Устройство для измерения массового расхода

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1»1 540!45

Союз Советских

Социалистических

Республик

ЙИ Мйй ОС

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.75 (21) 2157551/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 07.02.77 (51) М. Кл, б 01F 1/76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.121.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. М. Карпов, М. А. Евдокимов и К. Н. Ульянкии

Куйбышевский политехнический институт им. В, В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к автоматическому контролю массового расхода газов и жидкостей.

Известно устройство для измерения массового расхода, содержащее ведущую и ведомую крыльчатки, электродвигатель, спиральную пружину, удерживающую ведомую крыльчатку от вращения, и узел съема сигнала (1).

Недостатком этого устройства является значительный механический момент, затрачиваемый на трогание ведомой крыльчатки, в результате чего повышается порог чувствительности расходомера, что затрудняет его применение на малые расходы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором имеются те же функциональные узлы, что и в предыдущем, но ведомая крыльчатка дополнительно снабжена поляризованным электромагнитом, я корь которого укреплен на крыльчатке, а обмотки подключены к коллекторам симметричного мультивибратора, что позволяет значительно снизить момент, затрачиваемый на трогание ведомой крыльчатки (2).

Однако это устройство имеет невысокую точность и недостаточный динамический диапазон измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение динамического диапазона измерения расходов.

Для этого в предлагаемом устройстве ведомое звено первичного преобразователя расхода выполнено в виде установленной за прямолопастной крыльчаткой в диаметральной плос5 кости трубопровода вдоль потока мембраны, поляризованный электромагнит расположен в корпусе на трубопроводе, устройство снабжено пьезоэлементом, установленным в корпусе на трубопроводе и подключенным к регистрирую10 щему прибору, причем один конец мембраны расположен в воздушном зазоре поляризованного электромагнита, а другой прикреплен к пьезоэлементу.

На чертеже изображено предлагаемое уст15 ройство для измерения массового расхода.

Устройство содержит корпус 1, электрический двигатель 2, ведущее звено (прямолопастную крыльчатку) 3, пьезоэлемент 4, мембрану 5, поляризованный электромагнит 6, ре20 гистрирующий прибор 7 и задающий генератор 8. Ведущая прямолопастная крыльчатка 3 закреплена на валу электрического двигателя

2 и вместе с IHM размещена в корпусе 1.

Мембрана 5 одним концом прикреплена не25 подвижно к пьезоэлементу 4, а другим входит в воздушный зазор поляризованного электромагнита б, управляемого задающим генератором 8. Пьезоэлемент соединен с регистрирующим прибором 7.

30 Устройство работает следующим образом.

540145

Формула изобретения

Составитель T. Звенигородская

Текред Л. Гладкова Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Иванова

Заказ 3093/10 Изд. № 387 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Электродвигатель 2 вращает ведущую крыльчатку 3. Поляризованный электромагнит

6, управляемый задающим генератором 8, придает мембране колебательное движение. Это движение развивает в пьезоэлементе 4 механические напряжения, что, в свою очередь, вызывает электрическое напряжение, пропорциональное скорости колебания мембраны. Поступающий в устройство поток газа или жидкости, закрученный ведущей крыльчаткой, попадает на качающуюся мембрану. В зависимости от величины потока изменяется скорость качания мембраны: она будет двигаться быстрее (по направлению вращения потока) или медленнее (против него). Соответственно изменяются механические нагрузки на пьезоэлементе: они увеличиваются при движении мембраны по направлению вращения потока (скорость движения мембраны у|величивается) и уменьшаются при движении мембраны против направления вращения потока (скорость движения мембраны уменьшается) . В зависимости от изменения механических усилий на пьезоэлемент изменяется и вырабатываемое им напряжение. При возрастании нагрузки (скорость движения мембраны возросла при движении его по направлению вращения потока) напряжение, вырабатываемое пьезоэлементом, увеличивается; при уменьшении механических нагрузок (скорость движения мембраны уменьшилась при движении его против вращения потока) напряжение, вырабатываемое пьезоэлементом, уменьшается.

В результате имеется переменное напряжение, у которого амплитуды положительных и отрицательных напряжений различны. Разность этих амплитуд и будет мерой расхода жидкости или газа. Регистрирующий прибор из мер яет эту р аз ность.

Устройство для измерения массового расхода, содержащее первичный преобразователь с ведущим звеном (прямолопастной крыльчаткой), ведомым з веном и двигателем, поляризованный электромагнит, регистрирующий прибор и корпус, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения динамического диапазона измерения

20 расходов, ведомое звено первичного преобразователя выполнено в виде установленной за прямолопастной крыльчаткой в диаметральной плоскости трубопровода вдоль потока мембраны, поляризованный электромагнит

25 расположен в корпусе на трубопроводе, устройство снабжено пьезоэлементом, установленным в корпусе на трубопроводе и подключенным к регистрирующему прибору, причем один конец мембраны расположен в воздушном за30 зоре поляризованного электромагнита, а другой прикреплен к пьезоэлементу.