Расходомер, содержащий измерительный вкладыш, который вставлен в корпус

Изобретение относится к расходомеру для жидкой или газовой среды. Расходомер (23) для жидкой и газовой среды (3) содержит корпус (24) и измерительный вкладыш (25), который вставлен в упомянутый корпус (24). Измерительный вкладыш (25) в качестве конструктивного блока включает по меньшей мере один первый звуковой преобразователь для излучения первого звукового сигнала по измерительному пути, по которому течет среда (3) во время работы, и второй звуковой преобразователь для приема первого звукового сигнала после прохождения по измерительному пути, измерительный путь, по которому среда течет во время работы, когда вставлен измерительный вкладыш (25). Измерительный путь имеет измерительный канал (7) для фактического измерения, содержащий впускное отверстие (7а) измерительного канала для среды, выпускное отверстие измерительного канала для среды (3) и по меньшей мере одну стенку (9, 10, 11) измерительного канала, при этом стенка (9, 10, 11) измерительного канала по меньшей мере частично окружает измерительный путь в направлении потока (4), а корпус (24) имеет стенку (27) корпуса. Предусмотрено сужение (29) в промежуточной области (28) между стенкой (9, 10, 11) измерительного канала и стенкой (27) корпуса. В области сужения (29) предусмотрен оставшийся зазор (31) между стенкой измерительного канала и стенкой (27) корпуса. Технический результат – устранение погрешностей измерения, повышение точности измерений с обеспечением порядка величины пассивного потока, возникающего в трубопроводной системе, не имеющей значения для измерений. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Содержание заявки на патент Германии №102013202852.0 включено в виде ссылки.

Настоящее изобретение относится к расходомеру для жидкой или газовой среды.

Известны расходомеры этого типа на основе ультразвуковой технологии. Импульсные ультразвуковые сигналы генерируются при помощи ультразвукового преобразователя и излучаются через среду в направлении потока и противоположно направлению потока. Разность времен прохождения между звуковыми сигналами в обоих направлениях потока оценивается для определения расхода среды. Принцип работы ультразвуковых расходомеров основан на этой разности времен прохождения.

Существуют различные конструкции. С одной стороны, известны устройства, которые выполнены в виде расходомеров в полном смысле этого слова, иначе говоря, они применяются для определения только расхода среды. С другой стороны, существуют измерители энергии, например, в виде тепломеров или холодомеров, в которых расход, определяемый согласно вышеописанному принципу, относится к разности температур между втекающим потоком и вытекающим потоком, измеряемой при помощи пары термопар для определения (тепловой или холодильной) энергии, подводимой через среду. В соответствии с раскрываемой сущностью настоящего изобретения измерители энергии этого типа могут рассматриваться так же, как специально сконструированные расходомеры.

Излучение звукового сигнала может осуществляться через измеряемую среду вдоль различных путей передачи. Преимущественно измеряют весь профиль потока. Для достижения этого в Европейском патенте ЕР 1337810 В1 описывается расходомер, в котором предусмотрена винтовая траектория передачи для звукового сигнала при распространении через измеряемую среду. Винтовую траекторию передачи через среду получают путем отражения звукового сигнала, излучаемого звуковым преобразователем, стенками измерительной трубы, окружающей измерительный путь.

Известны другие варианты выполнения ультразвуковых расходомеров, содержащих сменный измерительный вкладыш. Например, в ЕР 0890826 В1 описывается сменный желобчатый вкладыш, изготовленный из пластика и содержащий отражательные диски, расположенные в специальных карманах. Кроме того, в Европейском патенте ЕР 0477418 А1 описывается расходомер, содержащий измерительный вкладыш в виде желобчатой металлической пластины. Ультразвуковой расходомер, описанный в Европейском патенте ЕР 2006646 А1, снабжен сменным измерительным вкладышем, а также звуковыми преобразователями, расположенными на противоположных сторонах измерительного пути. Сменяемость измерительных вкладышей облегчает техническое обслуживание и, при необходимости, новую (сертифицированную) калибровку.

Несмотря на то что некоторые ультразвуковые расходомеры уже известны, все еще существует необходимость в усовершенствованных технических решениях в отношении обращения с такими устройствами, безопасности работы и/или точности измерения.

Целью настоящего изобретения является создание расходомера вышеупомянутого типа, который усовершенствован по сравнению со стандартными расходомерами.

