Гидродинамический стенд для градуировки преобразователей скорости и расхода

 

ОПИСАНИЕ.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 140б.76 (21) 2370721/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1504,79. Бюллетень № 14

Дата опубли кования описания 1 5@4 79

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М. Кл.

Q 01 F 25/00. Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 532.557. (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.Г. Гуткин, В.А. Кузьмин, М.И. Куликов и Е.И.Степанов (71) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СТЕНД ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЯ СКОРОСТИ И РАСХОДА

Изобретение относится к области измерительной техники и метрологии и может быть использовано для градуировки, поверки и исследования средств 5 и змерения скорости потока и расхода жидкости.

Известные расходомерные образцовые установки (1) представляют собой систему, содержащую напорный бак, питаю-1О щий рабочий и сливной трубопроводы, мерный и пролетный баки, сливной резервуар, перекидное устройство с направляющим соплом, насос, органы управления расходомерной установкой, контрольно-измерительную аппаратуру и рабочие участки.

Однако зти установки невозможно использовать для градуировки средств измерения скорости потока жидкости, так как при широком диапазоне воспро.изводимых расходов, а следовательно, и скоростей потока, заполнение жидкостью формирователя струи (или сопла) может быть различным. Кроме того, применение сменных формирователей струи с различной шириной щели приводит к резкому увеличению холостого

: цикла установки и затрудняет ее эксплуатацию.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является расходомерная установка (2 J, состоящая иэ напорного бака с развитым водослнвом, трубопровода с испытательным участком, формирователя струи с перекидным устройством, мерного бака. Известная установка, кроме перечйсленных выше, имеет следующие недостатки: установка уэкопредельна, так как предназначена для больших расходов жидкости; применение в качестве перекидного устройства лопасти, поворачивающейся вокруг горизонтальной оси, не обеспечивает надежного уплотнения между боковыми торцами лопасти и стенкой перекидного устройства, ° так как точки торцовой поверхности перемещаются с различной скоростью, которая увеличивается от оси лопасти к периферии. Это приводит к неравномерному износу уплотнения, а следовательно, и к значительным утечкам жидкости.

Целью изобретения является обеспечение градуировки измерительной скорос» ти потока в широком диапазоне скоростей и повышение точности градуировки.

Это достигается тем, что предлагаемый стенд снабжен приемным баком с датчиком уровня, вблизи дна приемного

657264 бака размещен выход трубопровода с испытательным участком, а формирователь струи установлен на вертикальной стенке приемного бака и выполнен в виде шиберного устройства с прямоугольным окном, перемещающаяся заслонка которого установлена над окном, при этом перекидное устройство выполнено в виде поворотной лопасти, установленной над формирующим струю окном и снабженной выступом на ее задней кромке.

На фиг ° 1 изображен предлагаемый гидродинамический стенд; на фиг.2— перекидное устройство и формирователь струи .

Стенд состоит из напорного баха 1 с датчиком уровня 2, рабочего трубопровода 3 с испытательным участком,4, регулировочным игольчатым вентилем 5 и выходным патрубком 6 питающего трубопровода 7, сливного трубопровода

8, насоса 9, приемного бака 10, мерного бака 11 с водомерной трубкой 12, сливного резервуара 13.

Приемный бак 10 представляет собой емкость прямоугольного сечения, на одной из стенок которого, обращенной в 25 сторону мерного бака 11, установлены перекидное устройство 14 и формирователь струи 15.

Перекидное устройство 14 (фиг.2) состоит из лопасти 16, имеющей возмож-30 ность поворота вокруг горизонтальной, оси 17, и привода поворота 18. Лопасть

16 имеет на задней кромке выступ 19, назначение которого — ускорение отсекания струи жидкости. На боковых сторонах лопасти 16 установлены щеки

20, назначение которых — удерживать струю жидкости от разбрызгивания в стороны.

Формирователь струи 15 установлен внутри приемного бака 10 и выполнен в виде шиберного устройства. Формирователь струи 15 состоит из заслонки 21. со скосом 22 на нижней кромке корпуса

23, внутри которого перемещается заслонка 21 при помощи червячно-винтового механизма 24. В корпусе имеется окно 25 прямоугольной формы со скошеннымй кромками. Размер окна 25 на

25-ЗОЪ меньше ширины лопасти 16 для исключения разбрызгивания струи жид- 50 кости в стороны при нахождении лопасти 16 в положении закрыто . Кроме перекидного устройства 14 и формирователя струи 15 на приемном баке 10 установлен датчик уровня 26, положение которого относительно верхней кромки бака можно регулировать при помощи червячно-винтового механизма

27.

