Датчик расходомера

 

ОПИСМ,НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕПЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 28.Х.1970 (№ 1487708/18-10) М. Кл. G 011 1,100 с присоединением заявки М

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 29ЛХ.1972. Бюллетень йв 29

Дата опубликования описания 16.Х 1972

УДК 681.121(088.8) Авторы изобретения

Заявитель

И. P. Янбухтин, С. А. Шувалов и Л. Н. Шонин

Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения

ДАТт1 И К РАСХОДО МЕРА

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к приборам для измерения расхода жидкости, газа или пара.

Известны расходомеры, например, тахометрического принципа действия, у которых в качестве бесконтактных преобразователей оборотов ротора в электрический сигнал применяются индукционные или индуктивные системы.

Индукционная система преобразования оборотов в электрический сигнал состоит из ферромагнитного ротора и внешнего магнита, на котором расположена обмотка. Вся система, как правило, размещается в герметичной камере (корпусе). При вращении ротора, например, турбинного расходомера в результате периодического изменения магнитного сопротивления цепи, а следовательно, и величины магнитного потока, пронизывающего обмотку, в ней возникает переменная э.д.с. В связи с зависимостью амплитуды выходного сигнала от расстояния между взаимодействующими элементами (ротором и магнитом) необходимо, чтобы это расстояние было минимальным.

Вместе с тем, из условия механической прочности толщина стенки корпуса расходомера под индукционной катушкой должна быть не менее определенной величины. Вследствие этого недостатками тахометрических расходомсров при использовании для высоких статических давлений в измерительной полости являются низкие чувствительность и точность прибора, а также узкие диапазоны измерения.

У массовых расходомеров с электроприводом, в которых ротор приводится во вращение от статора, к.п.д. привода очень низкий из-за того, что привод осуществляется через стенку корпуса датчика, а выполнение разде10 лительной стенки тонкой также ограничивает возможности применения прибора при высоких статических давлениях.

Для повышения чувствительности, расширения диапазона измерения и области примене15 ния в предлагаемом датчике внутренняя no,70cTb камеры заполнена жидкостью и отделена от полости с измеряемым веществом гибкой мембраной.

Кроме того, во внутренней полости гермс20 тичной камеры установлена дополнительная герметичная камера, охватывающая преобразователь, внутренняя, полость которой заполнена жидкостью под давлением, меньшим давления измеряемого вещества.

25 На фиг. 1 — 5 представлены схемы выполнения датчиков тахометрпческпх расходомеров; на фиг, б и 7 — то же, для массовых расходомеров с электроприводом ротора.

Устройство (фпг, 1 — 3) состоит из чувстви30 тельного элемента 1 (ротора), корпуса 2, 353145 преобразователя 3 измеряемого параметра (перемещения) в выходной сигнал, герметичной качеры 4, заполпс|шой жидкостгяо б и отделенной от полости с измеряемыч веществом гибкой мембраной б.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии потока измеряемого вещества чувствитсльпый элемент 1 перемещается (вращается), и это перемещение с помощью бескоцтактного преобразователя 8 преобразуется в электрический сигнал, Величина выходпого сигнала преобразователя 3 зависит от зазора между ротором и преобразователем и уменьшается пропорционально квадрату величины этого зазора. Мембрана б, испытывая действие статического давления измеряемого вещества, передает его жидкости б, находящейся Во внутрспнсй полости камеры 4.

Так как жидкость нссжимасма, то это усилие в зоне преобразователя 3 полностью передается ЕЕа стенку корпуса 2 с наружной его

cropoEEaE. Таким образом, степка E opEE> ca EEpEEбора, разделяющая измерительную полость от преобразователя 3, находится под одинаковым давлением с обеих сторон, в связи с чем се толщина может оыть доведена до мипимума. Благодаря этому можно приченять указанные расходомеры при высоких статических давлениях. Приближение преобразователя 3 к ротору позволяет получать максимальную величину сигнала с преобразователя, что повышает чувствительное E ь и точпость прибора.

В датчике массового расхода разделительная стенка между статором 8 и ротором 1 также находится под действием давлений с обеих сторон, что позволяет, применяя тонкую разделитсльпую стенку, повысить к.п.д. привода, т. с. расширить диапазон измерения и возможные области применения.

IIa фиг, 4, 5 и 7 представлены примеры выполнении частичной «гидрокомпснсации» статического давлепия трубопровода, когда преобразователь 8 или статор помсщепы под дополпительпую камеру 7, внутренняя полость которой заполпепа жидкостью IT03 давлением, мсньшич давления измеряемого вещества.

По такому принципу могут быть выполпепы датчики расхода с заторможенной «рыльчатксй, угол поворота которой преобразуется в усилие ил1(электрический сигнал, я также датчики электромагнитных. индукционных и ультразвуковых расходомеров, преобразователи которых крепятся на корпусе датчика и в зависимости от статического давлеиия в трубопроводе имеют ограничения по чувствительности, диапазонам измерения и областям примепепия.

Предмет изобретения

1. Датчик расходомера, содержащий кор2S пус, чувствительпый элемепт и преобразователь измеряемого параметра в выходной сигнал, расположенный на корпусе датчика в гермет.пипой камере, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, расши30 рения диапазона измерения и области примепения, в псм впутрепняя полость камеры заполнена жидкостью и отделена от полости с измеряемым веществом гибкой мембраной.

2. Датчик EEQ и. l, отличаюи1ийся тем, что, 35 в нем во виутренпей полости герметичной камеры установлепа дополнительная герметичная камера, охватывающая преобразователь, заполненная жидкостью под давлением, меньшим давления измеряемого вещества.

353145

4 5 ср р5

cue u

+c/Р 7

Редактор С. Хейфиц

Корректор О. Тюрина

3 а к а з 3504 11 Изд. № 1421 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 иг l

Составитель Т. Дьяченко

Техред Л. Евдонов

3 2 7 è2 5