Ротаметр

 

Использование: в измерительной технике доя измерения скорости и расхода жидкости или газа в системах регулирования и контроля производшенных процессов, при испытаем двигательных установок , в системах теплоэнергетики. Сущность изобретения: ротаметр содержит верткха%ный цилиндрический корпус 1 с входным 2 н выходным $ патрубками, коническую мерную трубу 4, поплавок S, траверсы 6, груз & дополнительна камеру 91 В стенках входного 2 и выходного 3 патрубков выполнены прорези 7 и отверстия 10. в стенке мерной трубки 4 выполнены отверстия 11 в виде жиклеров. 7злф-лы,2йл

Комитет Ресскйекей Федерацив ие па гентам и тева1зным знакам пв) )Ш (и> 2IL002882 С1 (51) 003 Р1 22 (23) 4932910/Ю (Щ ОЬИЯ (46) ЖИ293 Бой bh 47-48 (7Ö Ленинградский механический институт им.Маршала Устююва ДФ. (72) бошняк АА; Красник 8.Е. (73) Баыак Леонид Леонидови с Красник Валерьян

Вигдорович (54) УОТАМИУ (67) Истюпьзование: в измерителыюй технике для измереее скорости и расхода жидкости или газа в системах регулировФэя и контроля производствейных Процессов, ApN исйытании двигательных установо в системах тетлознергеепва Сущность

H305pBTBHwK ротаметр содержит вертикальный цилиндм4чеснии ко)мыс т с входным 2 и выходным Э латрубками. живтческую мерную трубу 4, аоллавак 6, траверсы 6, груз 6, допанттеяьную гаеру В В стенках входного 2 и выходного Э автрубков вылолнены прорези 7 и отверстия N, в стене мерной рубки 4 вылолнены отверстия М в виде квввтероа

7 зл.ф-лы, 2 ил.

2005289

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости и расхода жидкости или газа в системах регулирования и контроля производственных химико-технологических процессов, при испытании двигательных установок, в системах теплоэнергетики, Известен ротаметр, содержащий коническую вертикальную трубку, размещенный в ней поплавок и измеритель перемещения поплавка.

Недостатком известного ротаметра является зависимость градуировочной характеристики от физических свойств измеряемого потока.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ротаметр, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором установлена коническая мерная трубка с входным и выходным патрубками и расположенными в ней поплавком, гидравлически связанную с внутренней полостью трубки дополнительную камеру, в которой размещен груз, жестко связанный с поплавком. а также измерительную систему.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения и большие габариты устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет снижения влияния вязкости и плотности контролируемой среды и уменьшение осевых габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено но траверсами, дополнительная камера расположена коаксиально относительно конической мерной трубки, в стенках входного и выходного патрубков выполнены отверстия и прорези, а груз жестко связан с поплавком траверсами, пропущенными через прорези, причем траверсы пропущены через одну или несколько прорезей во входном или выходном патрубках, отверстия в стенках входного или выходного патрубков или обоих одновременно выполнены s виде жикле.ров, также выполненных на уровне нижнего конца среза в стенке конической мерной трубки, измерительная система выполнена в виде двух шкал, одна из которых нанесена на боковую прозрачную стенку корпуса, а другая в виде шкалы Нониуса, — на траверсу или груз, который выполнен сменным.

На фиг.1 показано устройство с траверсами, установленными во входном патрубке; на фиг.2 — то же, с траверсами, установленными в выходном патрубке, Ротаметр состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, снабженного

55 входным 2 и выходным 3 патрубками, в котором установлена коническая мерная трубка 4. Поплавок 5 с помощью траверс 6, проходящих через прорези 7 во входном (фиг.1) или в выходном (фиг,2) патрубке, жестко соединен с грузом 8, находящимся в дополнительной камере 9, охватывающей мерную трубку. Выше и ниже рабочего участка трубки в стенках патрубков имеются отверстия 10, соединяющие полости мерной трубки и дополнительной камеры. В стенке мерной трубки выполнены отверстия в виде жиклеров 11.

