Вихревой расходомер

Авторы патента:

G01F1/32 - вихревыми расходомерами, например с использованием вихрей кармана

Владельцы патента RU 2486475:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расходов жидких сред. Вихревой расходомер содержит установленное в трубопроводе тело обтекания со сквозным щелевым каналом, ориентированным перпендикулярно оси трубопровода, два стержневых электрода, размещенный между ними пластинчатый электрод и вторичный преобразователь. При этом щелевой канал закрыт герметично насаженным на тело обтекания чулком из тонкого эластичного материала, а в теле обтекания выполнены впускной и выпускной каналы. Технический результат - возможность измерения расхода загрязненных, неэлектропроводных горючих и химически агрессивных сред. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расходов жидких сред.

Известен вихревой расходомер, содержащий тело обтекания со сквозным щелевым каналом, расположенным перпендикулярно его оси, стержневой электрод, пластинчатый электрод в виде гибкой электропроводящей пластины, размещенные вдоль щелевого канала, и вторичный преобразователь [Патент РФ №2010164, 30.03.1994, Б.И. №9].

Известен вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе тело обтекания со сквозным щелевым каналом, размещенным перпендикулярно оси трубопровода, стержневой электрод, пластинчатый электрод и демпфер, размещенные вдоль щелевого канала, и вторичный преобразователь [Патент РФ №2000547, 07.09.1993, Б.И. №25].

Известен также вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе тело обтекания со сквозным щелевым каналом, расположенным перпендикулярно оси трубопровода, два щелевых электрода и размещенный между ними пластинчатый электрод в виде биметаллической пластины, расположенные вдоль щелевого канала, и вторичный преобразователь [Патент РФ №2010162, 30.03.1994, Б.И. №9].

Недостатком известных расходомеров является невозможность измерения расхода загрязненных, горючих и химически агрессивных сред.

Известен вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе тело обтекания со сквозным щелевым каналом, ориентированным перпендикулярно оси трубопровода, два щелевых электрода, расположенный между ними пластинчатый электрод, размещенные вдоль щелевого канала, и вторичный преобразователь [Патент РФ №2098770, 10.12.1997, Б.И. №34].

Если в жидкой среде, обтекающей электроды в узком щелевом канале известного расходомера, содержатся взвеси, волокна и другие загрязнения, они забивают пространство между электродами и устройство становится неработоспособным. Химически агрессивные среды разъедают материал электродов, а измерение расхода горючих жидких сред невозможно из-за опасности возгорания или взрыва, т.к. работа устройства основана на протекании и коммутации между электродами электрического тока.

Изобретение решает задачу возможности измерения расхода неэлектропроводных горючих сред (например, спиртов, бензина, нефти), химически агрессивных сред (например, кислот, щелочей), загрязненных сред (например, стоки химических и бумагоделательных производств, волокнистые суспензии и прочие промышленные стоки).

Техническим результатом от использования изобретения является возможность измерения расхода загрязненных, неэлектропроводных горючих и химически активных сред.

Это достигается тем, что в вихревом расходомере, содержащем установленное в трубопроводе тело обтекания со сквозным щелевым каналом, ориентированным перпендикулярно оси трубопровода, два щелевых электрода, расположенным между ними пластинчатым электродом, размещенными вдоль щелевого канала, и вторичный преобразователь, согласно изобретению щелевой канал закрыт герметично насаженным на тело обтекания чулком из тонкого эластичного материала, а в теле обтекания выполнены впускной и выпускной каналы.

Заявляемый вихревой расходомер отличается герметичным закрытием щелевого канала насаженным на тело обтекания чулком из тонкого эластичного материала и выполнением в теле обтекания впускного и выпускного каналов.

На фиг.1 представлено сечение тела обтекания.

Вихревой расходомер содержит тело обтекания 1, установленное в трубопроводе (на фиг.не показан), со сквозным щелевым каналом 2, ориентированным перпендикулярно оси трубопровода. В теле обтекания 1 расположен неэлектропроводный корпус 3 с закрепленными в нем вдоль оси щелевого канала 2 стержневыми электродами 4, между которыми перпендикулярно сечению щелевого канала 2 размещен пластинчатый электрод 5. На тело обтекания 1 по всей высоте щелевого канала 2 с перекрытием герметично насажен цилиндрический чулок 6 из тонкого эластичного материала, например резины, а в верхней части тела обтекания 1 выполнены сквозные впускной 7 и выпускной 8 каналы. Расходомер содержит также вторичный преобразователь 9.