Эта цель достигается за счет создания расходомера для жидкой или газовой среды, содержащего корпус и измерительный вкладыш, вставляемый в упомянутый корпус, причем этот измерительный вкладыш, выполненный в виде особого многокомплектного устройства, включает, в частности, по меньшей мере один первый звуковой преобразователь, в частности, первый ультразвуковой преобразователь для излучения первого звукового сигнала по первому измерительному пути, по которому протекает поток во время работы, и который включает измерительный путь, по которому течет среда во время работы, когда установлен измерительный вкладыш, при этом измерительный путь имеет измерительный канал для фактического измерения, содержащий впускное отверстие измерительного канала для среды, выпускное отверстие измерительного канала для среды и по меньшей мере одну стенку измерительного канала, причем стенка измерительного канала по меньшей мере частично окружает измерительный путь в направлении потока, корпус имеет стенку корпуса, и в промежуточной области между стенкой измерительного канала и стенкой корпуса выполнено сужение, при этом оставлена часть отверстия между стенкой измерительного канала и стенкой корпуса в области сужения.

Было выявлено, что сужение способствует обеспечению того, чтобы среда в основном протекала по измерительному пути, так чтобы только незначительное количество среды, которое не имеет значения для измерения среды, направлялось за пределы измерительного пути в виде пассивного потока, который не подлежит определению. Это повышает измерительную точность расходомера. Сужение предпочтительно образовано между внешней стороной стенки измерительного канала и внутренней стороной стенки корпуса.

Предпочтительно, предусмотрена оставшаяся часть отверстия между стенкой измерительного канала и стенкой корпуса и в области сужения. Оставшаяся часть отверстия обеспечивает, чтобы сужение, с одной стороны, было достаточно узким, для обеспечения того, чтобы только незначительное количество потока направлялось за пределы измерительного пути в виде пассивного потока, который не имеет значения для измерения потока. С другой стороны, оставшаяся часть отверстия предпочтительно предотвращает образование мертвой зоны (зоны нечувствительности расходомера), в которой происходит прекращение движения потока перед сужением. В среде, движение которой прекращается перед сужением, может происходить рост бактерий, что может привести к возникновению проблем, в частности, в том случае, если расходомер установлен в трубопроводе для питьевой воды.

Стенка измерительного канала, в частности, соединена с концевой пластиной, так чтобы могло быть образовано соединение, например, при помощи сварки или пайки. Понятно, что существуют также другие способы соединения стенки измерительного канала с концевой пластиной. В частности, механически прочное соединение предусмотрено между этими двумя компонентами измерительного вкладыша.

Звуковые преобразователи могут быть также сконструированы различным образом. Каждый из звуковых преобразователей может быть, в частности, выполнен в виде излучателя звука или приемника звука. Это позволяет осуществлять излучение звуковых сигналов в форме импульсов по измерительному пути как в направлении потока среды, так и противоположно направлению потока среды, позволяя тем самым определить расход среды согласно разности времен прохождения. Иначе говоря, излучение второго звукового сигнала происходит вместе с первым звуковым сигналом, и при этом распространение второго звукового сигнала происходит по измерительному пути в направлении, противоположном направлению первого звукового сигнала.

