Преобразователь вихревых колебаний датчика вихревого расходомера

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИХРЕВЫХ КОЛЕБАНИЙ ДАТЧИКА ВИХРЕВОГО РАСХОДОМЕРА, содержащий обтекатель с авумя каналами, сообшающими область вихреобразования с преобразовав телем давления, вьшоляеаным в ввпв мембраны, поджатой перегороакой х раз делителю чувствительного элемента, рвэ мешенного в тонкостенном стакане и выполненного в виде пьезоэлементов, включенных по дифференциальной схеме, Ътличающнйся тем, что, с целью повышения помехоэашшценностн за счет исключения влвя&ия стати еско го давления, на внутренней тенке ко{у пуса преобразователя установлен упорный цилиндр, разделитель вьшолнеб составным на массивней части с вопос1ъю внутри и тонкого диска, плотно аажатогй , между массивной частью рааделвтеля я мембраной, преобразователь снабженжесткой П-образной петлей, концы которой й рединены с упорным цилиндром, а средняя пасть ее расположена в тжосги разДОпягеля и поджата через диск 0 мемб|}аву к перегородке.

СООЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(58 G 01 Г 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3248204/18-10 (22) 20.02.81 (46) 15.04.83. Бюл. № 14 (72) А. Ш. Киясбейли и M. Е. Перель» штейн (71 ) Специальное конструкторское бюро Нефтехим прибор" (53) 681.121.8 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 838354, кл. G 01 Р 1/32, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 236820„ кл.(Й01 4 23/10, 1967

3. Авторское свидетельство СССР № 396554, кл, G 01 F 1/32, „ 971 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИХРЕВЫХ КОЛЕБАНИЙ ДАТЧИКА ВИХРЕВОь

ГО РАСХОДОМЕРА, содеркаший обтекатель с двумя каналами, сообщающими область вихреобразования с преобразова„„SU„„ I 01202 А телем давления, выполненным в вице мембраны, поджатой перегородкой к раз делителю чувствительного элемента, раэ» мешенного в тонкостенном стакане. н выполненного в виде пьезоэлементов, включенных по дифференциальной схеме, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения помехозащищенностн за счет исключения влияния сгатическо го давления, на внутренней стенке кор» пуса преобразователя установлен упор ный цилиндр, разцелитель выполнеи составным из массивной части с ноцостью внутри и тонкого циска, цлотне зажатого . между массивной частью разделителя и мембраной, преобразователь снабжен жесткой П-образной петлей, концы которой 4ge динены с упорным цилиндром, а средина

ысть ее расположена в ttNIocta раздели геля и поджата через диск и мембрану к пере городке.

1012025

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения расходов жидкостей или газов., Известен вихревой расходомер в котором для усиления сигнала и более полной оценки информации, в проточной части корпуса, вниз по потоку за генеparopoM вихревых колебаний устанавливают полый цилиндр с вырезом, обрашенным вверх по потоку. Если полость укаэанного цилиндра разделить Г-образной . перегородкой на две камеры, то входная часть каждой камеры воспринимает поочередно воздействия вихревых формаций, а пульсационные помехи, распросграняюшиеся по потоку воздействуют на камеры синфазно. Каждая камера соединена каналом со своим приемником, например датчиком давления. Оптимальное соединение приемников позволяет компенсировать помехи и выделить полез. ный сигнал (1J .

Известен пьезоэлектрический датчик давления, имеюший в качестве преобразователя пъезокерамический элемент в форме цилиндрического стакана с электродами на внутренней и внешней его сторонах 2 ) .

Наиболее близким к предлагаемому является устройство вихревого расходомера, в котором преобразователь вихревых колебаний содержит обтекатель с двумя каналами, сообшаюшими область вихреобразования с преобразователем давления, выполненным в виде мембраны,. поджатой перегородкой к разделителю, чувствительного элемента размешенного в тонкостенном стакане и выполненного в виде пьезоэлементов, включенных по дифференциальной схеме P3) .

В этом устройстве не исключено влия ние статического давления.

Цель изобретения - повышение помехо. зашишенности за счет исключения влияния статического давления.

Поставленная пель достигается тем, что в преобразователе вихревых колебаний датчика вихревого расходомера, содержащем обтекатель с двумя каналами, сообшаюшими область вихреобраэования с преобразователем давления, выполненным в виде мембраны, поджатой перегородкой к разделителю, чувствительного элемента, размешенного в тонкостенном стакане и выполненного в виде пъезоэлементов, включенных но .дифференциальной схеме, на внутренней стенке корпуса преобразователя установлен упорный цилиндр, разделитель выполнен составным

15 из массивной части с полостью внутри и тонкого диска, плотно зажатого между массивной частью разделителя и мембраной, преобразователь снабжен жесткой

П-образной петлей, концы которой соединены с упорным цилиндром, а средняя часть ее расположена в полости раздели- теля и- под)ката через диск и мембрану к перегородке.

