Турбинный расходомер газа
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании счетчиков газовых и парообразных сред. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения. Измеряемая среда, проходя через корпус 1, делится основным 7 и байпасным 8 кольцевыми каналами на два потока. Направляющие 2 и 3 аппараты обеспечивают формирование потока. Основной и байпасный потоки приводят во вращение измерительную 4 и компенсационную 6 крыльчатки, установленные на подшипниках 18 и 19 соответственно, причем вал 5 вращения измерительной крыльчатки 4 жестко связан с компенсационной крыльчаткой 6, что обеспечивает его вращение во время работы расходомера. Преобразователи 9 и 10 скорости формируют сигналы, пропорциональные скоростям вращения крыльчаток 4 и 6 и подают их на вторичный преобразователь 11. В устройстве коэффициент деления расходов поддерживается постоянным при любом текущем расходе и любой вязкости измеряемой среды за счет варьирования гидравлическим сопротивлением байпасного канала 8 разворотом поворотных лопастей 13, что позволяет повысить точность измерения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5114 С 01 F 1 10, 1 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHßÌ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4315704/24-10 (22) (5.10.87 (46) 07.12.89. Бюл..% 45 (71) Государственны и научно-исследовател ьский институт теплоэнергетического приборостроения (72) A. В. Бойко и И. Р. Янбухтин (53) 621.121(088.8) (56) Бобровников Г. H., Камышев 7. А.
Теория и расчет турбинных расходомеров. - М.: Изд-во стандартов, 1978.
Патент Beëèêîáðèòàíèè М 2072857, кл. G 01 Е !/12, !981.
Авторское свидетельство СССР
¹ 491832, кл. G 01 F 1/10, 974.
ÄÄSUÄÄ 1527501
2 (54) ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР ГАЗА (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании счетчиков газовых и парообразных сред. Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения.
Измеряемая среда, проходя через корпус 1, делится основным 7 и байпасным 8 кольцевыми каналами на два потока. Направляк гцие аппараты 2 и 3 обеспечивают формирование потока. Основной и байпасный потоки приводят во вращение измерительную 4 и компенсационную 6 крыльчатки, установленные va подшипниках 18 и !9, соответственно, причем вал 5 врашения измерительной
1527501
20
30
40
50
55 крыльчатки 4 жестко связан с компенсационной кры.(ьчаткой 6, что обеспечивает его враш«HII(Во время работы расходомера.
Пр«образователи 9 и 10 скорости формируют сигналы, пропорциональные скоростям вращ«ния кры.!ьчаток 4 и 6, и подают их на вторичный пр«образователь 11. В устройстве
11ян>р«тени«относится к приборостроенин),;! !!хц нно к устройствам измерения
Об ь«3111010 расход,), и чож T быпгь использов ltlo прп oç.t;IIIIIH ту рби нных ра«ходомеPOH Il «Ч(. 1
1l«.!ь и «и>р«т«ния повышешц точности и раси)ир«ни«диапазона измерения.
1l;I черт«же изображен турбинный расх0,(ОЧ(P I 3.33, Р
Турбинный р;цходомер газа содержит корпус 1, lixo;LHol! 2 и выходной 3 направляк>IlIll()Опар;пы, изчерительнун> крыльчатку 4, l33л 5 вра!ц«нпи Ko I opoH жестко «вязан с !.Очп«п ационной крыс!ь<(аткОH 6, < iloBHoit 7 и б lillliiL ый 8 кольцевы«каналы, преобразов;п«ли 9 и 10 скоростей вращения соответств llllo из ч«р ительно и и коми«!1«а ционн О и кр! !г!ьч!!ток, вторичный преобразователь 11, с>,10к 12 x !ip;IB.I«tliiH, поворотные,!oti3«rii 13 с и lip HB0;lox1 14, состоящим из электро1 i!It I i > Il II«p(. LH TOчнOBО %1«\3 н из ча 1 6.
11.<ч рп !(. льн;!я крыл ьч<пка 4, имеющая B Tx lilt II(. o I !3(рстпя 17. и коч п«нса пион на я кр),!г!ь 1)гKH f) вра!цан>тся в подшипниках 18 и .! «ooi 13«тсгв«нно.
1 >< рб il it Ill>lit ра(." О;10 м(>p р<)бот<1<. (.,1(. .L(> н 11 L III 1 О О Р !1.30 ч .
11(ч(ря«ч;)я ср«да, про. Одя ч(р«з корпус 1, д«лптся Основным 7 и байпасным 8 кО. 1 ьц(в ь!Хl и на ни. 13 ч ii H3 1 13d IIO! OK3. г13.
l l p; I l3 1 я !О и н < I t l I l;I p 3 T I>l > и 3 00 «с п е и И в и н > т форчнронанп«потока ч«р«з расходомер. OclloBHoI1 и байпасный потоки приводят во враltL(IlH(. изм«рит«льнун> 4 и компенсационну к>
t) кр)!г!!.ч;)тки, усгановл«нны«на подшипниках 18 и 19 соответственно, причем вал 5 врiIIIL«IIII>I пзч«рпт«льной крыль ш гни 4 жес гКо «вязан с кочп«нсацион!ьой крь!г!ьч!)г ой 6, ч г<> o(>(с!ц 111133«Т «гО «Ращ«ни«во вР«мЯ Pa(>OTI>l p, I(XO, 1(>х)«р<1. Г1p O<)p3 3OBHTL .,IH 9 H 10 (КОРО("! Il ВР;!Ш llllH КРЫ,II>33)ОК <Р<3!>МИРУНЛ
СИ! и;1,11>l, IIPOtlOPILHOIIHЛШ!Ы«СКОРО«тнч BP
l l,III p
Уi o, I РазвОРОта ll<)BoPHTHhlx лопас г«й otl-!