Предпочтительно, все компоненты измерительного вкладыша, кроме звуковых преобразователей и уплотнений, которыми может быть снабжено устройство, изготовлены из одинакового материала. Это позволяет легче объединить вместе различные материалы, в результате чего обеспечивается упрощенный процесс изготовления и улучшение эксплуатационных характеристик. Другое преимущество заключается в предотвращении зависящих от температуры механических напряжений между отдельными компонентами, которые могут возникать в случае, когда измерительный вкладыш изготовлен из различных материалов.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения сужение образовано, в частности, при помощи ребристого выступа по меньшей мере на стенке измерительного канала или на стенке корпуса. Выступ, образующий сужение, может быть также предусмотрен на каждой из двух стенок. Выступ этого типа может быть легко выполнен, обеспечивая тем самым эффективное сужение или уплотнение промежуточной области между стенкой корпуса и стенкой измерительного канала. Сужение может быть образовано без какого-либо другого компонента, в частности, без дополнительного уплотнения.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения сужение простирается, в частности, вокруг всей внешней стороны стенки измерительного канала. Вследствие этого не образуется никакого увеличения поперечного сечения отверстия в каком-либо месте трубы, которое может привести к поступлению избыточной части среды в промежуточную область между стенкой корпуса и стенкой измерительного канала, приводя к образованию пассивного потока, который не является больше безразличным для измерения расхода потока.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения измерительный вкладыш включает по меньшей мере одну концевую пластину, которая уплотняет отверстие корпуса, в которое вставлен измерительный вкладыш для предотвращения утечки среды, и которая снабжена по меньшей мере одним из двух звуковых преобразователей, и по меньшей мере одну наружную крышку преобразователя, которая закрывает с особыми уплотнениями по меньшей мере один из двух звуковых преобразователей снаружи концевой пластины на удалении от среды. Дополнительная наружная крышка звуковых преобразователей позволяет дополнительно повысить безопасность работы расходомера. Крышка преобразователя, предусмотренная снаружи концевой пластины на удалении от среды, обеспечивает защиту основных компонентов ультразвукового расходомера, в результате чего значительно снижается суммарная частота появления ошибок при работе устройства. Соответствующая крышка преобразователя может быть выполнена различным образом. С одной стороны, понятно, что крышка преобразователя может быть выполнена в виде пластинчатой крышки. В качестве альтернативы может быть применена особая многокомпонентная покровная конструкция, содержащая закрывающий кожух, который, в частности, обеспечивает уплотнение по меньшей мере одного из звуковых преобразователей, а также содержащая дополнительную пластинчатую крышку. Возможны также другие варианты.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения крышка преобразователя жестко прикреплена к концевой пластине и, в частности, может быть снята только при помощи инструментов. Иначе говоря, крышка преобразователя специально выполнена для предотвращения механического доступа по меньшей мере к одному звуковому преобразователю в случае установки измерительного вкладыша в корпус. В результате предотвращаются манипуляции со звуковым преобразователем, или по меньшей мере они практически невозможны.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения уплотнения размещено между крышкой преобразователя и концевой пластиной. Крышка преобразователя, уплотненная таким образом, в частности, выполнена для защиты по меньшей мере одного закрытого крышкой звукового преобразователя от воздействия таких внешних факторов, как влага и/или излучение, в частности, электромагнитное излучение, с целью улучшения электромагнитной совместимости во время работы расходомера.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения электрический соединительный провод направлен сквозь крышку преобразователя к по меньшей мере одному из двух звуковых преобразователей с уплотнением, например, при помощи кабельного ввода с уплотнением. Это также позволяет осуществить защиту закрытого звукового преобразователя от влияния внешних факторов во время работы.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрена общая крышка преобразователя для первого и второго звуковых преобразователей. Это является особым преимуществом в том случае, когда звуковые преобразователи расположены на одной и той же стороне пути измерения и в непосредственной близости друг от друга. В этом случае предпочтительным является применение только одной крышки преобразователя для обоих звуковых преобразователей.

Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения возможно также применение отдельной крышки для каждого из звуковых преобразователей: первого и второго звукового преобразователя. Это является особым преимуществом в том случае, если звуковые преобразователи расположены на различных сторонах измерительного пути или очень далеко друг от друга. В этом случае преимущественным является применение крышки для каждого звукового преобразователя.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения измерительный вкладыш вставлен с возможностью замены в корпус. В этом случае измерительный вкладыш может быть очень легко удален, например, для проведения технического обслуживания и/или новой (сертифицированной) калибровки. Между тем, отверстие в корпусе, в котором обычно размещен измерительный вкладыш, может быть закрыто при помощи простого колпачка. С другой стороны, может быть осуществлена установка другого измерительного вкладыша такой же самой конструкции. В любом случае трубу, по которой течет среда, в частности, следует перекрывать только в течение короткого промежутка времени, требуемого для замены измерительного вкладыша. В результате, не возникает больше необходимости в трудоемком и долговременном процессе демонтажа фитингов, выполненных в виде составных частей трубы. Это предпочтительная возможность замены обусловлена, в частности, тем фактом, что измерительный вкладыш предпочтительно содержит все компоненты, требуемые для работы расходомера.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения корпус выполнен либо в виде отдельного компонента, например, отдельного корпуса фитинга, устанавливаемого в трубе, по которой течет среда, либо в виде неотъемлемой части трубы, по которой течет среда. Корпус, выполненный в виде отдельного компонента, обладает преимуществами, исходя из определенной геометрии расположения, в то время как для корпуса, выполненного в виде неотъемлемой части трубы, требуется меньшее пространство.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения измерительный путь имеет данный измерительный канал, содержащий стенку измерительного канала, при этом по меньшей мере эта стенка изготовлена из металла или содержит металл. В результате этого получают конструкцию, которая обладает чрезвычайно высоким сопротивлением старению и износу. Кроме того, изготовленный из металла измерительный канал позволяет обойтись без дополнительных компонентов, которые в другом случае могли бы потребоваться для создания точек отражения. Таким образом, в этом случае отражение звукового(ых) сигнала(ов) может происходить непосредственно на стенке измерительного канала.

