ТЕПЛОЛІЧИЛЬНИК В РОЗРІЗІ Лекція 3: про витратомірах
Починаючи даний цикл лекцій, ми помітили, що під час обговорення теплолічильників частіше і більше говорять про входять до їх складу витратомірах. Ми пішли іншим шляхом: спочатку розповіли про термоперетворювачем, роль яких в теплообліку не менш важлива, ніж роль перетворювачів витрати, потім - про датчиках тиску, роль яких може бути значима в певних випадках. Але тепер і ми неминуче приходимо до теми вимірювань витрати теплоносія. І тема ця дуже велика.
Регулятор потоку, перетворювач витрати, лічильник, лічильник-витратомір
Коли говорять про що входять до складу лічильника теплової енергії засобах вимірювань витрати, то називають їх або витратомірами, або водолічильниками, або перетворювачами витрати. При цьому найчастіше ці кошти сертифіковані не тільки в складі лічильника теплової енергії, а й самостійно; і в їх документації можна прочитати, що вони є, наприклад, «лічильниками рідини» або «лічильниками-витратомірами». Які з цих назв - більш правильні, які і коли слід вживати? Давайте розберемося.
Якщо розглядати теплосчетчик, як єдине, але складається з різних функціональних блоків пристрій, то ми виділимо в ньому «мозок» - обчислювач, і «органи чуття» - вимірювальні перетворювачі температури, тиску і витрати. Словом «перетворювач» називають засіб вимірювань (або його частина), яке перетворює вимірювану величину в сигнал, придатний для передачі і подальшої обробки. Так, наприклад, перетворювач тиску «транслює мегапаскалі в міліампер». Його вихідний сигнал постійного струму передається в обчислювач; обчислювач по відомій залежності між «входом» (тиск) і «виходом» (сила струму) перетворювача «відновлює» значення тиску. Термопреобразователь перетворює температуру теплоносія в електричний опір: вимірюючи це опір, обчислювач «дізнається» температуру. А перетворювач витрати, як це вже зрозуміло, перетворює в вихідний електричний сигнал витрата теплоносія в трубопроводі системи теплопостачання. Який саме сигнал - про це ми поговоримо пізніше.
Можна розробити перетворювач витрати спеціально для будь-якого конкретного обчислювача, конкретного лічильника теплової енергії - і сертифікувати теплосчетчик в цілому. Такий теплосчетчик буде називатися єдиним: що входять до його складу перетворювачі не є самостійними засобами вимірювань, їх не можна застосовувати в комбінації з іншими обчислювачами, тобто в складі інших теплолічильників.
Єдиний ультразвукової теплолічильник СВТУ-10М
Можна створити якийсь універсальний перетворювач витрати і сертифікувати його спочатку сам по собі. Якщо вихідний сигнал перетворювача стандартизований, і його характеристика (залежність між вимірюваним витратою і параметрами вихідного сигналу) відома, то такий перетворювач можна включати до складу різних теплолічильників, тобто комбінувати з різними обчислювачами. Такі теплолічильники так і будуть називатися - комбінованими.
Ультразвуковий перетворювач витрати (витратомір) КАРАТ-РС:
видає стандартизований імпульсний сигнал, і тому може використовуватися з різними обчислювачами
Але можна застосувати розроблений перетворювач не в складі лічильника теплової енергії, а в складі лічильника води, витратоміра. Адже вимірювання об'єму та витрати води (так само як і інших рідин) - окрема і часто зустрічається завдання.
Як правило, в системах водопостачання потрібно вимірювати саме обсяг води, витраченої споживачем. Або, іншими словами, обсяг води, що пройшла через трубопровід в точці вимірювань. Прилад для вимірювань кількості (обсягу) називають лічильником. У нашому випадку - водолічильником, лічильником води. Такий прилад складається з перетворювача витрати і якогось пристрою (електронного або механічного), що відображає виміряний обсяг в цифрах. При цьому конструктивно перетворювач і пристрій відображення інформації можуть бути об'єднані в одному корпусі, а можуть бути роздільними, з'єднаними кабелем.