Предлагаемый гидродинамическнй стенд работает следующим образом.

Перед началом работы лопасть 16 перекидного устройства 14 находится в положении закрыто (на фиг.l u

2 изображено штрихпунктирными линия>и), заслонка 21 формирователя струи

15 устанавливается относительно нижней кромки окна 25 таким образом, чтобы обеспечить необходимый расход жид- кости из приемного бака 10. После указанных подготовительных операций жидкость насосом 9 иэ сливного резервуара 13 подается по трубопроводу 7 в напорный бак 1. Постоянство уровня в напорном баке 1 поддерживается известными способами и за счет того, что излишки жидкости через сливной трубопровод 8 самотеком поступают в сливной резервуар 13. Контролируется уровень жидкости в баке 1 при помощи датчика уровня 2. По трубопроводу 3 жидкость иэ напорного бака 1 поступает в испытательный участок 4; в котором размещены градуируемые средства измерения. Скорость потока жидкости регулируется при помощи игольчатого вентиля 5. Пройдя вентиль 5, жидкость по выходному патрубку 5 попадает в приемный бак 10. Выходное сечение патрубка б расположено у дна приемного бака 10. По мере заполнения приемного бака 10 уровень жидкости в баке поднимается и достигает датчика уровня 26, причем часть жидкости сливается через окно 25 и, отразившись от лопаcòè 16, попадает в сливной резервуар 13. Уровень жидкости в приемном баке 10 контролируется датчиком уровня 26 при помощи червячно-винтового. механизма 27. Высота столба жидкости

4 от нижней кромки окна 25 до датчика уровня 26 всегда остается постоянной во всех режимах расхода и регулируется при помощи заслонки 21. Грубая установка заслонки 21 осуществляется с пульта управления перед началом заполнения приемного бака 10, а точная — от датчика уровня 26 во время окончательной настройки стенда на заданный режим работы. Поэтому при tl-Соп 1 разность высоты Н между уровнем жидкости в напорном баке 1 и приемном баке 10 также будет постоянной, что обеспечивает постоянство заданного значения скорости. Кроме того, при H-СО»э скорость истечения плоской струи из приемного бака 10 всегда будет йостоянной во всем диапазоне из- . мерений, а траектория струи 0-0 будет также постоянной вне зависимости от расхода.

После настройки установки на заданный режим подается команда на перекидное устройство 14. Привод 18 перекидного устройства 14 резко поворачивает лопасть 16 вокруг горизонтальной осн 17 и занимает положение над плоской струей. Плоская струя жидкости нз приемного бака 10 свободно переливается в мерный бак 11. После заполнения мерного бака 11 подается команда на перекидное устройство 14.

Привод перекидного устройства 18 резко поворачивает лопасть 16 вокруг горизонтальной оси 17 и направляет

657264 струю жидкости в сливной резервуар 13.

Наличие выступа 19 на конце лопасти

16 позволяет производить отсекание струи при входе выступа приблизительно на 1/3 толщины струи и уменьшить время " отсекания, что особенно важно при больших расходах. После это- 5 го измеряют объем жидкости в мерном баке 11 при помощи водомерной трубки 12. Зная объем и время наполнения мерного бака, определяют скорость потока жидкости в испытательном участ- 1О ке.

Формула изобретения

Гидродинамический стенд для градуировки преобразователей скорости и расхода, содержащий напорный бак, трубопровод с испытательным участком, формирователь струи с перекидным устройством и мерный бак, о т л и ч а ю

20 шийся тем, что, с целью обеспечения градуировки измерителей скорости потока в широком диапазоне скоростей и повышения точности градуировки, стенд снабжен приемным баком с датчиком уровня, вблизи дна приемного бака размещен выход трубопровода с испытательным участком, а формирователь струи установлен на вертикальной стенке приемного бака и выполнен в виде шиберного устройства с прямоугольным окном, при этом перекидное устройство выполнено в виде поворотной лопасти, установленной над формирующим струю окном и снабженной выступом на ее задней кромке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 328342, кл. G 01 Р 25/00, 1972.

2. Павловский A.H. Измерение расхода и количества жидкостей, газа и пара. Иэд. Стандарт, "1., 1967,с.380, рис.241. б572б4

Фиг. Z

Составитель Ю.Власов

Техред М.Келемеш Корректор О.Билак

Редактор С.Хейфиц

Заказ 1779/39

Тираж 865 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал.ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4