Другие отличительные признаки, преимущества и подробности настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего описания вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых изображено:

на Фиг. 1 - вид сбоку в продольном разрезе расходомера согласно приводимому в качестве примера первому варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего измерительный вкладыш, который может быть вставлен с возможностью замены в корпус и который содержит ультразвуковые преобразователи с уплотнениями;

на Фиг. 2 - увеличенный вид в продольном разрезе измерительного вкладыша расходомера, показанного на Фиг. 1 и содержащего крышку для закрывания наружной стороны ультразвуковых преобразователей;

на Фиг. 3 - вид спереди впускного отверстия измерительного канала измерительного вкладыша расходомера, показанного на Фиг. 1; и

на Фиг. 4 - вид сверху в продольном разрезе сужения между стенкой измерительного канала и стенкой корпуса расходомера согласно приводимому в качестве примера второму варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего измерительный вкладыш, вставляемый с возможностью замены в корпус.

На Фиг. 1-4 соответствующие друг другу части обозначены одинаковыми номерами позиций. Подробности приводимых в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных ниже, могут составлять изобретение как таковое или часть предмета изобретения.

На Фиг. 1-3 показан расходомер 1 согласно приводимому в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения, предназначенный для определения расхода среды 3, текущей через корпус 2. Среда 3 течет через корпус 2 в направлении потока 4, обозначенного стрелками. Согласно описанному варианту корпус 2 представляет собой часть трубы трубопроводной системы, через которую течет среда 3, подвергаемая измерению. Возможна также альтернативная конструкция в виде отдельного корпуса фитинга, который устанавливают отдельно в трубопроводной системе (см. также нижеследующий приводимый в качестве примера вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на Фиг. 4 и описанный ниже).

Расходомер 1 является ультразвуковым и работает на принципе разности времен прохождения. Приводимый в качестве примера вариант расходомера, показанный на Фиг. 1-3, выполнен для определения расхода среды 3. Однако данная конструкция этим не ограничивается. Расходомер 1 может также быть выполнен в виде компонента комбинированного измерительного блока, например, для определения количества тепловой или холодильной энергии, подводимой посредством трубопроводной системы. С этой целью предусмотрены дополнительные датчики температуры, которые не показаны на Фиг. 1, для определения разности температур между втекающим потоком и вытекающим потоком. К тому же тепломер или холодомер выполнены с возможностью определять тепловую энергию или холодильную энергию, которая подводится посредством трубопроводной системы и применяется в дальнейшем. Нижеследующее описание касается только определения расхода среды 3 без ограничения общего характера вышеописанного.

Расходомер 1 содержит сменный измерительный вкладыш 5, вставляемый в отверстие 6 корпуса 2. На Фиг. 1 показано положение, в котором измерительный вкладыш 5 только частично вставлен в отверстие 6 и вследствие этого не находится в своем окончательном установочном положении.

Измерительный вкладыш 5 содержит измерительный канал 7, окружающий путь 8 для фактического измерения, в виде изогнутой металлической пластины. Как показано на Фиг. 3, измерительный канал 7 имеет две боковые стенки 9 и 10 измерительного канала и донную стенку 11 измерительного канала. Измерительный канал 7 имеет также впускное отверстие 7а измерительного канала на впускной стороне и выпускное отверстие 7b измерительного канала на выпускной стороне (см. Фиг. 1).

Корпус 2 может быть также снабжен механическими или другими средствами для обеспечения правильного установочного положения измерительного вкладыша 5 при его установке в корпус 2. Относительно направления потока 4 среды 3 измерительный вкладыш 5 всегда установлен в правильной ориентации, позволяя среде 3 попасть на измерительный путь 8 через впускное отверстие 7а измерительного канала и быть выпущенной с измерительного пути 8 через выпускное отверстие 7b измерительного канала. Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, который не показан, измерительный вкладыш 5 также может быть выполнен с возможностью вращения, иначе говоря, не существует предпочтительной ориентации 1 для установки измерительного вкладыша 5 относительно направления потока 4. Согласно этому альтернативному варианту измерительный вкладыш 5 может быть весьма многообразным и, в частности, может быть вставлен в обоих направлениях потока.

Боковые стенки 9 и 10 измерительного канала соединены с концевой пластиной 12, так чтобы между ними образовалось прочное соединение. Концевая пластина 12 изготовлена также из металла. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, приводимого в качестве примера, она прикреплена к боковым стенкам 9 и 10 измерительного канала при помощи сварки. Это соединение обладает механической прочностью. Концевая пластина 12 помещена с уплотнением на краю отверстия 6 корпуса 2.

