Wie misst der Verdrängerzähler der M-Serie den Durchfluss?
Das Verdrängungsmessgerät der M-Serie misst die Durchflussrate mithilfe seiner synchronisierten Rotoren (zwei Verdrängungsrotoren mit Flügeln + ein zentraler Blockierrotor), um feste Flüssigkeitsvolumina einzufangen, während sie in den zylindrischen Bohrungen des Messgeräts rotieren.
Wenn Flüssigkeit in das Messgerät eintritt, werden die Verdrängerrotoren in Drehung versetzt (synchron mit dem Blockierrotor, der eine Kapillardichtung zwischen der vor- und nachgelagerten Flüssigkeit aufrechterhält). Jede volle Umdrehung der Verdrängungsrotoren verdrängt ein präzises, festes Flüssigkeitsvolumen. Das Messgerät berechnet dann die Durchflussrate, indem es die Anzahl der Rotorumdrehungen zählt (über Zeitgetriebe: Das blockierende Rotorzahnrad -mit doppelt so vielen Zähnen wie die Verdrängungsrotorzahnräder-dreht sich mit halber Drehzahl und sorgt so für eine synchronisierte Bewegung) und wandelt diese Umdrehungszahl über die Zeit in Volumen um.
Im Kern arbeitet das Messgerät der M-Serie nach dem Prinzip der positiven Verdrängung: Es fängt diskrete, feste Flüssigkeitsvolumina physisch ein, während sie durch das Messgerät strömen, und zählt dann, wie viele dieser Volumina im Laufe der Zeit verdrängt werden, um die Durchflussrate zu berechnen. Das Gehäuse des Zählers enthält drei zylindrische Bohrungen: zwei für die beschaufelten Verdrängungsrotoren und eine für den zentralen Sperrrotor. Diese drei Rotoren drehen sich perfekt synchronisiert (ermöglicht durch Zahnräder am Ende jeder Rotorwelle) ohne Metallkontakt, was den Verschleiß minimiert und eine konstante Leistung gewährleistet.
Wenn Flüssigkeit auf der stromaufwärtigen Seite des Messgeräts eindringt, übt sie Druck auf die mit Flügeln versehenen Verdrängerrotoren aus und zwingt sie so, sich zu drehen. Während sich jeder Verdrängerrotor dreht, bewegen sich seine Flügel abwechselnd durch die Halbzylinderbohrungen des Messelements. Bei jeder Drehung „fangen“ die Rotoren ein bestimmtes, kalibriertes Flüssigkeitsvolumen im Raum zwischen ihren Flügeln und den Innenwänden des Messgeräts ein. Dabei spielt der zentrale Sperrrotor eine Schlüsselrolle: Da er sich in seiner eigenen Bohrung dreht, sorgt er für eine kontinuierliche Kapillardichtung zwischen der nicht dosierten vorgeschalteten Flüssigkeit und der dosierten nachgeschalteten Flüssigkeit. Diese Dichtung verhindert, dass Flüssigkeit an den Verdrängungsrotoren vorbeiströmt (was zu einer Verzerrung der Messungen führen würde) und stellt sicher, dass sich pro Rotorsegment nur das eingeschlossene feste Volumen von der stromaufwärtigen zur stromabwärtigen Seite bewegt.
Die Synchronisierung der Rotoren wird durch Steuerräder gesteuert, die am Ende jeder Rotorwelle angebracht sind. Das Zahnrad des Sperrrotors hat doppelt so viele Zähne wie die Zahnräder der Verdrängerrotoren; Das bedeutet, dass der Sperrrotor mit der halben Drehzahl der Verdrängerrotoren rotiert. Dieses präzise Übersetzungsverhältnis stellt sicher, dass sich die Verdrängungsrotoren und der Blockierrotor in perfekter Harmonie bewegen: Die Verdrängungsrotoren fangen Flüssigkeit ein, während sie sich drehen, während der Blockierrotor seine Position anpasst, um die Dichtung aufrechtzuerhalten und den Weg für das nächste eingeschlossene Volumen freizumachen-wodurch Lücken oder Überlappungen vermieden werden, die die Messgenauigkeit beeinträchtigen könnten.
Um diese mechanische Bewegung in einen Durchflusswert umzuwandeln, verfolgt das Messgerät die Anzahl der Umdrehungen der Verdrängerrotoren (oder des Blockierrotors, angepasst an seine langsamere Geschwindigkeit). Da jede volle Umdrehung der Verdrängungsrotoren einem bekannten, festen Flüssigkeitsvolumen (während der Herstellung kalibriert) entspricht, ergibt die Multiplikation der Anzahl der Umdrehungen mit diesem festen Volumen das gesamte Flüssigkeitsvolumen, das durch das Messgerät geflossen ist. Die Division dieses Gesamtvolumens durch die während des Messzeitraums verstrichene Zeit ergibt die Durchflussrate (z. B. Liter pro Minute oder Gallonen pro Stunde).
Dieses Design stellt sicher, dass das Messgerät der M-Serie zuverlässige Durchflussmessungen in einem breiten Anwendungsbereich -von der Flüssigkeitsübertragung bis zur Prozesskontrolle-auch für Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten liefert, da der Verdrängungsmechanismus weniger empfindlich auf Strömungsturbulenzen reagiert als andere Messgerätetypen (z. B. Turbinenmessgeräte). Das Fehlen eines Metallkontakts bedeutet auch, dass das Messgerät nur minimale Wartung benötigt, während die Kapillardichtung die Genauigkeit aufrechterhält, indem sie ein Verrutschen der Flüssigkeit zwischen den vor- und nachgelagerten Abschnitten verhindert. Kurz gesagt, die Durchflussmessung des M-Serie-Messgeräts basiert auf dem präzisen, wiederholbaren Auffangen fester Flüssigkeitsvolumina über synchronisierte Rotoren mit zahnradgetriebener Zeitsteuerung und einem Dichtungsmechanismus, der garantiert, dass jedes eingeschlossene Volumen genau gezählt und in Durchflussdaten umgewandelt wird.
