Công tơ thể tích
Công tơ thể tích đo thể tích chất lưu chảy qua công tơ bằng các đếm trực tiếp lượng thể tích đi qua buồng chứa có thể tích xác định của công tơ.
Sơ đồ nguyên lý của công tơ thể tích kiểu bánh răng hình ôvan trình bày trên hình 20.13. Công tơ gồm hai bánh răng hình ôvan (1) và (2) truyền động ăn khớp với nhau (hình 20.13a). Dưới tác động của dòng chất lỏng, bánh răng (2) quay và truyền chuyển động tới bánh răng (1) (hình 20.13b) cho đến lúc bánh răng (2) ở vị trí thẳng đứng, bánh răng (1) nằm ngang. Chất lỏng trong thể tích V1được đẩy sang cửa ra. Sau đó bánh răng (1) quay và quá trình tương tự lặp lại, thể tích chất lỏng trong buồng V2được đẩy sang cửa ra. Trong một vòng quay của côngtơ thể tích chất lỏng qua công tơ bằng bốn lần thể tích V0 (bằng V1 hoặc V2). Trục của một trong hai bánh răng liên kết với cơ cấu đếm đặt ngoài côngtơ.
Hình 20.13: Sơ đồ nguyên lý công tơ thể tích
Thể tích chất lưu chảy qua côngtơ trong thời gian Δt = t2- t1tỉ lệ với số vòng quay xác định bởi công thức:
(20.29) Trong đó:
qV- thể tích chất lưu chảy qua công tơ ứng với một vòng quay. N1, N2- tổng số vòng quay của công tơ tại thời điểm t1và t2.
(20.30)
qc - hệ số công tơ (thể tích chất lưu chảy qua công tơ ứng với một đơn vị chỉ thị trên công tơ).
Nc1, Nc2- số trên chỉ thị công tơ tại thời điểm t1và t2. Lưu lượng trung bình:
(20.31)
Lưu lượng tức thời:
(20.32) Với
là tốc độ quay trên trục công tơ.
Để đếm số vòng quay và chuyển thành tín hiệu điện người ta dùng một trong ba cách dưới đây:
- Dùng một nam châm nhỏ gắn trên trục quay của của công tơ, khi nam châm đi qua một cuộn dây đặt cố định sẽ tạo ra xung điện. Đếm số xung điện theo thời gian sẽ tính được tốc độ quay của trục công tơ.
- Dùng tốc độ kế quang.
- Dùng mạch đo thích hợp để đo tần số hoặc điện áp.
Giới hạn đo của công tơ loại này từ 0,01 - 250 m3/giờ, độ chính xác cao ±(0,5 - 1)%, tổn thất áp suất nhỏ nhưng có nhược điểm là chất lỏng đo phải được lọc tốt và gây ồn khi
Hình 20.14: Công tơ khí kiểu quay
1) Vỏ 2, 4,7&8) Cánh 3) Tang quay 5) Con lăn 6) Cam
Để đo lưu lượng dòng khí người ta sử dụng công tơ khí kiểu quay. Công tơ (hình 20.14) gồm vỏ hình trụ (1), các cánh (2,4,7,8), tang quay (3) và cam (6). Khi cánh (4) ở vị trí như hình vẽ , áp suất chất khí tác động lên cánh làm cho tang (3) quay. Trong quá trình quay các cánh luôn tiếp xúc với mặt ngoài cam (6) nhờ các con lăn (5). Trong một vòng quay thể tích chất khí bằng thể tích vành chất khí giữa vỏ và tang. Chuyển động quay của tang được truyền đến cơ cấu đếm đặt bên ngoài vỏ công tơ.
Công tơ khí kiểu quay có thể đo lưu lượng đến 100 - 300 m3/giờ, cấp chính xác 0,25; 0,5.