Концевая пластина 12 снабжена двумя ультразвуковыми преобразователями 13 и 14. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, приводимом в качестве примера, ультразвуковые преобразователи 13 и 14 ввинчены в концевую пластину 12, чтобы при этом обеспечивалось уплотнение, которое предотвращает пропускание среды 3 сквозь винтовое соединение. Ультразвуковые преобразователи 13 и 14 ориентированы так, чтобы излучение или прием звукового сигнала 15, излучаемого или принимаемого ими, происходили под косым углом относительно направления потока 4 (см. путь звукового сигнала на Фиг. 1). К тому же, ультразвуковые преобразователи 13 и 14 косо ориентированы относительно ориентирования боковых стенок 9 и 10. Диаграммы направленности их излучения и приема в каждом случае направлены к одной из двух боковых стенок 9 и 10 измерительного канала (см. траекторию звукового сигнала 15 на Фиг. 3). В результате звуковой сигнал 15 проходит по винтовой траектории при распространении по измерительному пути 8 и имеет несколько точек отражения 16 на боковых стенках 9 и 10 измерительного канала и на донной стенке 11 измерительного канала. Так как боковые/донная стенки 9, 10, 11 измерительного канала изготовлены из металла, так чтобы в любом случае их поверхности, которые подвергают полировке при необходимости, демонстрировали очень хорошие отражательные свойства для звукового сигнала 15, то нет необходимости в особых мерах для создания точек отражения 16.

Ультразвуковые преобразователи 13, 14 сконфигурированы в каждом случае для излучения и приема звукового сигнала 15. В результате имеются два направления распространения звука, одно из которых практически соответствует направлению потока 4, в то время как другое направление практически соответствует направлению, противоположному направлению потока 4. Разность времен прохождения между этими двумя противоположными звуковыми сигналами 15 затем применяют для определения расхода среды 3 при помощи измерительного блока, не показанного подробно.

В случае установки измерительного вкладыша 5, концевая пластина 12, в которой установлены ультразвуковые преобразователи 13, 14, уплотняют целиком отверстие 6 корпуса 2. Соединение является жестким, но разъединяемым и представляет собой, например, винтовое соединение, к тому же предусмотрено уплотнение (не показано более подробно), которое предотвращает утечку среды 3.

Снаружи концевой пластины 12 на удалении от среды 3 предусмотрена пластинчатая крышка 17, которая также прикреплена к концевой пластине 12 с возможностью снятия. В области соединения между двумя пластинами 12 и 17 расположено другое уплотнение 18, которое уплотняет внутреннюю область 19, образованную между двумя пластинами 12 и 17 для предотвращения воздействия внешних факторов таких, как влага. Таким образом, пластинчатая крышка 17 обеспечивает надежное закрывание ультразвуковых преобразователей 13 и 14. К тому же она защищает звуковых преобразователей 13 и 14 от воздействия других внешних факторов, таких как электромагнитное излучение, улучшая тем самым характеристики электромагнитной совместимости расходомера 1. К тому же, пластинчатая крышка 17 препятствует механическому доступу к ультразвуковым преобразователям 13 и 14, что делает невозможным или по меньшей мере фактически невозможным нежелательное повреждение звукового преобразователя или манипулирование им. Доступ к ультразвуковым преобразователям 13, 14 возможен только в случае удаления пластинчатой крышки 17, что однако требует, в частности, применения инструментов.

Электрические соединительные выводы ультразвуковых преобразователей 13 и 14 выступают в защищенную внутреннюю область 19. Электрические соединительные провода 20 и 21 ультразвуковых преобразователей 13 и 14 проложены сквозь пластинчатую крышку 17 при помощи уплотненного ввода 22, который сконфигурирован в виде кабельного ввода с уплотнением согласно проиллюстрированному варианту осуществления настоящего изобретения, приводимому в качестве примера (см. Фиг. 2).

Следовательно, расходомер 1 имеет сменный измерительный вкладыш 5, который обладает рядом дополнительных преимуществ и который имеет многокомпонентную конструкцию, и компоненты которого включают измерительный канал 7, концевую пластину 12, ультразвуковые преобразователи 13 и 14, вставленные в эту пластину, пластинчатую крышку 17 и различные уплотнения. Измерительный вкладыш 5 образует конструктивный узел и вследствие этого может быть полностью удален из корпуса 1, например, для технического обслуживания или сертифицированной калибровки. Измерительный вкладыш 5 содержит все компоненты, которые подходят для измерения, в частности компоненты, позволяющие осуществить сертифицированную калибровку снаружи корпуса 2 и, более того, на оборудовании, установленном для этой цели. Между тем корпус 2 может оставаться на месте установки. В случае снабжения отверстия 6 временным уплотнением, таким как колпачок, трубопроводная система, в которой установлен расходомер 1, может преимущественно продолжать работать во время осуществления операций с извлеченным из корпуса измерительным вкладышем 5.

