Сигнализатор плотности газа в потоке

 

0 П И С А Н И Е 1щ 6004I6

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.08.76 (21) 2400535/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.78

М. Кл. G 01/V 9/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР

УДК 532.14(088.8) ло долам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Подрешетников и Л. Н. Тетеревятников (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ ГАЗА В ПОТОКЕ

Изобретение относится к сигнализаторам плотности газа в потоке, например природного газа, транспортируемого по трубопроводу.

Известно устройство сигнализации или измерения плотности газа в потоке, содержащее пластину, установленную в трубопроводе и колеблющуюся с резонансной частотой в измеряемой среде. Колебания пластины преобразуются в электрический сигнал, пропорциональный плотности протекающей в трубопроводе среды. Конструктивно пластина установлена в цилиндре, помещенном в потоке таким образом, что его ось параллельна направлению потока, Недостатком этого устройства является расположение чувствительного элемента (пластины) в потоке газа без защитного кожуха, что создает условия для его засорения, снижает точность измерения, и кроме того, извлечение чувствительного элемента для его ревизии и очистки затруднено в связи с тем, что требуется сброс давления в трубопроводе, что снижает производительность трубопроводной магистрали (1).

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее измерительную камеру с отверстием, сообщающим ее с трубопроводом с помощью двух вентильных трубок, причем часть камеры с отверстием находится снаружи трубопровода. Датчик содержит также блок питания, обеспечивающий колебания чувствительного элемента на резонансной частоте, канал, соединяющий камеру с атмосферой и запорное устройство канала.

Недостатками его является сложность извлечения чувствительного элемента для выполнения периодической его ревизии, отсутствие возможности самоочистки чувствительного

I0 элемента от попавших в корпус устройства твердых и жидких частиц. которые, оседая внутри датчика, нарушают работу чувствптельного элемента, чем снижается точность измерений, а также недостаточная степень

15 выравнивания температуры газа внутрп датчика по отношению к температуре газа в трубопроводе. Это объясняется тем, что газ из труоопровода внутрь датчика попадает через вентнльные трубки, проходящие снаружи тру20 бопровода, которые являются при этом тсплообменником между внешней средой и газом, проходящим внутрь датчика, вследствие чего температура газа и соответственно плотность могут существенно отличаться от тем25 пературы и плотности газа в трубопроводе (2).

Целью изобретения является повышение надежности работы и точности измерений за счет исключения влияния загрязнений чувстЗО вительного элемента.

600416

Цель достигается тем, что корпус снабжен отверстием с установленным в нем нормально открытым в поток газа клапаном.

На чертеже схематически показан предлагаемый измеритель плотности газа.

Он содержит датчик 1 с вибрационно-частотным чувствительным элементом 2 и уплотняющим кольцом 3, отверстие 4, сообщающее чувствительный элемент с полостью трубопровода, нормально открытый в трубопровод клапан 5 с шариком 6 и отверстиями 7, канал 8, соединяющий корпус с атмосферой, запорный элемент 9, крышку 10. Датчик установлен в трубопроводе 11 на фланце 12.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый газ проходит из трубопровода

11 через отверстие 4 и контактирует с вибрационно-частотным чувствительным элементом

2, вызывая соответствующее изменение выходного сигнала, величина которого пропорциональна плотности газа в трубопроводе, Одинаковость плотности газа внутри датчика и снаружи обеспечивается действием диффузии и колебаний давления в трубопроводе, заставляющим газ из трубопровода протекать в датчик.

Установка датчика в рабочее положение осуществляется следующим образом. В датчик 1 помещают чувствительный элемент 2 и заворачивают крышку 10. Это возможно сделать, поскольку избыточное давление внутри трубопровода прижимает шарик 6 к отверстию 4, перекрывая выход газу. Это положение шарика показано пунктиром. Возможная утечка газа под шарик нс мешает установке чувствительного элемента, поскольку этот газ выходит по каналу 8, не создавая давления на чувствительный элемент. После того, как крышка 10 будет завернута до упора, канал

8 перекрывают с помощью запорного элемента. С этого момента утечка газа под шарик постепенно повышает давление в полости датчика. Когда это давление станет равным или близким давлению в трубопроводе, шарик под действием собственного веса падает на дно клапана 5, открывая свободный проход измеряемому газу к чувствительному элементу.

Зо

Извлечение чувствительного элемента осуществляется следующим образом. Открывают замерный элемент, газ из полости датчика 1 выходит в атмосферу. В полости падает давление, и газ из трубопровода устремляется через отверстия 7 и отверстие 4 в полость датчика. Шарик под действием потока газа поднимается вверх и перекрывает отверстие 4.

После этого давление в полости датчика уравнивается с атмосферным. Теперь отворачивают крышку 10 и вынимают чувствительный элемент 2.

Во избежание накопления газа у замерного участка вследствие утечек под шарик, на место чувствительного элемента на время его ревизии можно установить пробку, верхняя часть которой должна соответствовать по размерам верхней части чувствительного элемента и иметь такое же уплотняющее кольцо 3. Пробку заворачивают крышкой 10, после чего закрывают запорный элемент 9.

Такая конструкция датчика уменьшает вероятность засорения чувствительного элемента, поскольку корпус его не проточный и имеется нормально открытое отверстие, способствующее удалению твердых и жидких частиц, а также способствует удалению конденсата из полости корпуса. Конденсат стекает по внутренним стенкам корпуса и чувствительного элемента и далее через отверстие 4 и отверстия 7 в клапане 5 в трубопровод.

Формула изобретения

Измеритель плотности газа в потоке, содержащий чувствительный элемент, размещенный в корпусе, снабженный каналом с размещенным в нем запорным элементом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и точности измерения за счет исключения влияния загрязнений чувствительного элемента, корпус снабжен отверстием с установленным в нем нормально открытым в поток газа клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании Хе 1.328.888, кл.

G liU, опублик. 1943.

2. Патент США Хо 3.572.094, кл. 73 — 00, опублик. 1971.

600416

Составитель Л. Свешникова

Редактор Н. Коляда

Корректоры: Е. Мохова и Л. Орлова

Тсхред Н. Рыбкина

Заказ 825!3

Типография, пр. Сапунова, 2

Изд. М 320 Тираж 763 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии

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