Крім вимірювань кількості рідини іноді (частіше в промисловості) потрібно вимірювати витрату, тобто (Грубо кажучи) кількість за одиницю часу. Прилад для вимірювання витрати називається, природно, витратоміром. Але ми навряд чи знайдемо в нашому оточенні «чисті» витратоміри: якщо прилад вимірює витрату, то він здатний виміряти (показати) і загальний обсяг пройшла через нього рідини. Ну, а більшість типів лічильників обсяг обчислюють, вимірюючи спочатку швидкість (витрата) води. Тому в житті слова «витратомір» і «лічильник» ( «водолічильник», «лічильник води») дуже часто використовуються як синоніми. А якщо потрібно підкреслити, що прилад вимірює і показує як витрата, так і обсяг, його називають «лічильник-витратомір» або «витратомір-лічильник».
Але повернемося до лічильників тепла. Ми говорили про входять до їх складу перетворювачах витрати, а потім відволіклися на витратоміри і водолічильники. Так ось, перетворювач - це «сліпе» пристрій: він видає електричний сигнал, «зрозумілий» обчислювачеві, але не показує цифри, зрозумілі людині. Регулятор потоку (лічильник) цифри показує. При цьому ніщо не заважає конструкторам додатково обладнати його і електричним виходом - такий витратомір теж можна буде підключити до обчислювача, і комплект з обчислювача, витратоміра (ів) та перетворювачів температури і тиску буде представляти із себе теплосчетчик. Звичайно, ми отримаємо деяку надмірність: значення витрати або об'єму теплоносія можна буде бачити як на табло витратоміра, так і на табло обчислювача. Але в ряді випадків це навіть корисно.
Наведемо приклади. Всім відомі тахометрические водолічильники, звані в народі «вертушками». Такий водолічильник може застосовуватися сам по собі для обліку водоспоживання. Він складається з перетворювача витрати (це крильчатка або турбіна) і відлікового пристрою ( «циферблата»). Але може бути також обладнаний електричним (частіше - імпульсним) виходом, підключений до теплолічильника і грати роль перетворювача лічильника теплової енергії. Так на першій з наведених нижче фотографій показаний лічильник гарячої води SENSUS MT-150 з імпульсним виходом. На другому фото - теплолічильник, в складі якого той же МТ-150, обчислювач PolluTherm і термоперетворювачі. А на третьому знімку показаний так званий компактний теплолічильник PolluCom M. в його складі є подібний МТ-150 тахометричних крильчасті перетворювач витрати, але застосувати його окремо, як водолічильник, не можна, оскільки він виконаний «заодно» з обчислювачем.
Таким чином ми бачимо зібрані з одних і тих же елементів водолічильник, комбінований теплолічильник і єдиний компактний теплолічильник. Можна привести подібні приклади і з ультразвуковими, і з електромагнітними приладами. І ці приклади повинні нам допомогти зрозуміти наступне: той «орган», який в теплолічильників відповідає за вимірювання витрати, в принципі можна називати і перетворювачем витрати, і витратоміром, і перетворювачем обсягу, і водолічильником. Але якщо ми хочемо підкреслити, що в даному конкретному випадку цей «орган» не самостійний, не має власних коштів відображення інформації - краще назвати його перетворювачем. Якщо хочемо підкреслити, що в якості цього «органу» використовується якийсь «окремий» прилад - краще так і говорити, що це «витратомір», «водолічильник», «витратомір-лічильник» і т.п. Також краще бути точним, якщо мова йде про конкретні типи засобів вимірювальної техніки. Скажімо, неможливо причепитися до таких фраз: «до складу даного лічильника теплової енергії входять вихрові перетворювачі витрати ВЕПС» і «до складу даного лічильника теплової енергії входять лічильники води MT-150 з імпульсним виходом». А, наприклад, формулювання «до складу входять витратоміри ВЕПС» і «до складу входять перетворювачі витрати MT-150» зрозумілі, допустимі (особливо якщо потрібно уникнути тавтології), але, якщо буквоедствовать, то не цілком правильні. Адже таких засобів вимірювань, як «витратомір ВЕПС» і «перетворювач витрати MT-150» ми в державному реєстрі не знайдемо. Коли ж ми говоримо про єдині теплолічильниках, то до їх складу входять саме «перетворювачі», причому часто - безіменні, окремо несертифіковані.