Расходомер работает следующим образом.

Через впускной канал 7 в пространство щелевого канала 1 заливают чистую электропроводную жидкость, например питьевую воду, причем воздух из этого пространства выходит через выпускной канал 8. Каналы 7 и 8 герметично закрывают.

Жидкая среда, протекая по трубопроводу, создает с обеих сторон тела обтекания 1 попеременно срывающиеся вихри и пульсации давления, которые через чулок 6 передаются в щелевой канал 2 и вызывают в нем движение жидкости, в результате чего пластинчатый электрод 5 отклоняется с частотой, пропорциональной скорости жидкой среды в трубопроводе. В результате колебаний пластинчатого электрода 5 меняется электрическое сопротивление между электродами 4 и 5. Вторичный преобразователь 9 преобразует это изменение в импульсный сигнал, частота которого пропорциональна скорости жидкой среды в трубопроводе. Зная вес импульса, можно судить об объемном расходе жидкой среды.

Обтекающая тело обтекания 1 жидкость не вытесняет и не смешивается с жидкостью, находящейся внутри пространства щелевого канала 2, за счет чего возможно измерение расхода загрязненных, горючих и химически агрессивных сред.

Вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе тело обтекания со сквозным щелевым каналом, ориентированным перпендикулярно оси трубопровода, два стержневых электрода, расположенный между ними пластинчатый электрод, размещенные вдоль щелевого канала, и вторичный преобразователь, отличающийся тем, что щелевой канал закрыт герметично насаженным на тело обтекания чулком из тонкого эластичного материала, а в теле обтекания выполнены впускной и выпускной каналы.

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к вихревым способам измерения объемного количества текучих, жидких или газообразных веществ в напорных трубопроводах, и может быть использовано для контроля потоков веществ в энергетике, коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности.

Корпус вихревого расходомера с канавкой на задней поверхности // 2469276

Вихревой расходомер с пластиной датчика вихревых колебаний // 2467290

Устройство для формирования потока в системах измерения расхода жидких сред // 2465556

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения расхода газа или жидкости, в частности в промышленных магистральных трубопроводах.

Сборочный узел вихревого расходомера кармана, содержащий датчик волоконной решетки брэгга, и способ измерения расхода текучей среды // 2454633

Изобретение относится к сборочному узлу, содержащему канал для текучей среды и расходомер, и к способу измерения расхода текучей среды. .

Измерительная система для среды, протекающей в технологическом трубопроводе // 2452921

Изобретение относится к измерительной системе для измерения плотности среды, являющейся изменяющейся в отношении термодинамического состояния, в частности, по меньшей мере, частично сжимаемой, протекающей в технологическом трубопроводе, таком как технологическая магистраль или труба, вдоль оси потока в измерительной системе.

Устройство контроля газа в жидкометаллическом теплоносителе // 2426111

Изобретение относится к области диагностики энергетических установок и может использоваться преимущественно в атомной энергетике для контроля герметичности парогенераторов, в которых греющим теплоносителем является жидкий металл (натрий, свинец, свинец-висмут), передающий тепло воде и водяному пару через поверхность теплообмена.

Измерительная система для среды, протекающей в технологическом трубопроводе // 2419769

Изобретение относится к измерительной системе для измерения при помощи измерительного преобразователя, по меньшей мере, одного измеряемого переменного параметра, в частности массового расхода, например удельного массового расхода, плотности, вязкости, давления или подобных характеристик среды, протекающей в технологическом трубопроводе, а также к формирователю потока, занимающему промежуточное положение между измерительным преобразователем и технологическим трубопроводом.

Измерительная система для среды, протекающей в технологическом трубопроводе // 2414686

Изобретение относится к измерительной системе для измерения при помощи измерительного преобразователя, по меньшей мере, одной измеряемой переменной, в частности, массового расхода, например, удельного массового расхода, плотности, вязкости, давления или подобных характеристик среды, протекающей в технологическом трубопроводе, а также к формирователю потока, занимающему промежуточное положение между измерительным преобразователем и технологическим трубопроводом.

Имитационный стенд для поверки вихревых водосчетчиков // 2379636

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для имитационной поверки вихревых водосчетчиков в условиях, близко соответствующих реальной работе.

Вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкого металла // 2489683

Изобретение относится к измерительной технике, преимущественно к средствам контроля потоков жидких металлов, и может быть использовано, например, для измерения расхода и количества жидкометаллических теплоносителей в ядерных энергетических установках

Вихревой расходомер // 2515129

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к вихревым расходомерам, предназначенным для измерения расхода жидкостей и газов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для целей контроля, регулирования и учета потоков веществ. Вихревой расходомер содержит трубопровод 1, расположенное поперек потока тело обтекания 2, два пьезоэлемента 3, 4, установленных диаметрально противоположно за телом обтекания, генератор сигнала ультразвуковой частоты 5, генератор прямоугольных импульсов 6, фазовращатель 7 на π/2, два ключа 8, 9, фазовый детектор 10, полосно-пропускающий фильтр 11 и блок преобразования сдвига фаз в выходной сигнал 12. Выходной сигнал генератора прямоугольных импульсов 6 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов со скважностью два и длительностью, равной времени задержки ультразвукового сигнала в контролируемой среде. Технический результат - повышение надежности измерений во всем диапазоне рабочих значений температуры, упрощение функциональной схемы расходомера. 3 ил.

Способ измерения расхода газа // 2531034

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для измерения расхода газа с повышенной чувствительностью. Способ измерения расхода газа, состоящий в том, что создают колебания измеряемого газового потока струйным элементом с частотой, пропорциональной его расходу, затем выполняют пьезоэлектрическое преобразование колебаний в электрические импульсы и при этом определяют расход газа по количеству импульсов, отличающийся тем, что одновременно с пьезоэлектрическим преобразованием выполняют термоанемометрическое преобразование колебаний потока в электрические импульсы, по которым определяют расход газа, а импульсами, полученными от пьезоэлектрического преобразования обеспечивают электроэнергией термоанемометрическое преобразование. Технический результат - повышение чувствительности и расширение диапазона измерения расхода газа. 1 ил.

Устройство, выполненное с возможностью детектирования физической величины движущейся текучей среды, и соответственный способ // 2555206

В изобретении раскрыто устройство, выполненное с возможностью детектирования физической величины, например плотности, движущейся текучей среды, при этом устройство включает в себя: тело (2) датчика, выполненное с возможностью простираться в движущуюся текучую среду, при этом тело датчика содержит волоконную брэгговскую решетку (FBG) датчика (3, 7, FBG) на основе волоконной брэгговской решетки для генерирования сигнала детектора, относящегося к колебанию, по меньшей мере, части (2В) тела (2) датчика; и блок обработки, выполненный с возможностью обработки сигнала детектора и определения физической величины на основе детектированного колебания на частоте собственных механических колебаний гибкой части (2В) тела (2) датчика. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 9 ил.

Вихревой электромагнитный расходомер // 2589758

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой вихревой электромагнитный расходомер. Устройство содержит измерительный участок, тело обтекания, постоянный магнит, индукционную катушку. Измерительный участок выполнен в виде трубопровода. Тело обтекания установлено по диаметру измерительного участка так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна потоку жидкометаллического теплоносителя. Постоянный магнит и индукционная катушка расположены внутри тела обтекания, при этом линия, соединяющая полюса постоянного магнита, образует угол с продольной осью измерительного участка, а ось индукционной катушки образует угол с линией, соединяющей полюса постоянного магнита. Технический результат - упрощение конструкции расходомера и повышение точности определения расхода жидкометаллического теплоносителя. 2 ил.

Первичный элемент с датчиками для расходомера // 2606931

Изобретение относится к преобразователю технологической переменной. Преобразователь (12) сконфигурирован как расходомер для измерения расхода технологического флюида, текущего через трубопровод (18). Преобразователь (12) включает в себя трубку Пито (22), проходящую в трубопроводе (18), который создает дифференциальное давление в технологическом флюиде вследствие расхода технологического флюида. Датчик (60L) технологической переменной выше по потоку установлен на трубке Пито (22) и связан с потоком технологического флюида для регистрации технологической переменной технологического флюида выше по потоку. Датчик (60T) технологической переменной ниже по потоку установлен на трубке Пито (22) ниже по потоку датчика (60L) технологической переменной выше по потоку и связан с расходом технологического флюида для регистрации технологической переменной технологического флюида ниже по потоку. Измерительная электронная схема (34) определяет расход технологического флюида на основании технологической переменной выше по потоку и технологической переменной ниже по потоку, а также предоставляет диагностические выходные данные, основанные на величинах давления выше по потоку и давления ниже по потоку технологического флюида, измеренными датчиками давления, находящимися выше по потоку и ниже по потоку. Технический результат – обеспечение более надежного и точного измерения расхода. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Датчик изгибающего момента для высокотемпературных вихревых расходомеров // 2608331

