Измеритель расхода

 

Изобретение относится к измерению расхода жидкостей и газов. Измеритель расхода содержит преобразователь расхода и вторичный прибор. Преобразователь расхода расположен в обтекаемой оболочке и скреплен с ней. Обтекаемая оболочка установлена осецентрично в профилированном кожухе с возможностью ее продольного перемещения. Кожух имеет смотровое стекло и крышку. Отверстия для соединения кожуха совмещены с соответствующими отверстиями обтекаемой оболочки и отверстиями преобразователя расхода. Измеритель снабжен также направляющей штангой и механизмом перемещения. Такое выполнение измерителя расхода позволяет расширить диапазон измерений. 1 ил.

Изобретение относится к измерениям расхода жидкостей и газов. Преимущественная область использования - измерение расхода жидкостей и газов в широком диапазоне.

Известные измерители расхода жидкостей и газов имеют ограниченный диапазон измерений. При необходимости измерения расхода жидкостей и газов в более широком диапазоне, например от 10^-3 до 10^-1 м³/с, надо использовать несколько различных расходомеров, что значительно усложняет конструкцию, увеличивает ее габариты и требует большого времени на обслуживание и переналадку.

Известны измерители расхода - сужающие устройства, содержащие преобразователь расхода и вторичный прибор, преобразующие расход в перепад давления [1] . Их недостаток заключается в ограниченном диапазоне измерений. В частности, отношение максимально измеряемого расхода жидкости или газа к минимальному Q_max/Q_min ≅4 [2].

Известны измерители расхода - тахометрические преобразователи, содержащие преобразователь расхода жидкости или газа, преобразующие расход в число оборотов чувствительного элемента [3]. Эти измерители расхода позволяют несколько расширить диапазон измерений. Однако их недостаток аналогичен недостаткам измерителей расхода, указанных выше.

Известен измеритель расхода с постоянным перепадом давления (ротаметр), содержащий преобразователь расхода жидкости или газа и вторичный прибор, преобразующий расход в перемещение поплавков [4], принятый за прототип. В этом измерителе расхода диапазон измерений расхода жидкостей и газов расширен путем применения многоходового крана, в гнездах которого помещены поплавки различной массы и формы, которые вводятся в корпус со смотровой трубой при поочередном повороте крана на соответствующий угол.

Недостатком данного измерителя расхода является сложность конструкции.

Результатом настоящего изобретения является расширение диапазона измерений расхода жидкостей и газов и упрощение конструкции.

Указанный результат достигается тем, что предлагаемый измеритель расхода, содержащий преобразователь расхода и вторичный прибор, снабжен изготовленной из прозрачного материала обтекаемой оболочкой с отверстиями, профилированным кожухом со смотровым стеклом, крышкой и отверстиями для соединения соответственно с входным и выходным трубопроводами, направляющей штангой и механизмом перемещения, причем преобразователь расхода расположен в обтекаемой оболочке и скреплен с ней, его отверстия совмещены с соответствующими отверстиями обтекаемой оболочки, которая установлена осецентрично в профилированном кожухе с возможностью ее продольного перемещения.

Сущность изобретения и его отличительные от прототипа признаки заключаются в том, что предлагаемый измеритель расхода снабжен изготовленной из прозрачного материала обтекаемой оболочкой с отверстиями, профилированным кожухом со смотровым стеклом, крышкой и отверстиями для соединения соответственно с входным и выходным трубопроводами, направляющей штангой и механизмом перемещения, причем преобразователь расхода расположен в обтекаемой оболочке и скреплен с ней, его отверстия совмещены с соответствующими отверстиями обтекаемой оболочки. При этом она установлена осецентрично в профилированном кожухе с возможностью ее продольного перемещения.

В результате этого достигается положительный эффект, заключающийся в том, что в предлагаемом измерителе расхода значительно возрастает диапазон измерения расхода жидкостей и газов при относительной простоте конструкции.

Вариант практической реализации предлагаемого измерителя расхода приведен на чертеже, где показан его продольный разрез.