Другое преимущество заключается в прочной и надежной конструкции измерительного вкладыша 5. Пластинчатая крышка 17 защищает ультразвуковые преобразователи 13 и 14 от воздействия внешних факторов и от возможных манипуляций.

Следовательно, расходомер 1 обладает другими преимуществами во время работы и технического обслуживания, а также (сертифицированной) калибровки главным образом благодаря измерительному вкладышу 5.

На Фиг. 4 показан расходомер 23 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Расходомер 23 содержит отдельный корпус 24 фитинга, который, в свою очередь, снабжен сменным измерительным вкладышем 25. Как показано на Фиг. 4 (схематический вид), измерительный вкладыш 25 практически сконфигурирован подобно измерительному вкладышу 5 расходомера согласно Фиг. 1-3. Поэтому должна быть сделана ссылка на соответствующее описание измерительного вкладыша 5. Измерительный вкладыш 25 имеет также измерительный канал 7, содержащий впускное отверстие 7а измерительного канала на впускной стороне, выпускное отверстие 7b измерительного канала на выпускной стороне и боковые/донную стенки 9, 10, 11.

Как уже было пояснено выше, корпус 24 фитинга сконструирован для отдельной установки в трубопроводной системе. С этой целью две соединительные точки снабжены фланцевыми элементами 26. Корпус 24 фитинга имеет также стенку 27 корпуса. При установке измерительного вкладыша 25 образуется узкая промежуточная область 28 между внешней стороной боковых/донной стенок 9, 10, 11 и внутренней стороной стенки 27 корпуса. Эта промежуточная область 28 практически закрыта за счет сужения, которое простирается вокруг всего измерительного канала 7, обеспечивая тем самым, чтобы фактически никакого количества измерительной среды 3 не протекало за пределы измерительного пути 8 внутри измерительного канала 7. Сужение 29, которое образовано при помощи кругового ребристого выступа на стенке 27 корпуса согласно описанному варианту осуществления настоящего изобретения, является настолько узким, что только пассивный поток 30 среды 3 течет через узкую промежуточную область 28, что не имеет значения для измерения. В области сужения 29, стенка 27 корпуса, с одной стороны, и боковые/донная стенки 9, 10, 11 измерительного канала, с другой стороны, находятся в непосредственной близости друг к другу, сохраняя оставшуюся часть отверстия 31 между ними. В результате, промежуточная область 28 с одной стороны, предпочтительно закрыта настолько, что часть среды 3, которая протекает за пределы измерительного пути 8 в виде пассивного потока 30, не имеет значения для измерения расхода. С другой стороны, размер оставшегося отверстия является в частности достаточным для обеспечения незначительного пассивного потока 30, который предотвращает образование мертвой зоны (зоны нечувствительности расходомера), в которой происходит прекращение движения потока среды, приводя тем самым к возможному росту бактерий. В частности, для образования сужения 29 не требуется никаких дополнительно разработанных уплотнительных средств. Сужение 29, образованное при помощи ребристого выступа стенки 27 корпуса, является совершенно достаточным. В дополнение или в качестве альтернативы на внешней стороне боковых/донной стенок 9, 10, 11 может быть также выполнен ребристый выступ, образующий сужение 29.

Сужение 29 обеспечивает направление чрезмерного пассивного потока 30 среды 3 за пределы пути 8 для фактического измерения, так чтобы фактически не возникало никаких погрешностей измерения, и в результате к тому же повышалась измерительная точность расходомера 23. Порядок величины пассивного потока 30, возникающего в трубопроводной системе, не имеет значения для измерения.

1. Расходомер для жидкой или газовой среды (3), содержащий корпус (2; 24) и измерительный вкладыш (5; 25), вставляемый в упомянутый корпус (2; 24), причем измерительный вкладыш (5; 25) как конструктивный блок включает по меньшей мере

a) один первый звуковой преобразователь (13) для излучения первого звукового сигнала (15) по измерительному пути (8), по которому среда (3) течет во время работы, и второй звуковой преобразователь (14) для приема первого звукового сигнала (15) после прохождения по измерительному пути (8),

b) измерительный путь (8), по которому среда (3) течет во время работы, когда вставлен измерительный вкладыш (5; 25), причем

с) измерительный путь (8) включает измерительный канал (7), имеющий впускное отверстие (7а) измерительного канала для среды (3), выпускное отверстие (7b) измерительного канала для среды (3) и по меньшей мере одну стенку (9, 10, 11) измерительного канала, при этом стенка измерительного канала по меньшей мере частично выполнена окружающей измерительный путь (8) в направлении потока (4), а корпус (2; 24) имеет стенку (27), и сужение (29) в промежуточной области (28) между стенкой (9, 10, 11) измерительного канала и стенкой (27) корпуса, когда вставлен вкладыш (5; 25), при этом

d) оставшееся отверстие (31) предусмотрено между стенкой (9, 10, 11) измерительного канала и стенкой (27) корпуса в области сужения (29).

