Расходомер

 

Использование: измерение расхода газов и жидкостей в системах измерения и контроля. Сущность изобретения: расходомерный измерительный тракт образован двумя параллельными каналами с общим входом и выходом. В каналах размещены ротаметрические пары: в одном - конусная измерительная трубка 2 с поплавком 4, в другом диафрагма с коническим поплавком 6. Поплавки 4, 6 жестко связаны рамой 7, установленной в направляющих. Поплавки нижней частью также установлены в направляющих . Угол конусности трубки 2 и конического поплавка 6 равна между собой. Также наибольший диаметр d поплавка 4 равен диаметру диафрагмы 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 F 1/22

ГОСУДА P СТВ Е ННЫ Й KOMNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825009/10 (22) 06.04,90 (46) 23.09,92, Бюл. № 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт расходометрии (72) P.Н,Каратаев и О.Р,Каратаев (56) Каратаев P.H„ Êîïûðèí M,А. Расходомеры постоянного перепада давления, М„

Машиностроение, 1980, Авторское свидетельство СССР

¹ 349896, кл, G 01 F 1/22, 1970. (54) РАСХОДОМЕР (57) Использование: измерение расхода газов и жидкостей в системах измерения и

„)5U„, 1763895 А1 контроля. Сущность изобретения: расходомерный измерительный тракт образован двумя параллельными каналами с общим входом и выходом. В каналах размещены ротаметрические пары: в одном — конусная измерительная трубка 2 с поплавком 4, в другом диафрагма с коническим поплавком

6. Поплавки 4, 6 жестко связаны рамой 7, установленной в направляющих. Поплавки нижней частью также установлены в направляющих, Угол конусности трубки 2 и конического поплавка 6 равна между собой, Также наибольший диаметр d поплавка 4 равен диаметру диафрагмы 5. 1 ил.

1763895

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения и контроля расхода газов и жидкостей.

Известны расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры), содержащие ротаметрическую пару, расходомерный тракт и помещенный в нее поплавок, являющийся основным чувствительным элементом (1). Указанные расходомеры различаются на несколько типов в зависимости от выполнения расходомерного тракта (коническая измерительная трубка, цилиндр, диафрагма и т,д.) и поплавка (конус, цилиндр, шарик и т,д.) имеют общий недостаток, заключающийся в нелинейности градуировочной характеристики, что ограничивает точность измерения расхода.

Известны также ротаметры, в которых, с целью линеаризации выходного сигнала, внутренняя поверхность рабочей части измерительной трубки и наружная поверхность рабочей части поплавка выполнены в виде однополостного гиперболоида, а также ротаметры, внутренняя поверхность измерительной трубки которых выполнена по параболоиду вращения. Изготовление ротаметрической пары в соответствии с этими рекомендациями встречает большие технологические трудности, что ставит их метрологические характеристики в прямую зависимость от качества исполнения поверхностей ротаметрической пары, Ротаметр классического типа, например, по авт. свид. СССР N349896,,кл, G 01

F 1/22, 1970 (2), содержащий коническую измерительную трубку с поплавком и измеритель перемещения поплавка, является наиболее близкими по технической сущности и принят за прототип, Такие ротаметры по сравнению с описанными проще в изготовлении, но уступают последним по линейности градуировочной характеристике.

Цель изобретения — повышение линейности градуировочной характеристики.

С этой целью в известном расходомере постоянного перепада давления, содержащем вертикально расположенный расходоизмерительный тракт с помещенным в нем чувствительным элементом поплавкового типа и измеритель его перемещения, отличающийся тем, что расходомерный тракт снабжен диафрагмой и выполнен с двумя параллельными каналами, имеющими общие вход и выход, в одном из каналов установлена каналами, имеющими общие вход и выход, в одном из каналов установлена диафрагма, а другой выполнен в виде конусной трубки, чувствительный элемент выполнен в виде жестко связанных между собой

55 поплавков, один из которых выполнен коническим и помещен в диафрагме, причем углы конусности конусной трубки и конического поплавка, а также наибольший диаметр поплавка в конусной трубке и диаметр отверстия диафрагмы равны между собой.