Измеритель расхода включает преобразователь расхода 1, обтекаемую оболочку 2, профилированный кожух 3, крышку 4, направляющую штангу 5, механизм перемещения 6, смотровое стекло 7, вторичный прибор 8, бобышку 9, входной 10 и выходной 11 трубопроводы, чувствительный элемент 12, уплотнения 13 и 14.

Преобразователь расхода 1 (например, ротаметр) имеет на стеклянной трубке, в которой перемещается чувствительный элемент 12 (например, поплавок), одну риску, обтекаемая оболочка 2 изготовлена из прозрачного материала (например, стекла) и скреплена в верхней части с преобразователем расхода 1, а в нижней части имеется зазор для выравнивания давления. Профилированный кожух 3, крышка 4 и направляющая штанга 5 изготавливаются из металла (например, нержавеющей стали), механизм перемещения 6 представляет собой, например, зубчатую пару шестерня-рейка (на чертеже не показано), смотровое стекло 7 закреплено на профилированном кожухе 3.

Тарировка измерителя расхода производится по показаниям образцового расходомера, при этом на шкалу вторичного прибора 8 наносятся риски с цифровым обозначением коэффициентов, определяющих соотношение расходов через "живое" сечение профилированного кожуха 3 и преобразователь расхода 1 в зависимости от положения обтекаемой оболочки 2 в профилированном кожухе 3. В крайнем нижнем положении обтекаемая оболочка 2 опирается на уплотнение 13. Герметизация выходного трубопровода 11 обеспечивается уплотнением 14, установленным в бобышке 9.

Измеритель расхода работает следующим образом. Вначале с помощью механизма перемещения 6 преобразователь расхода 1, заключенный в обтекаемую оболочку 2, устанавливают в среднее положение профилированного кожуха 3, после чего подают жидкость или газ для измерения расхода. Поток жидкости или газа через выходной трубопровод 10 поступает одновременно в полость профилированного кожуха 3 и через выходное отверстие в преобразователь расхода 1, воздействуя на его чувствительный элемент 12.

В зависимости от расхода жидкости или газа чувствительный элемент 12 занимает некоторое положение от нижнего до верхнего. Через выходной трубопровод 11 жидкость или газ поступает потребителю (на чертеже не показано).

С помощью механизма перемещения 6 устанавливают преобразователь расхода 1 с обтекаемой оболочкой 2 в положение на оси профилированного кожуха 3, при котором чувствительный элемент 12 занимает необходимое положение, контролируемое по риске, нанесенной на стеклянной трубке преобразователя расхода 1. Наблюдение осуществляется визуально. При этом положении чувствительного элемента 12 определяют коэффициент расхода по шкале вторичного приора 8. Умножая номинальный расход через преобразователь расхода 1 на коэффициент, получают фактический расход контролируемой жидкости или газа через магистраль.

Таким образом, предлагаемый измеритель расхода по сравнению с прототипом отличается простотой конструкции и расширенным диапазоном измерений.

Перечень источников 1. Нужин А.С., Ужанский В.С. Измерения в холодильной технике. Справочное руководство. Агропромиздат, 1986, 368 с.

2. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества, Л. Машиностроение, 1975, 776 с.

3. Чистяков В. С. Краткий справочник по теплофизическим измерениям, М. Энергоиздат, 1990, 320 с.

4. А.с. СССР N 75658, G 01 F 1/22, 1947 г.

Формула изобретения

Измеритель расхода, содержащий преобразователь расхода и вторичный прибор, отличающийся тем, что он снабжен изготовленной из прозрачного материала обтекаемой оболочкой с отверстиями, профилированным кожухом со смотровым стеклом, крышкой и отверстиями для соединения соответственно с входным и выходным трубопроводами, направляющей штангой и механизмом перемещения, причем преобразователь расхода расположен в обтекаемой оболочке и скреплен с ней, его отверстия совмещены с соответствующими отверстиями обтекаемой оболочки, которая установлена осецентрично в профилированном кожухе с возможностью ее продольного перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1