2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что сужение (29) образовано при помощи выступа по меньшей мере на стенке (9, 10, 11) измерительного канала или на стенке (27) корпуса.

3. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что сужение (29) простирается вокруг всей стенки (9, 10, 11) измерительного канала.

4. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что измерительный вкладыш включает по меньшей мере одну концевую пластину (12), которая уплотняет отверстие (6) корпуса (2), в которую вставлен измерительный вкладыш (5), для предотвращения утечки среды (3) и которая снабжена по меньшей мере двумя звуковыми преобразователями (13, 14) и по меньшей мере одной наружной крышкой (17) преобразователя, которая закрывает по меньшей мере один из двух звуковых преобразователей (13, 14) снаружи концевой пластины (12) на удалении от среды (3).

5. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что крышка (17) преобразователя жестко прикреплена к концевой пластине (12).

6. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что крышка (17) преобразователя выполнена с возможностью быть удаленной только при помощи инструментов.

7. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что между крышкой (17) преобразователя и концевой пластиной (12) расположено уплотнение (18).

8. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что электрический соединительный провод (20, 21) проложен сквозь крышку (17) преобразователя по меньшей мере к одному из двух звуковых преобразователей (13, 14) с уплотнением.

9. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что содержит общую крышку (17) для первого звукового преобразователя (13) и для второго звукового преобразователя (14).

10. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что содержит отдельную крышку в каждом случае для первого звукового преобразователя (13) и второго звукового преобразователя (14).

11. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что измерительный вкладыш (5; 25) вставлен в корпус (2; 24) с возможностью замены.

12. Расходомер по п. 4, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде отдельного компонента (24), устанавливаемого в трубу, по которой течет среда (3), или в виде неотъемлемой части трубы, по которой течет среда (3).

13. Расходомер по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что измерительный путь (8) имеет измерительный канал (7) для фактического измерения, содержащий стенку (9, 10, 11) измерительного канала, при этом по меньшей мере стенка (9, 10, 11) измерительного канала изготовлена из металла или содержит металл.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерениям параметров многофазных смесей при их транспортировке по трубопроводам. Для определения расходов фаз двухфазной смеси в трубопроводе формируют нестационарный импульсный режим течения многофазной смеси, обеспечивающий на выходе трубопровода пульсирующие выплески жидкой фазы.

Изобретение относится к области косвенного измерения расхода сыпучих и диспергированных в газовых средах веществ и может быть использовано в технологических процессах, где необходимо контролировать расход вещества в потоке, например, для контроля за расходом угольной пыли на тепловых электрических пылеугольных станциях.

Изобретение относится к измерительной технике и прикладной метрологии и может быть использовано для передачи размера единицы расхода материальной среды от расходомера, являющегося предметом настоящего изобретения, рабочему расходомеру, стационарно установленному на трубопроводе.

Изобретение относится к расходомеру с одним вводом и множественным выводом и, более точно, к расходомеру с одним вводом и множественным выводом, который может быть использован для измерения расхода топлива и альтернативного топлива.

Изобретение относится к области измерения потребления газа посредством тепловых датчиков расхода. .

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода воды и может быть использовано для измерения расхода воды в трубопроводе большого диаметра, в городских и промышленных системах водоснабжения.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения расхода жидкости, газа и пара в напорных трубопроводах. .

Изобретение относится к защитному противопожарному устройству для газомера, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в ракетостроении и авиации для определения и регулирования полетных аэродинамических нагрузок на отсеки летательных аппаратов (ЛА) и их элементы.

Изобретение относится к аэродинамическим испытаниям и может быть использовано в ракетостроении и авиации для определения и регулирования полетных аэродинамических нагрузок на отсеки летательных аппаратов и их элементы.

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.

Изобретение относится к вибрационным измерителям и, в частности, к способам и устройствам для определения асимметричного потока в многопоточных измерителях вибрации труб.

