Датчик расходомера обтекания

 

И " С А Н

О П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

245394

Союз Советскиз

Сониалнстическиз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Ч.1966 (№ 1077507/18-20) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.VI.1969. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания З.XI.1969

Кл. 42е, 23/01

МПК G 011

УДК 681.121(088.8) Комитет по целом изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. И. Грибанов и И. И. Захарова

Физико-энергетический институт

Заявитель

ДАТЧИК РАСХОДОМЕРА ОБТЕКАНИЯ

Изооретение относится к области измерения расходов однофазных и многофазных сред, включая агрессивные, а также для измерения расходов нестационарных потоков в трубопроводах высокого давления.

Известные расходомеры аналогичной конструкции недостаточно надежны, имеют большие размеры и недостаточную точность измерения.

Предлагаемый расходомер отличается от известных тем, что в нем поворотная заслонка укреплена на надетой вместе с центрирующей втулкой на торсионную трубку промежуточной втулке, снабженной кольцевыми выступами, соприкасающимися с внутренней поверхностью канала в корпусе датчика.

На чертеже показан датчик предлагаемого расходомер а.

Обтекаемая потоком заслонка 1 жестко укреплена на промежуточной втулке 2, которая надета на торсионную трубку 8. В трубку свободно вставлен центральный стержень 4.

По нижнему обрезу втулка, торсионная трубка и стержень сварены вместе. На нижний конец стержня надета центрирующая втулка б, обеспечивающая правильное его положение при сварке. В верхней своей части трубка приварена по периметру к корпусу б расходомера. Таким образом, полость трубопровода остается герметичной.

На промежуточной втулке имеются два выступающих цилиндрических опорных пояска, которыми она скользит по внутренней поверхности вертикального канала корпуса при поворотах заслонки под воздействием усилия потока. Максимальный угол поворота заслонки установлен для принятых размеров в 40 геометрических минут. Большим поворотам препятствует двусторонний ограничитель 7.

10 К выступающему из трубки концу стержня прикреплена прямоугольная рамка 8, которая вместе с двумя катушками, наматываемыми на каркасе 9 во взаимно-перпендикулярных направлениях, составляет индукционный пре15 образователь угла поворота стержня (равного углу поворота заслонки) в амплитуду напряжения переменного тока.

Для защиты и герметизации преобразователь закрыт крышкой 10, под которую проло20 жена уплотняющая прокладка 11. Кабель вводится через сальник 12.

Шейка корпуса б несет охлаждающие ребра. Такие же ребра имеются на крышке преобразователя. Вместе с теплоизолирующей

25 прокладкой 13 они обеспечивают приемлемую температуру преобразователя при измерении расходов сред с высокими теплофизическими параметрами, если окружающая температура невелика. В жаростойком варианте датчика, 30 работающего при окружающей температуре

245394 до 400 С, сальники набиваются асбестовой нитью, каркас катушек — керамический, катушки наматываются проводом марки ПНЭТ, ПМС и др. Рамка никелируется, места пайки проводов защищаются стеклом.

Нижняя 14 и боковые 15 технологические пробки закрывают отверстия, необходимые для сборки датчика. После сборки они завариваются.

Через верхний сальник 1б вводится термопар а.

Датчик работает следующим образом.

На поворотную заслонку 1 со стороны потока действует усилие, пропорциональное квадрату усредненной по сечению скорости потока. Вращающий момент закручивает торсионную трубку до тех пор, пока создаваемый ею противодействующий момент сравняется с вращающим. При малых углах поворота каждому значению расхода соответствует вполне определенный угол поворота.

Центральный стержень 4 обеспечивает поворот рамки 8 на угол, равный углу-поворота заслонки.

Промежуточная втулка 2 обеспечивает работу торсионной трубки на чистое кручение, принимая на себя изгибающее усилие потока.

Втулка 2 позволяет уменьшить высоту датчика, так как точка приложения вращающего момента к торсионной трубке остается всегда на нижнем обрезе трубки, где она скреплена со втулкой независимо от высоты укрепле5 ния заслонки. Кроме того, втулка 2 предотвращает смещение (проворачивание) заслонки.

Между поясками промежуточной втулки 2 и стенками канала корпуса б имеется неболь10 шой зазор, Легкая вибрация, которую неизбежно испытывают заслонка и втулка в движущемся потоке, полностью исключает влияние трения на показания прибора.

15 Предмет изобретения

Датчик расходомера обтекания, содержащий поворотную заслонку, укрепленную на торсионной трубке со стержнем для вывода

20 сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, уменьшения его габаритов и повышения точности измерения, в нем поворотная заслонка укреплена на надетой вместе с центрирующей

25 втулкой на торсионную трубку промежуточной втулке, снабженной кольцевыми выступами, соприкасающимися с внутренней поверхностью канала в корпусе датчика.

245394

Составитель Т. Ю. Звенигородская

Редактор Н. Я. Кузнецова Техред Л. Я. Левина Корректор Е. Н. Миронова

Заказ 2661/16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2