)(ЦЛЯ«T(Я 110;I.IÃOÐIITXIX коэффициент деления расходов поддерживается постоянным при любом текущем расходе и любой вязкости измеряемой среды за счет варьирования гидравлическим сопротивлением байпасного канала 8 разворотом поворотных лопастей 13, что позволяет повысить точи<>(ть измерения. 1 ил.
<.,(= rxI+ lxQ при („)Я), я = n>+KQ при Q)Q,3, где <х! и я углы разворота, определяемые при градуировке;
K, — компенсационный коэффициент завихренности потока, теку(цее значение расход 1; расход, при котором itpoH«xo дит смена направления вращения компенсационной крыльчатки.
Привод 14 разворачивает направляющие поворотные лопасти 13 по команде с блока 12 управления, на который с вторичного пр«образователя 11 поступает сигнал о текущем значении расхода. Поворотные лопасти 13 обеспечивают вращение компенсационной крыльчатки 6 в сторону, противО положнун> вра!пению и >н (рит«льной крыльчатки 4, и г м сачыч увеличивают приложенный к II(> Tп!ипникам 18 движущий моч«II I 1>pdlli«ния. (.г!«дстви«»того повышеHli(в<>спpоизв< (ич<>сти изм(р«ния. Поворотны«лопасти 13 об«си« IHBÇK)T необходимхю чув. >нпт«,!ьность для компенсационной крыльчатки 6, и поскольку моч«нт трогания подш!!пинков всегда значительно больше сопротив.)«ния вращению сразу п<>еле трогания с места !при минимальноч расходе), то снпжа«! ся порог чувствительности изчерительной крыльчатки 4 и всего расходомера в целом.
110выш«ние воспроизводимости измерения и снижение порога чувствительности приводят к увеличению диапазона измерения. Расходомер позволяет определить корректирующую поправку без привлечения образцовых ср«дств измерения. М«тодох! посл«довательны х приближений, используя сигналы с lip«00pdзователей 9 и 10 скоростей вращ«ния крыльчаток, получают знач«ния корр«ктирукнцей поправки Во всеч диаllH>H«!>)1«ходов, а затем вводят и в изчерительный преобразователь 11.
В данном расходочере коэффициент деления расходов поддерживается постоянным на любом текущем расходе и при любой вязкости измеряемой среды за счет варьирования гидравлическим сопротивлением бай пасногo канала 8 разворотом поворотны лопастей 13, что позволяет повысить точность изчерения. При достижении потокоA
1527501
Формула изобретения
20 (: >ставите.>н <т. Лндр(ев
Рсаактор И. >«>«икона Т xI>(> И H(рос Коррск«>ð М >I;I> < мин<и>« l<
Заказ 7502>46 Тир»>к 660 Поди исн<н
BH HH IIH Государственного комитет(> но изобр< т(и<гам и открытии м при Г КП Г (.((.Р
1 I 3035, Москва, Ж--35, Раугнск >н наб . л 4 5
Произво >ствснно-иза >т<. .>>(êèé к<>мбинат < Паг< нт», г. У к<оро», (,> Га>;<ран,>. 1(П определенного экспериментально значения расхода Яв, при котором происходит смена направления вращения компенсационной крыльчатки, блок управления дает команду на скачкообразное изменение положения лопастей. Наиболее предпочтительно, чтобы новое значение угла разворота было равно углу разворота аз, имеющему место при достижении потоком расхода Q3, по абсолютной величине и противоположно по знаку, если вести отсчет угла разворота от нейтрального положения лопастей (направление лопастей параллельно оси расходомеpaj, так как при этом не меняется гидравлическое сопротивление байпасного канала.
Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется расширением диапазона и повышением точности измерения расхода.
Турбинный расходомер газа, содержащий корпус, входной и выходной направляющие аппараты, коаксиально расположенные основной и байпасный кольцевые каналы с установленными в них соответственно измерительной крыльчаткой и компенсационной крыльчаткой, жестко связанной с валом измерительной крыльчатки, преобразователямн скоростей вращения крыльчаток, соединенными с входом вторичного преобразова1еля, отличающийся тем, что, с целью повьнпения точности и расширения диапазона Jiçìåð(ния, в байпасный канал перед компенсационной крыльчаткой введены повороти ы лопасти с осями вращения, перпендикулярными валу измерительной крыльчатки, и с приводом, связанным с блоком управления, причем угол разворота (x поворотных к>пастей определяется по алгоритму
15 a = ni+KQ при О((>«
n = я>+КЯ при Q)Q, где R«ав> — углы разворота, определяемые при градуировке;
К вЂ” компенсационный коэффнцис нт завихренности потока;
Я вЂ” текущее значение расхода;
Q:< — расход, и ри котором n poI« .ходит смена напра влени я в1>а щения компенсационной крыльча тки.
