Преобразователь расхода
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1)853394
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11. 01. 79 (2t) 2714016/18-10 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет—
Опубликовано 07.0881. Бюллетень МЯ 29
Дата опубликования описания 070831 (У) ц К 3
G F 1/06
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681.121. 8 (088.8}
Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА
Изобретение относится к приборостроению, а именно к приборам для измерения расходов жидкостей, газа и пара.
Известен преобразователь расхода, содержащий корпус, измерительную крыльчатку тангенциального типа, установленную на оси с подшипниками, на которой жестко укреплена дополнительная тангенциальная крыльчатка, расположенная коицентрично внутри обода измерительной крыльчатки. При этом на ободе измерительной крыльчатки между лопастями выполнены сквозные полости 1).
У известного преобразователя не,достаточный ресурс из-за невозможности обеспечения равных угловых скоростей измерительной и дополнитель>0 ной крыльчаток, а следовательно, наружного и внутреннего колец подшипников измерительной крыльчатки.
Это обусловлено тем, что расстояние от среза выхода сопла до лопастей 25 измерительной крыльчатки меньше, чем до лопастей дополнительной крыльчатки, а следовательно, и скорость натекания струи на лопасти измерительной крыльчатки всегда выше, а ско- 30 рость ее вращения всегда больше, чем у дополнительной крыльчатки.
Наиболее близок к предлагаемому преобразователь расхода, содержащий корпус, входное сопло, измерительную тангемциальную, крыльчатку и две дополнительные крыльчаткн, расположенные в той же полости, что и измерительная. При этом все три крыльчатки расположены на одной оси, смонтированной в корпусе на опорах вращения, измерительная крыльчатка вращается на оси свободно, а обе дополнительно скреплены о осью жестко (2).
Недостатком такого преобразователя расхода является малый диапазон измерения при заданном расходе, обусловленный тем, что поток распределяется одновременно на все три крыльчатки, а следовательно, на измерительную крыльчатку попадает толь ко часть потока, проходящего через площадь, составляющую 1/3 площади .сопла, иэ-эа чего уменьшается движущий момент на измерительной крыльчатке и возрастает доля вредных моментов сопротивления. 853394
Целью изобретения является расширение пределов измерения расхода в сторону малых расходов.
Укаэанная цель достигается тем, что измерительная камера выполнена в виде изолированных полостей, измерительная крыльчатка расположена в одной из них, дополнительная жестко связана с осью во второй. При этом тангенциальный вход измерительной камеры выполнен в первой полости, выход — во второй, полости параллельны между собой и разнесены по высоте камеры, а выход первой полости и вход второй соединены участком трубопровода.
На фиг.1 показан общий вид преоб- 15 разователя расхода, на фиг.2 - разрез.
А-A фиг.1.
Первичный преобразователь расхода содержит измерительную камеру 1, состоящую из двух полостей 2 и 3, раэ- 2П деленных перегородкой 4. На входе в полость 2 смонтировано сопло 5. В полости 2 расположена измерительная тангенциальна крыльчатка 6, смонтированная на опорах вращения 7 на оси 8. В свою очередь ось 8 смонтирована на опорах вращения 9,закрепленных в камере 1. На оси 8 жестко закреплена дополнительная тангенциальная крыльчатка 10, расположенная в дополнительной полости 3. Выход полости 2 соединен со входом полости 3 патрубком 11, поворачивающим поток на 180 . На входе в полость 3 смонтировано сопло 12. В камере 1 смонтирован узел съема сигнала 13.
Первичный преобразователь расхода работает следующим образом.
Весь поток измеряемой среды через входное сопло 5 попадает в полость
2 на лопасти измерительной крыльчат- 4р ки 6 и заставляет ее вращаться со скоростью, пропорциональной расходу.
Далее. поток через патрубок 11 и сопло 12 поступает в .полость 3 на лопасти дополнительной крыльчатки 10, за- 45 ставляя ее вращаться в ту -же сторону, в какую вращается крыльчатка 6 (по часовой стрелке 7. Поскольку крыльчатка 10 жестко связана с осью 8, последняя вращается с той же скоростью, что и крыльчатка 10.
В предлагаемом преобразователе расхода весь поток, сформированный в сопле, поступает на измерительную крыльчатку. Поскольку движущий мо- 55 мент на крыльчатке И = .ч р ГС (v скорость потока, P - -плотность измеряемой среды, fc, — площадь сопла), то при равенстве движущих моментов на крыльчатках сравниваемых преобразователей (v< P fq с = v pfrc ) соотношение требуемых для .этого скоростей
I потока при 1 = — f будет равно
3 .с, л / «c ч = ч с 1 74
Таким образом, предел измерения
Расхода (в сторону меньших расходов) предлагаемого преобразователя. почти в 2 раза больше по сравнению с иэ вестным при обеспечении идентичных метрологических характеристик (точность диапазон измерения)
Скорость вращения наружных колец подшипников опоры вращения 7 относительно их внутренних колец определяется выражением v = v -ч,где v скорость вращения йрыльчатки 6, v скорость вращения крыльчатки 10.
Подбирая геометрические параметры дополнительного сопла 1?, практически можно дббиться равенства скоростей ч и v в широком диапазоне измеряемого расхода и тем самым обеспечить
vo mm0
Поскольку ресурс первичного преобразователя зависит от скорости, то, снижая .ее значение до весьма малой величины,. можно добиться существенного увеличения ресурса первичного преобразователя.
Таким образом, предлагаемый первичный преобразователь расхода позволяет увеличить ресурс и расширить предел измерения в сторону меньших расходов.
Формула изобретения
Преобразователь расхода, ссдержащий измерительную камеру с тангенциальным входом, измерительную крыльчатку, размещенную в опорах вращения на оси, дополнительную крыльчатку> жестко связанную с осью, и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с. целью расширения пределов измерения в сторону малых расходов, измерительная камера выполнена в виде двух изолированных полостей, измерительная крыльчатка расположена в одной из них, дополнительная жестко связана с осью во второй, при этом тангенциальный вход измерительной камеры выполнен в первой .полости, выход — во второй, при этом полости параллельны между собой и разнесены по высоте камеры, а выход первой полости и вход второй соединены участком трубопровода.
Источники инфбрмации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 462992, кл.G 01 F 1/10, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
9 523281, кл.6 01 F 1/06, 1975 (прототип).
853394
Составитель Н.Андреева
Редактор Б. Федотов Техредм. PeAiec Корректор Г. Решетник
Заказ 5619/13 Тираж 702 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
