Устройство для измерения скорости жидкости
!
»>650522
Союз Саветскнх
Сакналнстнческнх
Республик
ОЛ ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН Ия
К IlAYEHTJ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 20.08.70 (21) 1475959 18-10
{5», I„) q-.I ã,; Р 04
{ 3о) (23) Приоритет—
Тосударственный камнтет (33)— (31)—
{53) УДК 532.574. .052.4.!о21.
3 7 39 (088.8 (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28,04.79 ла делам изобретений н открытнй
{72) Авторы изобретения
Иностранец
Клаус Иоахим танкер (Великобритания) Иностраииая фирма
«Кент Инструментс Лимитед» (Великобритания) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
СКОРОСТИ ЖИДКОСТИ
Изобретение относится к измерительному приборостроению.
Известны устройства для измерения скорости жидкости, содержащие продогп оватое тело, например цилиндр, укрепленное поперек направления потока, и узел измерения частоты срыва вихрей. В каждом сечении потока вихри срываются попеременно с одной и другой сторон обтекаемого продолговатого тела и частота срывов вихрей в некоторых пределах скоростей пропорциональна скорости течения. В известных устройствах моменты срыва вихрей с продолговатого тела в разных сечениях потока могут не совпадать друг с другом, вследствие чего сигналы о срыве вихрей оказываются не острыми пиками, а расплываются Ho Hpe ieHH. г! а б zto ZCH HH Hot Цель изобретения — обеспечение одновременного срыва ви: рей по всей длгп:е продолговатого тела и повышснис отношения сигна ча к ш мг. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устро!.е-Не для измерения скорости жидкости в к;-.:-„-.лс прололговатос тело связано с участком канала упругим креплением с ВОЗ !Ож:-:сcть;О пере,!еи1еHия его в направлении, л-.",пе.-!дикулярном к осям участка канала:.i IIpoçoëãoâ.;того тела. Упругое крепление =.;полн=: от в виде плоских гружин. Упругое крсплсн1!с пр=дст;вляет собой цилиндрические прi жи —:"!. Упругое креилс ilie "=. Hî;!:íÿioò с дех ифером. Упругое крепление .. Спо.!агH oT внгтр;( продолговатого тела. Упр i oe крспленп1c =.: полня!от в 1идс соленоидов, pBctloложе -: —.ьгх > Оl HB коиi!oH продолговатого тела. На фиг. 1 показано Iiвсдлаг-=., ое устройство со стороны вы:ода пото(H; 1а фиг. 2 дан разрез .-1 — А на .":х1г. 1; На фиг. 3 —— разрез Б — Б на фиг. ".; з "HI. 4 и,"и.;едена заьисимость числа С- .у аля от !псла Рейнольдса; на фиг. 5 ;=-oбрз;е:io з .: сличенном виде рабочая».".ciH Стройстна, "5 г1рсдстаг;1снного IIH II. г. 2, DDHD.II!CIHHHH стержнем, прспятствуt
8); на фиг. 10 — расположение упругого крепления винтовыми пружинами внутри продолговатого тела; на фиг. 11 представлено выполнение упругого крепления винтовыми пружинами с демпфером внутри продолговатого тела (сечение à — Г на фиг. 10). Устройство содержит (фиг. 1, 2 и 3) участок 1 канала (круглого трубопровода), 15 обтекаемый потоком, продолговатое тело 2 (цилиндр), установленное поперек направления потока, узел 3 измерения частоты срыва вихрей и упругое крепление продолговатого тела (цилиндра) к участку 1 канала. В данном примере упругое крепление выполнено в виде плоских пружин 4 и 5, прикрепленных другими концами к пластине б, струевыпрямителя 7, установленного в канале выше по течению. 25 При обтекании цилиндра потоком, попеременно то с правой его стороны (фиг. 3), то с левой срываются вихри, реакция которых сообщает цилиндру толчки в направлен ии, перпендикулярном к осям канала и цилиндра (в направлении, показанном стрелкой) . Движение цилиндра вызывает отрыв не сорвавшихся еще вихрей. Частота вихрей определяется выражением 35 г 1 Sh 40 где v — скорость течения; а — диаметр обтекаемого цилиндра; Sh — число СтрухаvI,LT ля — безразмерный параметр Sh .=-,)i7 ) aiZi На фиг. 4 показана зависимость величины, 1 обратной числу Струхаля от числа РейSh нольдса Re=— v Д ° p (2) и, 50 где р — плотность; ц — вязкость жидкости. В пределах Re=10" — 2 . 10 число Струхаля остается постоянным, следовательно частота срыва вихрей пропорциональна скорости течения. Для достижения того, чтооы 55 число Рейнольдса контролируемого потока лежало в указанных пределах, можно в некоторых пределах варьировать диаметр обтекаемого тела илп устанавливать его в расширении или в сужении канала (фиг. 5). Для предотвращения черезмерного возрастания амплитуды колебаний цилиндра можно поместить внутрь стержень 8 (фиг. 5), закрепленный в стенке канала. Упругое крепление продолговатого тела может быть выполнено различными средствами: соленоидами 9 и 10, центрирующими (фиг. 7), цилиндрическими винтовыми пружинами 11 — 1б (фиг. 8), демпферамп 17 (фиг. 9). Воспринимающий элемент узла 3 и.мерения частоты срыва вихрей может представлять собой микрофон, реагирующий на звук, сопровождающий срывы вихрей, или любой элемент, реагирующий на колебания продолговатого тела, например индуктивный элемент, реагирующий через немагнитную стенку участка канала, виброметр, установленный в продолговатом теле, тензорезистивные элементы, наклеенные на пружины 4 и 5. Формула изобретения 1. Устройство для измерения скорости жидкости в канале, содержащее участок канала, в котором поперек направления потока укреплено продолговатое тело, например цилиндр, и узел измерения частоты срыва вихрей, о тл ич а ющеес я тем, что, с целью обеспечения одновременного срыва вихрей по всей длине продолговатого тела и повышения отношения сигнала к шуму, в нем продолговатое тело связано с участком канала упругим креплением с возможностью перемещения его в направлении, перпендикулярном к осям участка канала и продолговатого тела. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругое крепление выполнено в виде плоских пружин. 3. Устройство по п, 1, отличающеес я тем, что упругое крепление выполнено в виде цилиндрических пружин. 4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что упругое крепление выполнено с демпфером. 5. Устройство по пп. 3 и 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что упругое крепление расположено внутри продолговатого тела. 6. Устройство по п. 1, о т л и «о щ е ес я тем, что упругое крепление выполнено в виде соленоидов, расположенных против концов продолговатого тела. 650522 РЫг b Щг. 7 а ыг 8 Г-с,rû -.. 71 Рг 9 Составитель С. Ющенко Текред Н. Строганова Корректор С. Файн Редактор T. Рыбалова Заказ 55/163 ГГзд „ о 154 Тираьк .08Э Г1одиисиос HI1Q Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5 Тнп, Харьк. фил. пред. «Патент»
