Устройство для измерения массового расхода

 

\ — теl

0 П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1п1 533827

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.75 (21) 2140263/10 с присоединением заявки ¹ (51) Ч. Кл. - G 01F 1/76

ГосУдарственный комитет (23) Г1риоритет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 04.11.76 (53) УДК 681.121.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. М. Карпов, М. А. Евдокимов, Г. В. Малый и К. Н. Ульянкин (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано для создания систем автоматического контроля массового расхода газа или жидкостей.

Известны массовые расходомеры, принцип действия которых основан на создании в потоке дополнительных движений и измерении инерционных усилий потока, пропорциональных массовому расходу (1J. Такие расходомеры имеют электродвигатель, ведущую прямолопастную крыльчатку, ведомую крыльчатку и регистрирующий прибор. Электродвигатель с ведущей крыльчаткой закручивает поток жидкости или газа. Этот поток вращает ведомую крыльчатку. Момент, создаваемый потоком на ведомой крыльчатке, пропорционален измеряемому массовому расходу.

В этих расходомерах наблюдается значительный механический момент, затрачиваемый на трогание ведомой крыльчатки, порог чувствительности расходомеров высок, поэтому расходомеры нельзя применять для измерения малых расходов.

Цель изобретения — снижение порога чувствительности, повышение точности измерения и расширение динамического диапазона измерения расхода.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено расположенным в ступице ведомой крыльчаткп поляризованным электромагнитом, якорь I QTopoI о укреплен HQ крыльМВТКе, а обмотки подключены к коллекторам симметричного мультивпбратора, на корпусе установлен датчик нейтрального положения крыльчаткп, связанный с регистрирующим прибором.

Это позволяет придать ведомой крыльчатке качательное движение, что устраняет необхо10 дпмость преодоления момента трения грогания ведомой крыльчатки. Введение этих элементов дает возможность полностью избавиться от погрешности, определяемой моментом трения троганпя, существенно снизить по15 рог чувствительности, повысить точность измерения и расширить динамический диапазон измерения расходов.

На чертеже показано у тройство для измерения массового расхода.

20 Устройство имеет корпус 1, электродвигатель 2, ведущую прямолопастную крыльчатку

3, ведомую крыльчатку 4, датчик 5 нейтрального положения ведомой крыльчатки, стакан

6, якорь 7, поляризованный электромагнит 8, 25 симметричный мультивпбратор 9, триггер 10, регистрирующий прибор 11. Ведущая прямолопастная крыльчатка 3 закреплена на оси электродвигателя 2 и вместе с ним размещена в корпусе 1. Ведомая крыльчатка 4 осью уста30 новлена с возможностью качательного движе533827 ния в подшипниках стакана 6, неподвижно закрепленного в корпусе. Одна из лопастей ведомой крыльчатки входит в состав датчика о, а в ступице ее закреплен якорь 7, помещенный в воздушном зазоре поляризованного электромагнита 8, который в свою очередь установлен в стакане б. Обмотки поляризованного электромагнита 8 соединены с коллекторами симметричного мультивибратора 9. Один из коллекторов связан с первым входом триггера 10, а второй вход триггера — с датчиком нейтрального положения ведомой крыльчатки.

Вход триггера 10 соединен с регистрирующим прибором 11.

Устройство работает следующим образом.

Электродвигатель 2 вращает ведущую крыльчатку 3, Поляризованный электромагнит

8, управляемый мультивибратором 9, придает ведомой крыльчатке 4 качательное движение.

В момент перехода ведомой крыльчатки через нейтральное положение датчик 5 нейтрального положения вырабатывает импульс. Этот импульс поступает на первый вход триггера

10, второй вход которого соединен с одним из коллекторов симметричного мультивибратора

9, управляющего поляризованным электромагнитом 8. В результате на выходе триггера появляется последовательность положительных и отрицательных импульсов одинаковой длительности.

Поступающий в систему поток газа или жидкости, закрученный ведущей крыльчаткой, попадает на качающуюся ведомую крыльчатку. В зависимости от величины потока ведомая крыльчатка движется быстрее (по направлению вращения потока) или медленнее (против него) . Соответственно смещается во времени момент прохождения ведомой крыльчатки через нейтральное положение и изменяс си соотношение длигельностей положительных и отрицательных импульсов, поступающих с выхода триггера, при сохранении периода пх следования. Один из импульсов оказы5 вается длительнее другого. Таким образом, изменяется и среднее значение напряжения па выходе триггера, которое и является мерой массового расхода и регистрируется измерительным прибором.

10 В предлагаемом устройстве полностью устраняется погрешность, вызванная наличием момента трения трогания, благодаря чему существенно снижается порог чувствительности, повышается точность измерения и расширяет15 ся динамический диапазон измерения расхода.

Формула изобретения

Устройство для измерения массового расхода, содержащее корпус, ведущую прямолопастную крыльчатку с электроприводом, ведомую крыльчатку, установленную в подшипниках, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения порога чувствительности, повышения точности измерения и расширения динамического диапазона измерения расхода, оно снабжено расположенным в ступице ведомой крыльчатки поляризованным электромагнитом, якорь которого

Зо укреплен на крыльчатке, а обмотки подключены к коллекторам симметричного мультивибратора, на корпусе установлен датчик нейтрального положения крыльчатки, связанный с регистрирующим прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Катыс Г. П. Массовые расходомеры. М.—

Л., «Энергия», 1965, с. 13 — 20 (прототип).

533827

Составитель Т. Звенигородская

Редактор Т. Рыбалова Техред М. Семенов Корректор О. Тюрина

Заказ 2309/12 Изд. № 1712 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2