Массовый вибрационный расходомер

 

Сущность изобретения: расходомер содержит корпус с трубками, узлом возбуждения колебаний трубок и узлами съема показаний. Трубки связаны с корпусом пластинами , перпендикулярными плоскости колебаний . Пластины расположены в местах крепления узлов съема и возбуждения колебаний . 4 ил.

(J9) (I I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яй G 01 F 1/84 »»О Ъ» »»: О.»»»Г» »4 44 Ж ;»Ь» "" /

r .2 » @,у,ф,М»»11»; ДГ»: .,» %!4,2

"У:

-, .Ж: . "у" :; ГОС ДАРСТ»ВЕЙЙЫЙ КОМИТЕТ

-; ПО ИЗОБРЕТЕНЙЯМ Й ОТКРЫТИЯМ

;.„ : "пР и гкйТ cccP " ,ОПИСАН E и ОБ

- ::- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

".:(- ",.4 . -;-;.- ;..;,. . " ." 1 (21) 4842630/10 -.(22) 27,06,90 (46) 30,09.92, Бюл, % 36

-„,(71) Государственный научно-исследова.:,:тельский институт теплоэнергетического

:- й"риборостроения .-:(72) С.А.Золотаревский, А.А.Шкурин и .:В.E.Áîðîâêîâ .-(56) Патент США М 4777833, ,,кл; G 01 F 1/84, 1988. / ...;»- .. Ф»

-. . Изобретение относится к области приборостроения, а более конкретно к устрой"cTBsM "для йэ м ерейй»я "м»ассового расхода ж»идИГтеи-й сжатых газов, а также количе";.„ства у (азанйыУ"с ед в е»динйцах массы, и .. "мойЖ быть использовано при автоматиза - .Кйи» техйо»логйчйкйх йроцессов и осущест- влеййФсом@ЯМеских расчетов йри отпуске уйоойя й»утйх с @д в" нефтяной, газовой, хими чеСкой промышленности и других отраслях йарбдйого хозяйства. .--".® Известен массовый вибрационный рас- ход»омер","состбящий йэ датчика "раСхода, содер жуй"о Ьсйб»ван»й»е "с каналами подвода и отвода жйдкости йлй газ» а и закрепленнымй на нем"с"вбзможностью колебаний U-образйыми"тру»бопроводами, узлы съема с и"гйала",""содержащ йе сол еноиды, размещенйые Йа одйом трубопроводе, и магниты, закреп»»ле»йй»йе йавтором" трубопроводе, и . узел возбуждения колебаний, состоящий из солено»»ида, закрепленного"йа о»дйом трубопрбводе,"й магнйта, р»азмещенйого на втором трубопроводе, и электронного блока, соеди(54) МАССОВЫЙ ВИБРАЦИОННЫЙ РАСХОДОМЕР (57) Сущность изобретения: расходомер со} держит корпус с трубками, узлом возбуждения колебаний трубок и узлами съема показаний, Трубки связаны с корпусом пластинами, перпендикулярными плоскости колебаний. Пластины расположены в местах крепления узлов съема и возбуждения колебаний. 4 ил.

I ,д. . »с. Ф ».-*.»», т ». ° .щ»ы фф2 Э ф фд ... ф,ФЙ4фус :- » - »ъ, ненного с входами соленоида и выходами узлов съема сигнала, Недостатками данного устройства являются, во-первых, несовпадение центра масс колеблющихся трубопроводов с точкой, в которой амплитуда колебаний трубопроводов максимальна, а во-вторых, конечная жесткость трубопроводов в направлении, перпендикулярном направлению колеба- О ний, возбуждаемых узлом возбуждения колебаний. Оба недостатка приводят к

" резкому у»велйченйю"йо»грешйос»ти измерения расхода при воздействии на устройство внешней вибрации, особенно в случае совпадения (или близости) частоты вибрации к частоте собственных колебаний трубопроводов.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является массовый вибрационный расходомер, состоящий иэ датчика расхода, содержащего основание с каналами подвода и отвода жидкости и закрепленными на нем с возможностью колебаний трубопроводами, узлы съема сигнала, 1765698

4 состоящие из закрепленных на основании соленоидов и смонтированных на трубопроводах магнитов, и узел возбуждения колебаний, состоящий из установленных на основании последовательно соединенных 5 соленоидов и размещенных на трубопроводах магнитов, и электронного блока, соединенного с выходами узлов съема сигнала и входами узла возбуждения колебаний, .

Недостатком данного устройства также 10 является увеличенная погрешность измерения массового расхода при воздействии внешней вибрации. вследствие всегда ймеющей место остаточной несбалансированности колеблющихся трубопроводов и 15 технологическом разбросе их жесткостей, в том числе и в направлении колебаний, возбуждаемых узлом возбуждения колебаний.

Из-за этого воздействие вибрации на трубойроводы разлйчно и обуславливает уве- 20 личение погрешности измерения расхода.

Цель изобретения — повышение точности измерения расхода и уменьшение влияния внешней вибрации на показания

25 устройства.

Указанная цель достигается тем, что в массовом вибрационном расходомере, состоящем из датчика расхода, содержащего основание с каналами подвода и отвода жидкости и закрепленными на нем с возможностью колебаний относительно основания и друг друга трубопроводами, узлы возбуждения колебаний и съема сигнала, состоящие из установленных на основании

- соленоидов и размещенных на трубопроводах магнитов, и электронного блока, соединенного с выходами узлов съема сигнала и входами узла возбуждения колебаний, каждый из трубопроводов связан с основанием датчика расхода упругими элементами, выполненными, например, в виде пластин, размещенных в плоскости, перпендикулярной направлению колебаний трубопроводов, возбуждаемых узлом возбуждения колебаний.

