Устройство для измерения количества жидких или газообразных сред

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к приборам для измерения количества прошедшей среды. Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства и стабилизация его метрологических характеристик. Устройство для измерения содержит чувствительный элемент в виде крыльчатки с установленными на ней магнитами, размещенный в корпусе с входным и выходным патрубками, и счетный механизм, содержащий магнитную муфту. Поверхность, обтекаемая рабочей средой, покрыта рельефом углублений двойной кривизны, причем периферийная часть этих углублений, сопрягающая исходно гладкую обтекаемую поверхность с центральной частью углубления имеет выпуклую форму с радиусом кривизны R₍₊₎, а центральная часть углублений имеет вогнутую сферическую форму с радиусом кривизны R_(-). Отношение радиусов R₍₊₎ и R_(-) составляет величину в диапазоне , относительная глубина углублений в диапазоне , h_c - глубина углубления, d_c - диаметр углубления. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к приборам измерения количества прошедшей среды, и может быть использовано, например, для измерения количества воды.

Известно устройство для измерения количества, содержащее крыльчатку, корпус с входными и выходными патрубками и счетный механизм (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества вещества, изд-во Санкт-Петербург,2002, кн.1, с.293).

Недостатком известного устройства является ухудшение метрологических характеристик вследствие образования отложений на его поверхности.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и стабилизация метрологических характеристик устройства за счет уменьшения отложений на его поверхности.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения количества жидких и газообразных сред содержит чувствительный элемент, корпус, имеющий входной и выходной патрубки, и счетный механизм, при этом поверхность, обтекаемая рабочей средой, покрыта рельефом углублений двойной кривизны, причем периферийная часть этих углублений, сопрягающая исходно гладкую обтекаемую поверхность с центральной частью углубления имеет выпуклую форму с радиусом кривизны R(+), а центральная часть углублений имеет вогнутую сферическую форму с радиусом кривизны R(-), причем отношение радиусов R(+) и R(-) составляет величину в диапазоне 10^-3≤R(+)/R(-)≤1, относительная глубина углублений в диапазоне , где h_c - глубина углубления, d_c - диаметр углубления.

Чувствительный элемент может быть выполнен в виде крыльчатки.

На внутренней поверхности корпуса могут быть выполнены углубления.

На поверхности крыльчатки могут быть выполнены углубления.

Углубления могут быть выполнены на внутренней поверхности корпуса и на поверхности крыльчатки.

На фиг.1 представлен общий вид устройства,

на фиг.2 - корпус с выполненными на нем углублениями,

на фиг.3 - углубление, выполненное на обтекаемой поверхности.

Устройство содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, счетный механизм 4 и чувствительный элемент. В корпусе 1 размещен чувствительный элемент в виде крыльчатки 5, установленной на оси 6 в опорах 7. На поверхности, обтекаемой рабочей средой выполнены углубления 8.

Принцип работы устройства состоит в измерении числа оборотов крыльчатки 5, вращающейся под действием протекающей воды. Поток воды попадает в корпус 1 через входной патрубок 2 с установленной в нем защитной сеткой и далее через тангенциальное отверстие поступает в измерительную камеру 9, внутри которой на специальных опорах 7 вращается крыльчатка 5 с установленными на ней магнитами (ведущая магнитная муфта на чертеже не показана). Вода, пройдя зону вращения крыльчатки 5 (измерительную камеру 9), поступает через выходное отверстие в выходной патрубок 3. Количество оборотов крыльчатки 5 пропорционально количеству протекающей воды. Вращение крыльчатки 5 посредством магнитной связи через стенку корпуса передается магнитной муфте счетного механизма, что обеспечивает отсчет показания счетчика (на чертеже не показано).

Внутренняя поверхность корпуса, обтекаемая рабочей средой, покрыта рельефом углублений двойной кривизны, при этом периферийная часть этих углублений, сопрягающая исходно гладкую обтекаемую поверхность с центральной частью углубления имеет выпуклую форму с радиусом кривизны R₍₊₎, а центральная часть углубления имеет вогнутую сферическую форму с радиусом кривизны R_(-), причем отношение радиусов R₍₊₎ и R_(-) составляет величину в диапазоне , относительная глубина углублений в диапазоне , где h_c - глубина углубления, d_c - диаметр углублений.

Выполнение на обтекаемой поверхности углублений позволяет уменьшить пограничный слой рабочей среды. В углублениях образуются вихри, которые уносят с поверхности часть пограничного слоя и вместе с ним отложения в основной поток. Таким образом поверхность корпуса постоянно очищается от отложений.

Углубления могут быть выполнены как на поверхностях корпуса, так и на поверхности крыльчатки.

Экспериментальные исследования показали, что эффект выноса отложений с поверхности достигается только в интервале указанных в изобретении соотношений.

1. Устройство для измерения количества жидких и газообразных сред, характеризующееся тем, что содержит чувствительный элемент в виде крыльчатки с установленными на ней магнитами, размещенный в корпусе с входным и выходным патрубками, и счетный механизм, содержащий магнитную муфту, при этом поверхность, обтекаемая рабочей средой, покрыта рельефом углублений двойной кривизны, причем периферийная часть этих углублений, сопрягающая исходно гладкую обтекаемую поверхность с центральной частью углубления, имеет выпуклую форму с радиусом кривизны R₍₊₎, а центральная часть углублений имеет вогнутую сферическую форму с радиусом кривизны R_(-), причем отношение радиусов R₍₊₎ и R_(-) составляет величину в диапазоне относительная глубина углублений в диапазоне где h_c - глубина углубления, d_c - диаметр углубления.

2. Устройство по п.1, в котором на внутренней поверхности корпуса выполнены углубления.

3. Устройство по п.1, в котором на поверхности крыльчатки выполнены углубления.

4. Устройство по п.1, в котором углубления выполнены на внутренней поверхности корпуса и на поверхности чувствительного элемента.