Тахометрический преобразователь расхода
С еюх Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) 3à Е 21 В 47/10 1Ъсударствииы1 квнитет СССР IN делан изебрвтеиий и открытий (23) Приоритет Опубликовано 15, 09 . 81 . Бюллетень ЭЬ 34 <53У >><622. 241 (088.8) Дата опубликования описания 17.09 . 81 (72) Авторы изобретения М. А. Диченко, Н. И. Денисенко и Л. Е. С Ивано-Франковское специальное конструктор автоматизации ст (7l ) Заявитель Г (54) ТАХОИЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА Изобретение относится к скоростным 1тахометрическим преобразователям объемного расхода газа или пара в число оборотов турбины с коррекцией изменений плотности измеряемой среды с целью получения сведений о массовом расходе. Известен тахометрический преобразователь расхода, содержащий корпус и турбину в виде многозаходной витой трубчатой пружины. В этом устройстве 10 полость пружины заполнена термической жидкостью, что позволяет простыми средствами осуществлять коррекцию показаний прибора в соответствии с темт5 пературными изменениями плотности контролируемого потока, т.е. осуществлять привязку показаний объемного расхода к менянщейся от температуры величине массового расхода (1 ). 36 Недостатком устройства является отсутствие в нем корректора изменений плотности измеряемого потока по давлению, в связи с чем прибор не позволяет получать сведений о массовом расходе газообразных и парообразных I сред в условиях меняющегося статического давления. Цель изобретения — обеспечение получения информации о массовом расходе при переменном статическом давлении. Поставленная цель достигается тем, что внутренняя полость витой трубчатой пружины отвакуумирована. На фиг. 1 схематически показан скоростной тахометрнческий преобразователь расхода с вертикальным расположением оси в частичном разрезе, на фнг. 2 — турбина преобразователя, разрез А-А на фиг. 1. Стрелками показано направление движения потока. Скоростной тахометрический преобразователь состоит из корпуса 1, измерительной турбины 2, вращающейся в опорах 3 и 4, расположенных в специальных гнездах на направлякщих аппаратах (струевыпрямнтелях) 5 и 6. Турбина 2 выполнена в виде многозакод863847 Я и S0 где n — идеальная скорость вращения турбины; Q — объемный расход потока через турбину; SS Н вЂ” величина хода винтовой поверхности, образующей лопасти турбины; ной витой трубчатой пружины (фиг.1), имеющей в поперечном сечении (фиг.2) конфигурацию турбины (ярко выраженные ступицы и радиально расположенные продольные лопасти), отличающейся от обычной турбины только наличием внутренней полости. Торцы пустотелой турбины герметично заглушены (фиг. 1) и снабжены опорами 3 и 4, а внутренняя полость отвакуумирована. 1О Турбина может быть изготовлена иэ пружинного материала, применяемого для изготовления трубчатых упругих чувствительных элементов давления, например дисперсионно-твердеющего сплава 36HXTKIM5, и, обладая свойства-, ми витой трубчатой пружины, реагирует на изменение наружного давления круговой (угловой) деформацией (при росте наружного давления пружина скручива20 ется, увеличивая число своих витков, при уменьшении раскручивается). Рабочая характеристика упругого чувствительного элемента подобрана таким образом, что увеличение его числа витков от давления происходит пропорционально увеличенйю пдотности рабочего вещества измеряемого потока под деиствием давления. Увеличение числа витков витой пружины при сохранении ее длины представ30 ляет уменьшение шага (a при многозаходной пружине — хода) винтовой поверхности. Следовательно, при росте давления величина хода многозаходной трубчатой пружины (турбины) уменьша- ЗЗ ется пропорционально увеличению плоти ности рабочего вещества измеряемого потока от давления. Скоростной тахометрический преобразователь расхода работает следующим 4о образом. Поступающая в расходомер рабочая среда вращает турбину со скоростью, пропорциональной объемному расходу. При этом скорость вращения турбины, 4S являющаяся мерой расхода, может быть определена по формуле S — площадь "живого" сечения потока в плоскости, перпендикулярной оси турбины. Допустим, что в начальный момент число оборотов расходомера пропорционально также массовому расходу. При росте давления газообразное вещество потока начинает сжиматься и происходит пропорционально росту давления увеличение плотности вещества, а, следовательно, и увеличение его массовоro расхода, величина которого начинает опережать величину объемного расхода, измеряемого турбиной и сохраняющего постоянство, т.е. нарушается пропорциональность зависим зсти массового расхода и показаний расходомера. Однако одновременно с ростом давления происходит деформация турбины, являющейся упругим чувствительным элементом давления, которая влечет за собой уменьшение хода винтовой поверхности (крыльчатки) турбины, пропорциональное увеличению плотности и мас-. сового расхода вещества. При этом число оборотов турбины возрастает (см. формулу, где величина хода турбины находится в знаменателе и обозначена буквой Н), причем также пропорционально увеличению плотности и величины массового расхода вещества. Следовательно, объемный расход и показания прибора снова оказываются пропорциональными массовому расходу, и преобразователь может быть отградуирован в единицах массового расхода. При уменьшении статического давления рабочей среды процесс протекает в обратном порядке. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять коррекцию показаний прибора в соответствии с изменением плотности вещества контролируемого потока от давления, т.е. осуществлять привязку показаний объемного расхода к меняющейся от давления величине массового расхода (получать сведения о массовом расходе). Это достигается простейшими средствами, без увеличения количества деталей и габаритов, в связи с чем предложенный корректор по давлению может быть применен практически во всех схемах известных тахометрических расходомеров. Формула изобретения Тахометрический преобразователь расхода, содержащий корпус и турбину 863847 Фиг. 2. в виде многоэаходной витой трубчатой пружины, отличающийся тем, что, с целью обеспечения получения информации о массовом расходе при переменном статическом давлении, внутренняя полость витой трубчатой пружины отвакуумирована. Филиал -ППН "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4 Источники информации, г принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР по заявке У 2805289/22-03, кл. Е 21 В 47/10, 1979 (прототип).