Благодаря расширению потока в трубке и его торможению за счет наличия отверстий и прорезей большого проходного сечения в стенке верхнего патрубка (причем отверстия и прорези для усиления эффекта могут быть объединены в одно крупное отверстие или прорезь), статическое давл ние в верхней части дополнительной камеры оказывается выше статического давления в наименьшем входном сечении трубки. В камере 9 возникает обратный поток, направленный сверху вниз, оказывающий силовое давление на внешнюю часть траверс и груз.

Расход обратного дополнительного потока определяется проходным суммарным сечением жиклеров 11 на фиг.2 или суммарным сечением жиклеров и прорезей во входном патрубке на фиг.1.

При соответствующих размерах поверхностей груза и внешних частей траверс силы вязкого трения, приложенные к этим поверхностям, равны силам вязкого трения на поверхностях поплавка и внутренних частях траверс, но действуют в противоположном направлении, чем и достигается компенсация искажений градуировочной зависимости ротаметра, вызванных изменениями физических свойств потока.

Центрирование подвижной системы поплавок-траверсы-груз достигается конструктивным оформлением зазоров в дополнительной камере и при соответствующем выборе величины метацентрической высоты h не зависит от зазора между поплавком и внутренней стенкой трубы 4. Поэтому в ротаметре возможно использование коротких мерных трубок с большой конусностью, что сокращает осевые габариты, снижает производственные затраты и одновременно способствует повышению давления на входе в дополнительную камеру

Испытания моделей ротаметров подтвердили реализуемость поставленной цели изобретения и продемонстрировали ряд дополнительных достоинств ротаметра: система поплавок-груз за счет демпфирования в

2005289

Формула изобретения

1. РОТАМЕТР, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором установлена коническая мерная трубка с 20 входным и выходным патрубками и расположенным в ней поплавком, гидравлически связанную с внутренней полостью трубки дополнительную камеру, в которой размещен груз, жестко связанный с поплавком, 25 а также измерительную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем снижения влияния вязкости и плотности контролируемой среды и уменьшения осевых габаритов, он 0 снабжен траверсами, дополнительная камера расположена коаксиально относительно конической мерной трубки, в стенках входного и выходного патрубков выполнены отверстия и прорези, а груз жестко связан с поплавком траверсами, пропущенными через прорези.

2. Ротаметр по п.1, отличающийся тем, что траверсы пропущены через одну или 40 несколько прорезей во входном патрубке.

3. Ротаметр по п.1, отличающийся тем, дополнительной камере не подвержена типичным для ротаметров вертикальным колебаниям, возникающим при резком изменении расхода; все элементы ротаметра конструктивно независимы и поэтому могут быть легко оптимизированы опытным или расчетным путем; использование сменного груза позволяет не только настраивать ротаметры при изготовлении на заданный диапазон измерения расходов, но и изменять полный рабочий диапазон одного ротаметра в несколько раэ; в ротаметре отсутствуют стеклянные конические мерные трубки — основной источник технологических погрешностей, поэтому при использовании местных шкал возможно повышение точности отсчета поло5 жения поплавка (т.е. точности измерения) за счет использования шкал Нониуса, (56) Кремлевский П.П, Расходомеры и счет10 чики количества. Л.: Машиностроение, 1989, с.230.

Авторское свидетельство СССР

М 1180700, кл. G 01 F 1/22, 1985. что траверсы пропущены через одну или несколько прорезей в выходном г:трубке.

4. Ротаметр по п.1, отличающийся тем, что отверстия в стенках входного или выходного патрубков или обоих одновременно выполнены в виде жиклеров, 5. Ротаметр по п.4, отличающийся тем, что на уровне нижнего концевого среза в стенке конической мерной трубки выполнены отверстия в виде жиклеров, 6. Ротаметр по п.1, отличающийся тем, что измерительная система выполнена в виде двух шкал, одна из которых нанесена на боковую прозрачную стенку корпуса, а другая - в виде lUKBRbi Нониуса на груз или траверсу.

7. Ротаметр по п.1. отличающийся тем. что кольцевой груз расположен коаксиально относительно конической мерной трубки.

8. Ротаметр по п.1, отличающийся тем, что. с целью расширения или корректирования диапазона измерения расхода, груз выполнен сменным.

2005289

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А,бер

Заказ 3431

Составитель А.Бошняк

Техред М.Моргентал Корректор H.Ìèëþêîâà

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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