Поддержка по электронной почте
tf.co@tfjt.com
Позвоните в службу поддержки
+8618920338351
+8618920338351
Часто сталкиваюсь с тем, что при выборе или проектировании систем учёта все внимание уходит на сам сенсор, электронику, точность. А корпуса датчиков расхода рассматривают как второстепенную ?банку?, лишь бы герметично и крепление подошло. Это глубокое заблуждение, которое на практике выливается в проблемы — от завышенных погрешностей до полного выхода узла из строя. По своему опыту скажу: корпус — это не пассивный элемент, а активный участник процесса формирования гидродинамического профиля потока. От его геометрии, материала, качества внутренней поверхности напрямую зависит, насколько корректно первичный преобразователь (турбинка, ультразвуковой путь, электроды) воспримет реальный расход.
Возьмем, к примеру, самые распространенные тахометрические счетчики для воды. Казалось бы, литая латунная или полимерная проточная часть — что может быть проще? Но если в месте установки крыльчатки или турбинки есть литьевой облой, неровность, переход диаметра не по плавной кривой, а под углом — ламинарный поток нарушается. Появляются завихрения. В итоге счетчик может стабильно ?недокручивать? на средних расходах, а на малых — вообще останавливаться. Винили электронику, а причина — в корпусе датчика расхода.
С материалами тоже не всё однозначно. Латунь ЛС59-1 — классика. Но в некоторых агрессивных средах (не просто вода, а, скажем, с повышенным содержанием хлора или в некоторых технологических растворах) начинается вымывание цинка. Внутренняя поверхность становится шероховатой, пористой. Это не только увеличивает гидравлическое сопротивление, но и становится местом для отложений, которые меняют калибровку. Для таких случаев смотрел в сторону нержавеющих сталей, но тут встает вопрос цены и, опять же, качества полировки внутреннего канала.
Полимерные корпуса — отдельная история. Дешевле, не ржавеют. Но коэффициент теплового расширения у пластика высокий. На горячей воде (выше 90°C) геометрия может ?поплыть?, особенно если есть внутренние напряжения от литья. Видел случай на котельной: счетчик после полугода работы начал показывать странный провал в характеристике. Разобрали — оказалось, корпус из PPS чуть деформировался, и турбинка начала цепляться за стенку на определенных оборотах. Пришлось менять весь расходомерный узел.
Ещё один пласт проблем — монтаж. Даже идеальный корпус можно испортить неправильной установкой. Стандартное требование — прямые участки до и после счетчика. Но на тесной насосной станции или в готовом колодце их часто не выдерживают. Помню проект, где из-за нехватки места пришлось поставить счетчик сразу после двух отводов под 90 градусов. Заказчик ругался на низкие показания. А причина — закрученный поток, который в корпусе с осевой турбинкой не симметрично давит на лопасти. Пришлось ставить выпрямитель потока, что увеличило и без того немалую длину узла.
Резьбовые соединения на корпусах — тоже больная тема. Наружная резьба часто повреждается при транспортировке или неаккуратном монтаже. А если ее ?спасают? чрезмерным количеством фум-ленты или герметика, который выдавливается внутрь — это может попасть на чувствительный элемент. Фланцевые соединения надежнее, но требуют точной соосности. Перекос фланцев создает механическое напряжение на корпус, что в долгосрочной перспективе может привести к трещинам, особенно у полимерных моделей после многих циклов нагрева-охлаждения.
Для современных проектов, особенно с удаленным сбором данных, важен и вопрос интеграции. Вот, например, компания ООО Тяньцзинь Тяньфэй Хайтай Клапан (сайт: https://www.tfht.ru) предлагает счетчики воды с NB-IoT. Сам модуль связи — это одно. Но если корпус датчика выполнен из металла, да еще и установлен в глубоком железобетонном колодце — это может серьезно экранировать сигнал. Приходится думать о внешней антенне, а для этого в корпусе должна быть предусмотрена герметичная выводная горловина (кабельный ввод). Мелочь, но без нее проект по ?умному? учету может забуксовать.
