Πώς μετράει ο μετρητής θετικής μετατόπισης σειράς M τον ρυθμό ροής;
Ο μετρητής θετικής μετατόπισης της σειράς M μετρά τον ρυθμό ροής χρησιμοποιώντας τους συγχρονισμένους ρότορες του (δύο ρότορες μετατόπισης με λεπίδες + έναν κεντρικό ρότορα μπλοκαρίσματος) για να παγιδεύει σταθερούς όγκους υγρού καθώς περιστρέφονται μέσα στις κυλινδρικές οπές του μετρητή.
Καθώς το υγρό εισέρχεται στον μετρητή, οδηγεί τους ρότορες μετατόπισης να περιστρέφονται (σε συγχρονισμό με τον ρότορα μπλοκαρίσματος, ο οποίος διατηρεί μια τριχοειδή στεγανοποίηση μεταξύ ανάντη/καθοδικού υγρού). Κάθε πλήρης περιστροφή των ρότορων μετατόπισης μετατοπίζει έναν ακριβή, σταθερό όγκο υγρού. Στη συνέχεια, ο μετρητής υπολογίζει τον ρυθμό ροής μετρώντας τον αριθμό των περιστροφών του ρότορα (μέσω οδοντωτών τροχών χρονισμού: το γρανάζι μπλοκαρίσματος του ρότορα-με τα διπλάσια δόντια των γραναζιών του ρότορα μετατόπισης-περιστρέφεται στο μισό RPM, εξασφαλίζοντας συγχρονισμένη κίνηση) και μετατρέποντας αυτόν τον αριθμό περιστροφής σε όγκο με την πάροδο του χρόνου.
Στον πυρήνα του, ο μετρητής της σειράς M λειτουργεί με την αρχή της θετικής μετατόπισης: παγιδεύει φυσικά διακριτούς, σταθερούς όγκους υγρού καθώς περνούν μέσα από το μετρητή και μετά μετράει πόσοι από αυτούς τους όγκους μετατοπίζονται με την πάροδο του χρόνου για να υπολογίσει την παροχή. Το περίβλημα του μετρητή περιέχει τρεις κυλινδρικές οπές: δύο για τους ρότορες μετατόπισης με πτερύγια και μία για τον κεντρικό ρότορα μπλοκαρίσματος. Αυτοί οι τρεις ρότορες περιστρέφονται σε μια τέλεια συγχρονισμένη σχέση (επιτρέπεται από γρανάζια χρονισμού στο άκρο κάθε άξονα του ρότορα) χωρίς επαφή μετάλλου{--μετάλλου, γεγονός που ελαχιστοποιεί τη φθορά και εξασφαλίζει σταθερή απόδοση.
Όταν το υγρό εισέρχεται στην ανάντη πλευρά του μετρητή, ασκεί πίεση στους ρότορες μετατόπισης με πτερύγια, αναγκάζοντάς τους να περιστρέφονται. Καθώς κάθε ρότορας μετατόπισης περιστρέφεται, τα πτερύγια του κινούνται εναλλάξ μέσα από τις μισές-οπές κυλίνδρου του στοιχείου του μετρητή. Με κάθε περιστροφή, οι ρότορες «συλλαμβάνουν» έναν συγκεκριμένο, βαθμονομημένο όγκο υγρού στο χώρο μεταξύ των λεπίδων τους και των εσωτερικών τοιχωμάτων του μετρητή. Ο κεντρικός ρότορας μπλοκαρίσματος παίζει βασικό ρόλο εδώ: καθώς περιστρέφεται εντός της δικής του οπής, διατηρεί μια συνεχή τριχοειδή σφράγιση μεταξύ του μη μετρημένου υγρού ανάντη και του μετρούμενου κατάντη υγρού. Αυτή η στεγανοποίηση εμποδίζει το υγρό να παρακάμψει τους ρότορες μετατόπισης (πράγμα που θα στρέβλωνε τις μετρήσεις) και διασφαλίζει ότι μόνο ο παγιδευμένος σταθερός όγκος μετακινείται από την ανάντη προς την κατάντη πλευρά ανά τμήμα ρότορα.
Ο συγχρονισμός των ρότορων διέπεται από γρανάζια χρονισμού που συνδέονται στο άκρο κάθε άξονα του ρότορα. Το γρανάζι του ρότορα μπλοκαρίσματος έχει διπλάσια δόντια από τα γρανάζια στους ρότορες μετατόπισης. Αυτό σημαίνει ότι ο ρότορας μπλοκαρίσματος περιστρέφεται με τις μισές στροφές ανά λεπτό από τους ρότορες μετατόπισης. Αυτή η ακριβής σχέση μετάδοσης διασφαλίζει ότι οι ρότορες μετατόπισης και ο ρότορας μπλοκαρίσματος κινούνται σε τέλεια αρμονία: οι ρότορες μετατόπισης παγιδεύουν υγρό καθώς περιστρέφονται, ενώ ο ρότορας μπλοκαρίσματος προσαρμόζει τη θέση του για να διατηρήσει τη στεγανοποίηση και να καθαρίσει τη διαδρομή για τον επόμενο παγιδευμένο όγκο-εξαλείφοντας κενά ή επικαλύψεις που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ακρίβεια μέτρησης.
Για να μεταφραστεί αυτή η μηχανική κίνηση σε ένδειξη ρυθμού ροής, ο μετρητής παρακολουθεί τον αριθμό των περιστροφών των ρότορων μετατόπισης (ή του ρότορα μπλοκαρίσματος, προσαρμοσμένο για την πιο αργή του ταχύτητα). Δεδομένου ότι κάθε πλήρης περιστροφή των ρότορων μετατόπισης αντιστοιχεί σε έναν γνωστό, σταθερό όγκο υγρού (βαθμονομημένο κατά την κατασκευή), πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό περιστροφών με αυτόν τον σταθερό όγκο δίνει τον συνολικό όγκο του υγρού που έχει περάσει από το μετρητή. Η διαίρεση αυτού του συνολικού όγκου με το χρόνο που πέρασε κατά τη διάρκεια της περιόδου μέτρησης αποδίδει τον ρυθμό ροής (π.χ. λίτρα ανά λεπτό ή γαλόνια ανά ώρα).
Αυτός ο σχεδιασμός διασφαλίζει ότι ο μετρητής της σειράς M παρέχει αξιόπιστες μετρήσεις ρυθμού ροής σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών-από τη μεταφορά υγρού έως τον έλεγχο διεργασίας-ακόμη και για ρευστά με ποικίλο ιξώδες, καθώς ο μηχανισμός θετικής μετατόπισης είναι λιγότερο ευαίσθητος στους στροβιλισμούς ροής από άλλους τύπους μετρητών (π.χ. μετρητές στροβίλου). Η έλλειψη επαφής-με-μετάλλου σημαίνει επίσης ότι ο μετρητής απαιτεί ελάχιστη συντήρηση, ενώ η τριχοειδής στεγανοποίηση διατηρεί την ακρίβεια αποτρέποντας την ολίσθηση του υγρού μεταξύ των τμημάτων ανάντη και κατάντη. Εν ολίγοις, η μέτρηση του ρυθμού ροής του μετρητή σειράς M βασίζεται στην ακριβή, επαναλαμβανόμενη παγίδευση σταθερών όγκων υγρού μέσω συγχρονισμένων ρότορων, με χρονισμό με οδοντωτό τροχό- και μηχανισμό στεγανοποίησης που εγγυάται ότι κάθε παγιδευμένος όγκος μετράται με ακρίβεια και μετατρέπεται σε δεδομένα ρυθμού ροής.
