Тахометрический преобразовательрасхода
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик 836347
J
Ф (61) Дополнительное к авт. свид-зу— (22) Заявлено 30.07.79 (21) 2805280/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К..
Е 21 В 47/10
Гевудврвтввнвьй кюмнтет
СССР. ю делам нзввретвннй н аткрытнй (53) УДК 681.121 (088.8) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21
Дата, опубликования описания 17.06.81 (72) Л вторы изобретения
М. А. Диченко
«
Ивано-Франковское специальное конструкторское бюро средств автоматизации Министерства приборостпоейия, средств автоматизации и систем управления СССР (7l ) Заявитель (54) ТАХОМЕ1РИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
РАСХОДА
Изобретение относится к средствам измерения расхода и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности при измерении массового расхода продукции нефтегазовых скважин.
Известен датчик массового расхода, содержащий корпус, измерительную крыльчатку и струевыпрямители 11)..
Также известен тахометрический преобразователь расхода, содержащий корпус, турбину с термокорректором 121.
В преобразователе расход. с температурной коррекцией изменений плотности потока лопасти направляющего аппарата струевыпрямителя выполняются из биметаллических пластин. При изменении температуры потока, а следовательно и его плотности, пластины отклоняются на некоторый угол, сообщая потоку предварительное винтовое движение, ускоряющее или замедляющее вращение ротора. Если температура жидкости уменьшается, то потоку придается закрутка, увеличивающая скорость вращения ротора. Наоборот, при повышении температуры поток закручивается в обратную. стоиопу. При этом число оборотов турбины бу2 дет меняться пропорционально массовому значению расхода.
Устройство обладает существенными недостатками, связанными со сложностью изготовления и наладки направляющего аппарата с применением биметаллических пластин, который, кроме струевыпрямления и корректировочной закрутки струи, должен также удерживать и строго центрировать переднюю опору турбины..
Целью изобретения является повышение
1р точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что турбина с термокорректором выполнена в виде многозаходной витой трубчатой пружины, причем ее внутренняя полость заполнена термометрической жидкостью.
На фиг. 1 показана схема скоростного тахометрического преобразователя расхода с вертикальным расположением оси в частичном разрезе; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1 (стрелками показано направление
Э движения потока).
Скоростной тахометрический преобразо.ватель состоит из корпуса 1, измеритель ной турбины 2, вращающейся в опорах 3 и 4, расположенных в специальных гнез836347 дах на направляющих аппаратах (струевыпрямителях 5 и 6). Турбина 2 выполнена в виде многозаходной витой трубчатой пружины, имеющей в поперечном сечении конфигурацию турбины (ярко выраженные ступицы и радиально расположенные продольные лопасти), отличающейся от обычной турбины только наличием внутренней полости. Торцы пустотелой турбины герметично заглушены и снабжены опорами 3 и 4, а внутренняя полость заполнена термометрической жидкостью (на чертеже показана точками). Турбина может быть изготовлена из пружинного материала, применяемого для изготовления упругих чувствительных элементов, например из дисперсионно-твердеющего сплава 36НХТЮ и заполнена оливковым маслом, в связи с чем она представляет собой манометрический термометр с чувствительным элементом в виде витой трубчатой пружины. Рабочая характеристика маиометрического термометра подобрана таким образом, что уменьшение числа вит5
1а
20 ков пружины при ее развороте от нагрева заполнителя в рабочем диапазоне температур происходит пропорционально температурному уменьшению плотности рабочего ве- щества измеряемого потока. Нетрудно показать, что уменьшение числа витков витой пружины при сохранении ее длины представляет собой не что иное, как увеличение шага при многозаходной пружине хода винтовой поверхности. Следовательно, при нагреве заполнителя величина хода многозаход- Зо ной трубчатой пружины будет увеличиваться пропорционально уменьшению плотности рабочего вещества измеряемого потока от температуры.
Работает скоростной тахометрический преобразователь следующим образом. Поступающая в расходомер рабочая среда вращает турбину со скоростью, пропорциональной объемному расходу. Допустим, что в начальный момент число оборотов расходомера пропорционально также массовому рас-4О ходу. При нагреве рабочей среды измеряемого потока происходит пропорциональное нагреву уменьшение ее плотности и уменьшение массового расхода, величина которого .начинает отставать от величины объемного расхода измеряемого-турбиной и сохраняющего постоянство, т,е. нарушается пропорциональность зависимости массового расхода и показаний расходомера.
Однако одновременный с нагревом жидкости прогрев турбины,. являющейся упругим чувствительным элементом манометрического термометра, влечет- за собой увеличение хода винтовой поверхности турбины, пропорциональное уменьшению плотности и массового расхода вещества. При этом число оборотов турбины падает, то есть скорость вращения турбины уменьшится пропорционально уменьшению плотности и величины массового расхода вещества. Следовательно, показания прибора снова окажутся пропорциональными массовому расходу, а преобразователь может быть отградуирован в единицах массового расхода.
При охлаждении рабочей. среды процесс протекает в обратном порядке.
Тахометрической преобразователь расхода позволяет. осуществлять коррекцию показаний прибора в соответствии с температурным изменением плотности контролируемого потока, то есть осуществлять привязку показаний объемного расхода к меняющейся от температуры величине массовогр расхода, что увеличивает точность его измерения.
Формула изобретения
Тахометрический преобразователь расхода, содержащий корпус, турбину с термокорректором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, турбина с термокорректором выполнена в виде многозаходной витой трубчатой пружины, внутренняя полость которой заполнена термометрической жидкостью.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Хо 459584, кл. Е 21 В 47j00, 20,05.70.
2. Божняк Л, Л. и др. Тахометрические расходомеры. Л., «Машиностроение», 1968, с. 170.
836347
Фиг.2
Составитель В. Бульции
Редактор T. Авдейчик Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко
Заказ 2973/23 Тираж 627 Подписное
ВНИИПИ Государственною комитета СССР по делам изобретений н открытий
1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5
Филиал ППП «Патент> ° r. Ужгород, ул. Проектная, 4