На фиг. 1 показан вихревой расходомер, обший вид; на фиг. 2 - устройство преобразователя вихревых колебаний; на фиг. 3 — схема соедйнений электродов пьезоэлемента.

Вихревой расходомер содержит корпус 1, генератор вихревых колебаний 2, приемный цилиндр-обтекатель 3 с перегородкой 4, образуюшей камеры 5 и 6, приемник вихревых колебаний 7, состоя

2О ший из мембраны 8, заклепок со сферическими головками 9, диска 10, разделителя 11 с полостью 12, упорного цилиндра 13 с П-образной петлей 14, гайки 15, пьезоэлемента 16, электродов 17 выводов 18.

Вихревые колебания поочередно через камеры 5 и 6 и мембрану 8 воздействуют на обе половины разделителя 11 по обе стороны полости 12, Под действием г

ЗО этих колебаний разделитель совершает синхронные качания вокруг осн, образованной перекладиной петли 14, прижавшей диск 10 и мембрану 8 к торцу перегородки 4 приемного цилиндра-обтекателя 3.

3 Колебания давления, воздействующие на обе половинки; разделителя одновременно, колебаний разделителя не создают, так как эти усилия компенсируются реакцией петли 14 упорного цилиндра 13. Качания

4О разделителя создают только колебания давления, имеюшие фазовый сдвиг. Эта особенность собственно и определяет способность преобразователя предложенной «онструкпии не реагировать на синфазные колебания, а преобразовывать в электрическую форму колебания, имеют шие фаэный сдвиг и несушие информацию о расходе. На разделителе 11 в кондея трическом углублении установлен пъеэоэлемент 16, имеюший форму дилинара с электродами 17 на внутренней и внешней образуюших цилиндра пьезоэлемента. Каждый электрод разделен на две половинки, создавая таким образом на внешней и внутренней поверхности пьезоэлемента по паре. электродов. На внешней поверхности электроды 17 а и 17 б, а на внутренней 17 в и 17 r (фиг. 3). Электроды соединяют между собой следуюшим об3 1012025 4 разом в цвух вариантах, Согласно пер- Предложенное устройство выгодно ото . вому варианту соединяют электроды. 17 а чается от прототипа тем, чторазделнтель с в. ажцая соеди- поддействием прююженных импульсов давле пенная межд собой па ду собой пара вывоцигся из ния соверпаег качания вокруг оси, что прибора отдельными п р ра о ыми проводами. Согласно g возможно только при поочередном воэвторому варианту электрод 17 в соеци- действии импульсов на обе половины осно няюг с 17 г и- BbIBo я

- выводят иэ прибора оцним вания. При одновременном воздействии провоцом. Электроды 17 а и 17 б выво- давления на обе половины разделителя. дят отдельными провода..н. Первый вари- послецний качаний не совершает и пульса ант соединения эле ц ия элекгроцов позволяет полу-io ции цавления не передаются пьеэоелемен чагь на выхоце прибора оцин цифференци- гу. Сферические головки заклепок, сое» альный сигнал что

r л, что цаег воэможность осу- диняюшие циск с основанием, натягивают шествить непосредственно в цагчике цавле- мембрану, устраняя ее свободный ход и ния компенсацию;шумовых помех, созда- повышая чувствительность преобразова ваемых и пьезоэлементе вибрацией техно- ts теля. В предложенном устройстве исполь ° логического трубопровоца н внешними зован один пьезоэлемент с несколькими акустическими и инерционными энакопе- электродами, что позволяет наилучшим .ременными полями. Второй вариант соеди» образом компенсировать помехи, так как пения электроцов позволяет получить на размеры датчика давления йебольшие и выходе прибора два независимых сигнала в помехи воспринимаются практически в от каждого из внешних электродов относи- одной точке корпуса, и не учитывать тельно вывода ог соединенной внутри пары погрешности, обусловленные старением элекгроцов. Такая схема цаег возмож- .пьезоэлемента, гак как оно происходит ность производить независимую опгималь одинаково в цвух половинах цьезоэлектри ную обработку сигнала вне датчика давле- g :. ческого цилиндра. Указанные технические ния оцним из известных измерительных . преимушества позволяют повысить помехо.. преобразователей. зашишеннос гь прибора, 0

1012025

Составитель Т. Звенигородская

Редактор Т. Веселова Техред Т. Фанта Корректор А. Тяско

Заказ 2744/49 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4