Конструкция корпуса жестко привязана к физическому принципу измерения. Для электромагнитных расходомеров корпус с футеровкой — это часть измерительной трубы. Электроды вставлены в него. Если футеровка (резина, тефлон) отслоится или в ней будет пузырь — показания будут неверными. Работал с одним таким на щелочном растворе: тефлоновая футеровка со временем потеряла адгезию к металлическому корпусу, между слоями попал раствор, началась электрохимическая коррозия. В итоге — пробой и выход прибора из строя.
Для ультразвуковых расходомеров, особенно корреляционных или доплеровских, критична чистота и качество внутренней поверхности в зоне установки пьезоэлементов. Любая царапина, раковина от литья может создавать акустические помехи, рассеивать сигнал. Приемные датчики часто вворачиваются в специальные патрубки на корпусе. Важно, чтобы резьба была чистой, а угол входа датчика в среду — строго выверенным по проектной документации. Отклонение даже на пару градусов может увеличить погрешность.
В вихревых расходомерах в корпусе есть специальное тело обтекания, за которым формируются вихри. Это тело — неотъемлемая часть корпуса или прецизионно в него устанавливается. Если его геометрия нарушена (например, при монтаже его задели) или оно покрылось отложениями, частота срыва вихрей изменится. А значит, изменится и калибровочная характеристика прибора. Тут корпус и чувствительный элемент — практически единое целое.
Именно поэтому контроль качества отливки или механической обработки корпуса — это не про ?красиво выглядит?. Это обязательный этап. Лично всегда просил предоставить протоколы гидравлических испытаний на герметичность и прочность именно для корпусов. А еще лучше — результаты проверки внутреннего диаметра калиброванными пробками или с помощью оптических методов. Производитель, который экономит на этом этапе, вызывает большие сомнения.
Кстати, упомянутая ООО Тяньцзинь Тяньфэй Хайтай Клапан в своей линейке продукции, включающей, в частности, счетчики воды NB IoT, акцентирует внимание на полном производственном цикле. Это важный момент. Когда компания сама контролирует литье или закупку заготовок для корпусов датчиков расхода, шансов получить партию с внутренними дефектами меньше. Гораздо хуже, когда сборка идет из купленных на стороне ?коробочек?, про которые ничего не известно.
На практике мы иногда проводили входящий контроль корпусов от новых поставщиков. Брали выборочно, разрезали — смотреть внутреннюю полость. Обнаруживали и песчинки от литейной формы, и непропаи. Один раз нашли даже скрытую трещину, которая проявилась только после термоциклирования. После таких случаев требования в технических заданиях прописываешь максимально детально: и материал, и способ изготовления, и тип покрытия (если нужно), и методы контроля.
Так к чему всё это? К тому, что выбор или приемка корпуса датчика расхода — это технически насыщенная задача. Нельзя относиться к нему как к железке с дырками. Нужно анализировать его в связке: среда, давление, температура, тип датчика, условия монтажа, требования к долговечности и точности.
Всегда запрашивайте у производителя или поставщика полную документацию именно на проточную часть. Чертежи, сертификаты на материал, протоколы испытаний. Смотрите на наличие завальцовок кромок на входе/выходе, качество внутренней поверхности. Для ответственных применений рассматривайте возможность индивидуального подхода — иногда проще и надежнее заказать корпус по своим спецификациям у проверенного механического производства, а уже потом оснащать его сенсорной частью.
В конечном счете, надежность и точность всего расходомерного узла лет на пять-десять вперед закладывается именно на этапе, когда вы держите в руках этот самый корпус и оцениваете его не на вес и цвет, а с пониманием той сложной гидродинамической и эксплуатационной задачи, которую ему предстоит решать. Мелочей здесь нет.