Наличие указанных отличий в предлагаемом расходомере постоянного перепада давления позволяет сделать вывод, что относительно прототипа он обладает новизной и соответствует критерию изобретения

"новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники дает возможность сделать заключение, что, хотя и известно раздельное применение конусной измерительной трубки с поплавком и диафрагмы с конусным поплавком и, кроме того, каждое из этих измерительных устройств приносит в заявляемое устройство свойственное ему качество (положительный эффект), тем не менее, совместное их применение в связи с другими признаками заявленного устройства создает эффект, несвойственный ни одному из использованных измерительных средств, — повышение линейности градуировочной характеристики в той мере, которая недостижима при раздельном применении каждого из упомянутых измерительных средств.

Таким образом можно сделать вывод о соответствии предложенного расходомера критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже изображен предлагаемый расходомер постоянного перепада давления, Расходомер содержит вертикально расположенный и заключенный в корпус 1 расходомерный тракт, образованный двумя параллельными каналами 2, имеющими общие вход и выход. Один из каналов 2 выполнен в виде конусной измерительной трубки

3 с помещенным в нее поплавком 4, а в другом канале 2 установлена диафрагма 5 с помещенным в ней коническим поплавком

6. Поплавок 4 и конический поплавок 6 жестко связаны между собой и образуют чувствительный элемент 7 расходомера, установленный в направляющих.

Угол а конусности конусной измерительной трубки 3 и угол а конического поплавка 6 в диафрагме выполнены равными.

Кроме того равны между собой диаметр d поплавка 4 в конусной трубке 3 и диаметр d отверстия диафрагмы 5. Форма поплавка 4, помещенной в конусной измерительной

1763895

Составитель Р.каратаев

Техред М.Моргентал Корректор 3,Салко

Редактор

Заказ 3450 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 трубке 3, практически может быть любой, а поплавок 6, помещенный в диафрагме 5, выполняются с конической поверхностью.

Количество каналов 2 и соответствующих им поплавков 4 и 6 может быть различным четным числом, На входе в корпус 1 с каналами 2 установлен струевыпрямитель 8. Расходомер содержит также средство передачи информации о расходе (не показано), которое может быть выполнено, например, индукционным.

Поток измеряемой среды — жидкости или газа — через струевыпрямитель 8 поступает в нижнюю часть канала 2, Под воздействием потока чувствительный элемент 7 поднимается на определенную высоту в конусной измерительной трубке 3 и в диафрагме 5. Мерой расхода служит высота подъема чувствительного элемента 7, Расход может быть определен и по высоте подъема какого-либо из поплавков 4 или 6 по шкале нанесенной, например, на конусной трубке 3.

Характер зависимостей (градуировочных характеристик) у выбранных ротаметрических пар — конусной трубки 3 с поплавком 4 и диафрагмы 5 с коническим поплавком 6— противоположен, точнее такой характер имеют отклонения в их зависимостях, имеющих в общем, почти линейный характер (например, для воды и воздуха).

Эта характеристика на графике выражается отрезком параболы в одном случае выпуклостью вниз, а в другом случае — вверх.

При перемещении чувствительного элемента 7 происходит синхронное перемещение поплавков 4 и 6, вследствие этого суммар5 ная площадь проходных сечений в измерительной трубке 3 и диафрагме 6 изменяется линейно от высоты подъема системы поплавков, что позволяет достичь линейности градуировочной характеристики расходо10 мера, Формула изобретени

Расходомер постоянного перепада давления, содержащий вертикально рас15 положенный расходомерный тракт с помещением в нем чувствительным элементом поплавкового типа и измеритель его перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности градуировоч20 ной характеристики, расходомерный тракт снабжен диафрагмой и выполнен с двумя параллельными каналами, имеющими общие вход и выход, в одном из каналов установлена диафрагма, а другой выполнен в

25 виде конусной трубки, чувствительный элемент выполнен в виде жестко связанных между собой поплавков, один из которых выполнен коническим и помещен в диафрагме, причем углы конусности конусной труб30 ки и конического поплавка, а также наибольший диаметр поплавка в конусной трубке и диаметр отверстия диафрагмы равны между собой.