Изобретение относится к датчикам изгибающего момента, которые используются в вихревых расходомерах жидкости, газа или пара и предназначены для регистрации частоты вихрей, образующихся в потоке жидкости, газа или пара за телом обтекания. Отличительная особенность данного датчика изгибающего момента, используемого в вихревых расходомерах жидкости, заключается в том, что во внутреннюю полость пьезоэлемента введены контактные элементы в виде двух цилиндрически изогнутых металлических пластинок, отделенных друг от друга пластинкой изолятора, предварительно соединенных с проводниками кабеля точечной сваркой, установленных внутрь пьезокерамического цилиндра и прижимаемых к его электродам силами упругости, обеспечивающими электрический контакт электродов пьезоэлемента с кабелем и линией связи. Технический результат - повышение границы рабочего диапазона температур. 6 ил.

Вихреакустический преобразователь расхода // 2640122

Использование: для измерения расхода жидкостей и газов. Сущность изобретения заключается в том, что вихреакустический преобразователь расхода содержит корпус с проточной частью 1, тело обтекания 2, пьезоизлучатель 3 и пьезоприемник 4 с первым и вторым дисковыми пьезоэлементами 5 и 6 соответственно, установленные на одной оси диаметрально противоположно за телом обтекания 2 так, что их излучающие поверхности параллельны между собой, генератор 7, первый 8 и второй 9 развязывающие трансформаторы с первой, второй и третьей обмотками каждый, усилитель 10, фильтр 11, фазовый детектор 12, микропроцессорный блок 13. Преобразователь расхода имеет два независимо работающих канала преобразования - канал преобразования расхода и канал преобразования температуры. Канал преобразования расхода включает пьезоизлучатель и пьезоприемник, генератор сигнала ультразвуковой частоты, первые и вторые обмотки развязывающих трансформаторов, фазовый детектор. Канал преобразования температуры включает пьезоизлучатель и пьезоприемник, третьи обмотки развязывающих трансформаторов, усилитель, фильтр. Независимость каналов обеспечивается работой на разных частотах: канала измерения расхода - на основной частоте толщинной моды, а канала измерения температуры - на основной частоте радиальной моды собственных колебаний пьезоэлемента. По измеренной температуре контролируемой среды вычисляется вязкость и плотность среды, массовый расход, вносятся поправки на изменение вязкости. Технический результат: повышение точности измерений, упрощение конструкции. 1 ил.

Информационно-измерительная система для измерения расхода и количества газа // 2641505

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть преимущественно использовано для измерения расхода и количества природного газа при коммерческом учете. В информационно-измерительной системе для измерения расхода и количества газа, состоящей из основного измерительного трубопровода с вихревым расходомером, датчиков давления и температуры, контроллера и запоминающего устройства, согласно изобретению параллельно основному измерительному трубопроводу установлен байпасный измерительный трубопровод с установленным в нем образцовым ультразвуковым расходомером и краном, управляемым контроллером. При этом контроллер выполнен с возможностью осуществления алгоритма вычисления расхода по формуле: где Q - расход, измеряемый вихревым преобразователем;q - расход, измеряемый ультразвуковым расходомером;ƒ1 - частота, снимаемая, пропорциональная расходу Q;ƒ2 - частота, снимаемая, пропорциональная расходу Q-q. Технический результат - повышение точности измерения расхода. 1 ил.

Технологическое устройство с измерением технологических параметров с использованием устройства захвата изображения // 2643304

Изобретение относится к управлению технологическим процессом. Полевое устройство для мониторинга технологического параметра текучей среды промышленного процесса содержит технологический компонент, который представляет относительное движение в зависимости от технологического параметра, устройство захвата изображения, которое изменяется вследствие относительного движения технологического компонента, и процессор обработки изображения, соединенный с устройством захвата изображения. Процессор обнаруживает относительное движение технологического компонента на основании захваченного изображения и измеряет технологический параметр на основании обнаруженного относительного движения. Выходная схема, соединенная с процессором обработки изображения, предоставляет выходной сигнал, относящийся к измеренному технологическому параметру. Повышается точность мониторинга. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 8 ил.