость из трубы через распределительный четырехходовой кран поступает под поршень и поднимает его. Поршень, перемещаясь вверх, вытесняет жидкость, находящуюся в верхней полости цилиндра, через распределительный кран в трубу. Когда поршень достигнет верхнего крайнего положения, четырехходовой кран, связанный специальным механизмом со штоком поршня, перемещается в положение, показанное на рис. 2.8,а пунктиром. Вследствие этого жидкость из трубы будет поступать в верхнюю полость цилиндра, поршень начинает перемещается вниз и из нижней полости жидкость вытеснится через четырехходовой кран и трубу. С момента достижения поршнем крайнего положения цикл повторяется. Число доз за определенный промежуток времени суммируется счетным механизмом, связанным со штоком поршня с помощью передаточного механизма, а количество жидкости, равное сумме объемов протекших доз, показывается счетным указателем (на рис. 2.8,а счетный механизм и счетный указатель не показаны). В черной металлургии широко применяется счетчики мазута типа СМ для измерения объемного количества мазута, а также неагрессивных вязких жидкостей, обладающих смазывающей способностью.
На рис. 2.8,б приведена схема объемного счетчика жидкости с овальными шестернями типа ШЖУ. В измерительной камере счетчика имеются две овальные шестерни, которые находятся друг с другом в зацеплении и при вращении под действием потока измеряемой жидкости непрерывно обкатывают друг друга. Измерение объемного количества жидкости происходит путем периодического перемещения определенных ее объемов, заключенных в полостях между цилиндрической поверхностью измерительной камеры и овальными поверхностями шестерен. Вращение шестерен через кинематическую цель передается счетному механизму.
![clip_image028[1]](/images/stories/clip_image0281_thumb_ba9fd6254d92928a7c0a1eb73956f923.gif "clip_image028[1]")
Рисунок 2.8 – Схема устройства объемного поршневого счетчика
Расходы твердых продуктов измеряются в единицах массового расхода с помощью весов непрерывного действия. Весы непрерывного действия, встроенные в ленточные конвейеры, называют конвейерными, а выполненные в виде самостоятельных коротких конвейеров - ленточными веса-измерителями.
Конвейерные весы подразделяются на рычажные и электромеханические. Принцип действия рычажных весов основан на уравновешивании силы тяжести взвешиваемого тела посредством системы рычагов. Достаточно широко распространенные в металлургии весы этой конструкции (например, типа ЛДА) обладают громоздкой рычажной системой, сложны в изготовлении и наладке, требуют тщательного систематического ухода и крайне неудобны в эксплуатации. Точность дозирования этих устройств по мере эксплуатации ухудшается. Это объясняется наличием большого числа рычагов, опирающихся на опоры, выполненные в виде «призма-подушка», что в условиях запыленной среды неизбежно ведет к появлению недопустимой погрешности. Поэтому в последнее время переходят к электромеханическим весам и ленточным весоизмерителям, обладающим рядом преимуществ по сравнению с рычажными.
Грузоприемное устройство электромеханических конвейерных весов (рис. 2.9, а) выполнено в виде рамы с закрепленными на ней роликами, по которым движется конвейерная лента, транспортирующая материал. Одна сторона рамы закреплена шарнирно, а другая механически связана с преобразователем силы в электрический сигнал. В качестве такого преобразователя используют тензорезистор, принцип действия которого основан на свойстве проводников и полупроводников изменять свое сопротивление при деформации.
Рисунок 2.9 – Грузоприемное устройство электромеханических конвейерных весов
Лента опирается на ролики рамы. Преобразователь вырабатывает выходной сигнал пропорционально погонной нагрузке. С одним из поддерживающих роликов (или с натяжным барабаном) сочленен тахогенератор, представляющий собой электрический генератор, действие которого основано на пропорциональности э.д.с. и частоты вращения при постоянном вращении потока возбуждения. Так как указанные элементы конвейера вращаются практически без пробуксовки относительно ленты, то частота их вращения, а следовательно, и сигнал на выходе тахогенератора пропорционален линейной скорости движения конвейерной ленты.
Тахогенератор и преобразователь в свою очередь связаны с преобразователем, с выхода которого снимается сигнал измерительной информации, пропорциональный расходу, который зависит от произведения погонной нагрузки на скорость ленты.
Электромеханические конвейерные весы снабжаются счетным (интегрирующим устройством), определяющим количество материала, и имеют выход на вторичный измерительный прибор.
В ленточных весоизмерителях (рис. 2.9, б) весовой транспортер (например, ТВЛ-2), представляющий собой ленточный конвейер с приводом постоянной скорости, закреплен шарнирно и установлен на платформе рычажных весов, оборудованных передающим преобразователем. В качестве преобразователя используется тензорезистор.