Фотоэлектрический расходомерво{^союгная:'т-нтно-;1хы':ескдя! е-'15

 

О П И С А Н И Е 280903

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советонин

Социалиотичеонин

Реопублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.Х.1 68 (№ F1278543/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Кл, 4 2е, 23/05

Комитет оо делам изобретений и отнрытий ори Совете Министров

СССР

МПК G 01f 1/00

УДК 681.121(088.8) Приоритет—

Опубликовано 03.1Х.1970. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 2.Х11.1970

Авторы изобретения В. А. Шешунов, Е. А. Виноградов, Ю. А. Ксенофонтов и В. В. Кугин

Заявитель

В.ОСОЮ . НАЯ

Г, .1ЖН0-: )(; и г.,„ ;„,г,,:,д —; А

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области измерения малопрозр ачных сред.

Известные устройства аналогичного назначения и конструкции недостаточно чувствительны, особенно при малых расходах слабопрозрачных сред.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика при малых расходах среды, уменьшение его гидравлического сопротивления, рассеивания мощности осветителя и концентрирования светового луча, а также обеспечение измерения сред с различной степенью прозрачности.

Для этого предложенный расходомер снабжен оптическими трубками, внутренняя полость которых изолирована от жидкости прозрачными прооками (линзами), герметично установленными на концах трубок, расположенных по одной оптической оси в непосредственной близости от лопастей крыльчатки.

Для повышения суммарной эффективной поверхности лопастей и тем самым для повышения чувствительности расходомера при малых расходах измеряемых сред крыльчатка выполнена с чередующимися прозрачными и затемненными лопастями (также возможно частичное чередование светопрозрачных мест по поверхности отдельной лопасти, обеспечивающих различную степень прозрачности оптическому лучу), полностью перекрывающими проходное сечение трубопроводов, в направлении течения среды.

На фиг. 1 изображен датчик расходомера иа уровне раопсложения оптической оси фотоэлемента и осветителя, продольный разрез; иа фнг. 2 — то же, поперечный разрез (представлен условно в развернутом виде).

Неиагруженная крыльчатка 1 заключена в каменных опорах 2 внутри трубопровода 8, 10 являющегося одновременно корпусом фотоэлектрического датчика расходомера. Для повьпшеиия чувствительности датчика расходомера при малых расходах измеряемых сред и уменьшения его гидравлического сопротивле15 ния лампа 4 и фотоэлемент 5 размещены вне трубопровода 8 и установлены соответственно в осветителе б и фотоприемнике 7. Для концентрирования светового луча и измерения сред с различной степенью прозрачности каж20 дый из указанных элементов снабжен оптическими трубками 8, кснцы которых находятся в непосредственной близости от лопастей крыльчатки 1 и имеют прозрачнь|е пробки 9 или длиннофокусные линзы, герметически за25 крывающие внутренние полости трубок во избежание попадания в них рабочей жидкости или газа. Парные трубки 8 расположены па одной оптической оси по обе стороны крыльчатки 1 перпендикулярно ее лопастям или от30 носительно продольного потока измеряемой

280903 среды под некоторым углом я, равным углу атаки лопастей.

В качестве фогочувствигельного элемента 5 применен фотодиод ФД-3 (или фоторезистор

ФСК); в осветителе б применена лампа 4.

Электросвязи 10 от лампы 4 и фотоэлемента 5 сведены к штепсельному разъему 11, pBcnoложенном на кори се датчика рясхо,10мера.

Крыльчатка l имеет прозрачные и затемненные лопасти. равномерно расположенные на ступице крыльчатки и чередующиеся в определенном порядке. Например, крыльчатка имеет 12 лопастей, из которых чередуются последовательно три прозрачные и одна непрозрачная. Лопасти технологически выподне.n>t заодно со ступицей из целикового прозрачного .,(атериала, например литсвого стекла. Из них половина, третья или четвертая часть затемнена непрозра гной краской, эмалью и т. п.

Прозрачные и непрозрачные лопасти чередуются в порядке, соответствующем треоуемой кратности (частсте) модуляции светового луча и частоте элсктроимпульса генерируемых в цепи фоточувствительных элементов.

Под действием потока жидкости или газа. протека.ощего по трубопроводу 8, крыльчатка вращается в опорах 2 и непрозрачными лопастями моделирует световой луч, поступающий на фотодиод ФД-3. С частотой модуляции светового луча в цепи фотоэлементов 5 генсрируются импульсы тока, которые по электросвязям 10 через штепсельный разъем 11 поступают на вторичное измор ительно-регистрирующее устройство (на чертеже не показано).

При этом мгновенный расход хкидкости или газа пропорционален скорости вращения крыльчатки и определяется .астотой следования импульсов тока, генерируемых фотоэлементом.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический расходомер, содержа1 щий свободно вращающуюся под действием потока крыльчатку, по одну сторону которой установлен фоточувствительный элемент, а по другую — осветитель и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения из20 мерення сред с различной степенью прозрачности и повышения чувствительности расходомера при малых расходах, фоточувствительный элемент и осветитель снабжены входящими внутрь измеряемого потока среды полыми

25 (ðóoêàìè, концы которых расположены в непосредственной близости от лопастей крыльчатки и герметично закрыты линзами, а крыльчатка выполнена с чередующимися прозрачными и затемненными лопастями, полно30 стью перекрывающими проходное сечение расходомера.

280903

Составитель T. Звенигородская

Техред А. А. Камышиикова Корректор Т. А. Абрамова

Редактор Г. Корнеев

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3437/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, SK-35, Раушская наб., д. 4!5