С целью увеличения собственной частоты колебаний трубопроводов при одновременном сохранении жесткости трубопроводов в направлении действия сил Кориолиса упругие элементы могут быть соединены с трубопроводами в месте, максимально удаленном по оси трубопроводов от мест закрепления трубопроводов в основании датчика расхода.

Для максимального уменьшения влияния внешней вибрации на показания прибора упругие элементы могут быть соединены с трубопроводами в месте установки на них узлов съема сигнала, причем их жесткость в направлении колебаний, возбуждаемых уз30

55 лом возбуждения колебаний, выбирается возможно малой.

Изобретение поясняется чертежами на которых изображены конструктивные схемы датчика расхода с расположением упругих элементов в виде пластин, соединенных с трубопроводами в месте, максимально удаленном по оси трубоп роводов от мест их закрепления в основании устройства (фиг,1), и в месте установки на трубопроводах узлов съема сигнала (фиг.2), Датчик расхода (фиг,1) состоит из основания 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 жидкости и закрепленных на нем с возможностью колебаний относительно основания

1 и друг относительно друга трубопроводов

4 и 5. Узлы съема сигнала состоят из размещенных на основании соленоидов 6-9 и закрепленных на трубопроводах 4 и 5 магнитов 10 — 13, Узел возбуждения колебаний состоит из установленных на основании

1 соленоидов 14 и 15 и закрепленных на трубопроводах 4 и 5 магнитов 16 и 17. Трубопроводы 4 и 5 соединены с основанием 1 упругими элементами, выполненными в виде пластин, установленных в плоскости, перпендикулярной направлению колебаний трубопроводов 4 и 5, возбуждаемых узлом возбуждения колебаний.

Отличием датчика расхода, изображенного на фиг,2, является то, что упругие элементы — пластины 20 — 23 — соединены с трубопроводами 4 и 5 в месте закрепления на них магнитов 10 — 13 узлов съема сигнала.

Работает устройство следующим образом, Электронный блок(не показан), воспринимая выходной синусоидальный сигнал от одного из узлов съема сигнала, например от последовательно соединенных соленоидов

6 и 8, вырабатывает импульсный сигнал той же частоты с амплитудой, зависящей от амплитуды входного сигнала, который подается на соленоиды 14 и 15 узла возбуждения колебаний. Таким образом обеспечиваются колебания трубопроводов 4 и 5 в противофазе на собственной частоте и стабилизация амплитуды указанных колебаний.

Одновременно сигнал.с выхода данного узла съема сигнала сравнивается в электронном блоке с синусоидальным сигналом от второго узла съема сигнала (с выхода последовательно соединенных соленоидов 7 и

9). При этом на выходе электронного блока формируется унифицированный сигнал, пропорциональный временному сдвигу между упомянутыми синусоидальными сигналами, который, в свою очередь, пропорци-. онален массовому расходу жидкости или сжатого газа через устройство.

1765698

Пластины имеют жесткость в направлении колебаний, возбуждаемых узлам возбуждения колебаний, равную примерно 2 — 3

" . =.: жестКоСтям тру»Чойроводов в этом же на . ;. "itðàâëåéèè," благодаря этому обеспечивает- 5 .::... ся He только" защита рассматриваемой, =,- колебательной системы от внешней вибра,---.:- ции","но"in" повышается чувствительйость к

--,:;::. изменейию M3ccoBQIQ расхода через тру..—. =. -..;- боп роводы. Происходит это за счет того, что 10

-."прапорцйонально корню квадратному из . л-:, - суммарной (собственной и упругих элемен.:::. тов) жесткости возрастает частота собствен,- í ых "колеба»йий трубопроводов в ;, йайравл»еййи колебаний, возбуждаемых уз- 15 . лом возбужденйя колебаний, и соответст: " ве»н» йо»" действующая на колеблющиеся .; трубопроводы сила Кориолиса, Пропорцио.нально силе Кориолиса увеличивается де:: формация трубопроводов в месте установки 20 узлов съема"сигнала.

:-- : В датчике расхода (фиг.2) за счет того что - упругие" элементы — пластины 20 — 23— соедйнены с трубопроводами 4 и 5 в месте закрепления на них магнитов 10 — 13 дости- 25

-. гается максимальная защита узлов съема

- сигнала- от воздействия внешней вибрации, Для исключения уменьшения чувствительности к измейению» массового расхода че-.рез устройство жеСткость пластин 20-23 в 30 -.на»пра»влении"к»олебаний, возбуждаемых узлом возбуждения колебаний, выполняется ! принебрежимо малой по сравнению с жесткостью трубопроводов 4 и 5 в этом же направлении, Формула изобретения

1, Массовый вибрационный расходомер, состоящий из датчика расхода, содержащего основание с каналами подвода и отвода жидкости и закрепленными в нем с возможностью колебаний относительно основания и друг друга трубопроводами, узлы возбуждения колебаний и съема сигнала, состоящие из установленных на основании соленоидов и размещенных на трубопроводах магнитов, и электронного блока, соединенного с выходами узлов съема сигнала и входами узла возбуждения колебаний, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода путем уменьшения влияния внешней вибрации на показания расходомера, каждый из трубопроводов соединен с основанием датчика расхода упругими элементами, выполненными в виде пластин, размещенных в плоскости, перпендикулярной направлению колебаний трубопроводов, 2. Расходомер по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что упругие элементы соединены с трубопроводами в месте установки на них узлов сьема сигнала- и узла возбуждения и выполнены с малой жесткостью в направлении возбуждаемых колебаний.

1765698

Вид В

Составитель В.Боровков

Тех ред М, Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Т,Орловская

Заказ 3379 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