Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости или газа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (gi) 4 0 01 P 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Plum

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4214826/24-! 0 (22) 25.03.87 (46) 23.10.88. Бюл. ))- 39 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.А. Ковалев, И.В. Сидорко, Н.П. Пыльник и С.А. Бибиков (53) 532.574(088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

У 570842, кл. О 01 P 5/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 920526, кл. " 01 Р 5/02, 1980. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА (57 ) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повьппение чувствительности

Работа устройства основана на преобразовании величины скоростного напора потока на шаровой зонд 20

В величину давлений p) p 5 изме ряемых с помощью системы измерения давления 26. Преобразование осуществляется с помощью датчиков типа сопло — заслонка, образуемых соплами 9, 10, 12 и заслонкой 14. Сопла 10, 12 в вершинах равностороннего треугольника расположены горизонтально, сопло 9 в центре этого треугольника — вертикально. Это позволяет с высокой чувствительностью проводить измерение трех составляющих вектора ж . скорости по измерению давлений р, ... р . 2 ил.

1 432405

Пневматические сигналы от каналов коллектора 3 передаются по ппевмопроводам 21-25 к системе 26 измерения давления и далее к сис;гме 27 регш трации.

Устройство работает следующим образом.

11зобретение относится к измерительной технике и может быть использовапо для измерения скоростей трехмерных потоков жидкостей и газов.

Целью изобретепия является повышение чувствительности.

На фиг. l представлено устройство, общий вид, на фиг. 2 — разрез Л-Л на фиг.

Устройство состоит из корпуса 1, крышки 2, коллектора 3, выполненного в виде эллипсоида вращения, рассеченного плоскостью, перпендикулярной продольной оси симметрии и обра- 15

aytotttett таким образом полуэллипсоид вращения, в котором выполнены пять продольных каналов 4-8. Каналы 4-7 имеют одинаковый диаметр, причем ка— нал 4 соосен коллектору 3, а оси ка- 20 палов 5-7 расположены в вершинах равстороннего треугольника, н центре которого находится ось капала 4. Отьодной канал 8 расположен между ка— налами 4, 6 и 7, а площадь его поперечиого сечения равна сумме"площадей поперечньгх ce÷åktktkt каналов 4-7.

Следовательно, диаметр канала 8 вдвое больше, чем каналов 4-7, Канал 4 соединен с вертикальным соплом 9, ка- 30 налы 5-7 связаны с горизонтальными соплами 10-12 соответственно, Канал

8 соединен с соплом 13.

Коаксиально коллектору 3 установлена эллнпсоидальная заслонка 14 прикрывающая сопла 9-12, но не вли— яющая на перекрытие сопла 13 отводного канала 8.

Для уменьшения взаимного влия— ния сигналов из соседних сопел внут-,щ ри заслонки .14 расположен кольцевой отражатель 15, около которого со стороны вертикально сопла 9 сделаны отверстия 16. Стержень !7 смонтирован одним концом соосно на заслонке

14 и закреплен в жестком центре мембраны 18, которая сгоими краями закреплена на нижней части корпуга

2 с помощью кольца 19. 11а другом конце стержня 18 установле шаровой зонд 20, Б сопла 4-7 коллектора 3 поступает сжатый воздух от пневмосиг.темы и через зазор между эллипсоидальными поверхностями коллектора 3 и жесткого центра 14, а затем через отводной канал 8 и пневмопровод 25 подается в систему 26 измерения. При отсутствии воздействий на зонд 20, находящийся в среде, сигналы р, -p постоянны и равны. При отклонении зонда 20 со стержнем 17 под воздействием скоростного напора, например, .влево заслонка 14 перемещается вправо, больше прикрывая сопло 10 и приоткрывая сопло 12, при этом сигналы от сопел 9 и 1! постоянныl Сигнал р, резко увеличивается, а р,, уменьшается из-за уменьшения расхода воздуха соответственно через сопло 10 и увеличения через сопло 12.

Если зонд 20 отклоняется перпендикулярно плоскости чертежа, то сопло

11 прикрывается, а oопла 10 и 12 приоткрываются при этом сигнал р воз—

2 растает, а р, и р,, уменьшаются и т ° д °

Вертикальная составляющая скоростного напора определяется величиной пневматиче"кого сигнала р,, а также характером изменения сигналов р,, р и р. Сжатый воздух от сопла

9 отражается от ребер кольцевого отражателя !5 и удаляется через отверстия 16 далее по отводному каналу 8. При этом струя воздуха из сопла

9 не влияет на сигналы от сопел 9, 11 и 12.

Для определения характера измене— ния сигналов по времени необходима регистрация пульсаций пневмосигнала р в отводном канале 8, 5

Система 26 измерения пневматических сигналов выполнена, например, на мнкроманометрах и способна достаточно быстро реагировать на изменение сигналов р, -р ., а роль системы регистрации может выполнять микропроцесс, который способен обрабатывать одновременно несколько сигналов и точно определять величину скорости потока.

Благодаря эллипсоидальной форме коллектора 3 сопла 10-12 могут быть выполнены горизонтальными и передавать полную величину пневматического сигнала.

Отсутствие в устройстве электронных, электрических и тензорезистор1432405 ных элементов позволяет применять

его в пожаровзрывоопасных средах, а также в условиях влияния сильных электромагнитных полей. фо рмула из обре т е ни я

Составитель Р. Власов

ТехредЛ.Кравчук

Редактор О. Головач

Заказ 5418/36

Корректор И. Муска

Тираж 847

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-погиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4.

Устройство для измерения скорости и направления потока жидкости или газа, содержащее крышку, корпус и расположенный в нем коллектор с тремя каналами, сообщающимися с различно ориентированными относительно оси коллектора соплами датчиков типа сопло — заслонка, мембрану, закрепленную в корпусе, жесткий центр «оторой установлен соосно с коллектором и связан при помощи стержня с шаровым зондом, при этом сопло одного из датчиков расположено вертикально по оси симметрии коллектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью, повышения чувствительности, коллектор выполнен в виде полуэллип5 соида вращения с дополнительными каналом и сообщающимся с ним соплом1 пневматически связанным с заслонкой, при этом три сопла расположены равномерно по поверхности коллектора в горизонтальной плоскости, заслонка датчиков выполнена в виде коакси" ального коллектору полого полуэллипсоида вращения, вершина которого связана с проходящим через жесткий центр мембраны стержнем, а в полости заслонки установлен кольцевой отражатель, причем горизонтальные и вертикальные сопла расположены ро разные стороны отражателя, а в заслонке в области ее вершины выполнены отверстия.