Изобретение относится к ультразвуковому расходомеру для измерения скорости потока и/или расхода текучей среды. Ультразвуковой расходомер содержит: измерительный преобразователь, имеющий соединительные фланцы для присоединения трубопроводов текучей среды и среднюю часть, выполненную с возможностью пропускания текучей среды, по меньшей мере два помещенных в среднюю часть ультразвуковых преобразователя, которые образуют пару ультразвуковых преобразователей и между которыми установлена измерительная цепь, проходящая через поток, датчик давления, удерживаемый в средней части в гнезде датчика давления и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, калибровочный вывод, удерживаемый в средней части в гнезде калибровочного вывода и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, причем поршень в гнезде поршня выполнен с возможностью приведения в два положения, при этом в первом положении датчик давления имеет сообщение по текучей среде с внутренностью средней части, а во втором положении датчик давления через гнездо поршня имеет сообщение по текучей среде с калибровочным выводом.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть преимущественно использовано для измерения расхода и количества природного газа при коммерческом учете.

Предлагаются системы и способы инициирования контрольной проверки расходомера при помощи компьютера расхода. Инициирование контрольной проверки расходомера включает этапы: обеспечения расходомера, установленного в трубопроводе и содержащего одну или большее число труб, определяющих впускное отверстие и выпускное отверстие, через которые протекает флюид в трубопроводе; передачи на расходомер при помощи компьютера расхода запроса на инициирование контрольной проверки расходомера, при этом контрольная проверка включает осуществление вибрационного воздействия на трубы для сообщения им вибраций при протекании продукта через трубы; получения от расходомера данных диагностики, основанных на вибрациях труб; и регистрации в журнале компьютера расхода результата контрольной проверки, определенного на основе данных диагностики.

Изобретение относится к области учета сжиженных углеводородных газов (далее - СУГ) и, в частности, к измерениям массы СУГ при хранении на автомобильных газозаправочных станциях (далее - АГЗС) и многотопливных автозаправочных станциях (далее - МАЗС).

Изобретение относится к устройствам контроля расхода и равномерности распределения жидкости многоканальной гидравлической системы и используется, например, в металлургическом производстве для контроля расхода и равномерной подачи жидкости на поверхность охлаждаемых изделий/материалов, например металлопрокат, в частности рельс при термообработке.

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для определения расхода среды в круглых трубопроводах при стабилизированном течении. Способ определения расхода в трубопроводах включает измерение скорости потока в двух характерных точках по сечению трубы и определение расхода по результатам этих измерений.

Изобретение относится к устройству направления потока для использования с регуляторами текучей среды. Регулятор текучей среды включает корпус, имеющий перепускной канал, ограничивающий дроссель, который по текучей среде соединяется с впускным отверстием и выпускным отверстием.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. Заявлен способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1).

Изобретение относится к ультразвуковому расходомеру для измерения скорости потока и/или расхода текучей среды. Ультразвуковой расходомер содержит: измерительный преобразователь, имеющий соединительные фланцы для присоединения трубопроводов текучей среды и среднюю часть, выполненную с возможностью пропускания текучей среды, по меньшей мере два помещенных в среднюю часть ультразвуковых преобразователя, которые образуют пару ультразвуковых преобразователей и между которыми установлена измерительная цепь, проходящая через поток, датчик давления, удерживаемый в средней части в гнезде датчика давления и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, калибровочный вывод, удерживаемый в средней части в гнезде калибровочного вывода и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, причем поршень в гнезде поршня выполнен с возможностью приведения в два положения, при этом в первом положении датчик давления имеет сообщение по текучей среде с внутренностью средней части, а во втором положении датчик давления через гнездо поршня имеет сообщение по текучей среде с калибровочным выводом.

Изобретение относится к расходомеру для жидкой или газовой среды. Расходомер для жидкой и газовой среды содержит корпус и измерительный вкладыш, который вставлен в упомянутый корпус. Измерительный вкладыш в качестве конструктивного блока включает по меньшей мере один первый звуковой преобразователь для излучения первого звукового сигнала по измерительному пути, по которому течет среда во время работы, и второй звуковой преобразователь для приема первого звукового сигнала после прохождения по измерительному пути, измерительный путь, по которому среда течет во время работы, когда вставлен измерительный вкладыш. Измерительный путь имеет измерительный канал для фактического измерения, содержащий впускное отверстие измерительного канала для среды, выпускное отверстие измерительного канала для среды и по меньшей мере одну стенку измерительного канала, при этом стенка измерительного канала по меньшей мере частично окружает измерительный путь в направлении потока, а корпус имеет стенку корпуса. Предусмотрено сужение в промежуточной области между стенкой измерительного канала и стенкой корпуса. В области сужения предусмотрен оставшийся зазор между стенкой измерительного канала и стенкой корпуса. Технический результат – устранение погрешностей измерения, повышение точности измерений с обеспечением порядка величины пассивного потока, возникающего в трубопроводной системе, не имеющей значения для измерений. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх