Массовый расходомер

 

(72) А втер изобретения! с .

Л.Н.Наволоцкий (Vl) Заавятмь (54) МАССОВЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области измерения малых расходов жидкости с нестационарными параметрами.

Известны датчики массового расхо-. домера жидкостей, в которых измерение расхода осуществляется с помощью двух крыпьчаток с радиальными каналами, насаженных на одну общую oeb u являющихся роторами двух синхронных электродвигателей, вращающих эти

46 крыпьчатки с одинаковой постоянной угловой скоростью. Измерительный сигнал в виде разности мощностей тока, затрагиваемых на вращение крь пьчаток,форьяруется благодаря тому, что

1S первая крыльчатка при протекании среды по радиальным каналам от центра к периферии сообщает потоку дополнительную энергию, вследствие действия Кориолисовых сил, а во второй крыльчатке эта энергия преобразуется в крутящий момент и уменьшает мощность, потребляемую электродви гателем второй крыльчатки fi).

Однако вращение крыльчаток чувствительного элемента от внешнего привода и вращение от действия Кориолисовых сил происходит относительно одной и той же оси, поэтому измерение массовых расходов возможно только при условии равенства и постоянства обеих крыпьчаток во всем диапазоне измеря-. емах расходов, что значительно усложняет схему прибора. В известном устройстве о массовом расходе судят по разности мощностей тока, затрачиваемого на вращение крыльчаток.

Устройство не имеет достаточной точности при переменных режимах,так как разность мощностей тока, потребляемого роторами крыльчаток, не соответствует мгновенным значениям расходов из-sa запаздывания регулирования числа оборотов роторов крыльчаток.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что крыпьчатки установлены на полых

25

3 866 полуосях, узел крепления крыльчаток выполнен в виде полого вала, к которому независимо друг от друга шарнирно прикреплены полуоси,крыльчаток и подводящего канала с Ч -образным.

5 разветвлением, сообщенным с внутренней

/ полостью вала, причем в полости вала выполнен коллектор с окнами, сообщающими полости полуосей и подводящего канала, Такое выполнение преобразователя расхода позвеяяет не суммировать. вращение крыльчаток под действием сил

Кориолиса с другими вращениями,а выделить в самостоятельное вращение.

Момент Кориолисовых сил .относительного шарнирного крепления полуосей уравновешивается моментом цент- робежных сил от вращающихся масс чувствительного элемента и массы жид20 кости в нем. ,На фиг. 1 и 2 показаны две проекции предлагаемого устройства. . Устройство содержит подводящий канал 1, установленный на подшипниках в сферическом корпусе 2 снабжен

Ч вЂ” образным разветвлением 3, сообщенным с внутренней полостью вала 4, внутри которого выполнен коллектор с окнами 5. На двух полых полуосях

6 и 7 укреплены крыльчатки, 8 и 9, 30 полуоси шарнирно прикреплены к валу

4, внутренние полости полуосей сообщены через окна 5 с полостью вала 4 и с радиальными каналами 10 крыльчаток. Наружный контур крыльчаток выполнен в виде сферического магнитопровода 11, взаимодействующего с узлом съема сигнала — катушками ин" дуктивности 12 и 13.

При отсутСтвии расхода полые полу- 40 оси б и 7 с крыльчатками 8 и 9 под действием вращения подводящего кана; ла 1 от постороннего привода со скоростью Il располагаются в плоскости, перпендикулярной оси канала 1.

Поток, расход которого измеряется, поступает в канал 1 и разделяется . на два потока в 11 -образном.разветвлении 3 и через окна 5 полого вала

4 поступает в полости полуосей 6 и 7. 50 и в радиальные каналы крыпьчаток ,8 и 9 по направлению- от,осей к периферии крыльчаток. При этом возникает относительное вращение крыльчаток вокруг полуосей 6 и 7 с угловой скоростью ЧР 2, зависящей от массы

412

4 среды. При суммировании вращений 1р

1 и Ojg возникает ускорение Кориолиса, под действием которого появляется сила, приложенная к каждой крыльчатке и создающая момент вращения полуосей относительно вала 4, Этот момент отклоняет полуоси от расположения в плоскости, перпендикулярной оси подводящего канала l.

Отклонению полуосей препятствует момент нормальной составляющей центробежной силы инерции масс полуосей, крыльчаток и жидкости в них находящейся.

В результате совместного действия этих моментов переносное вращение полуосей с постоянной угловой скоростью происходит при отклонении полуосей на угол от плоскости, перпендикулярной оси канала 1.

Величина этого угла пропорциональна массовому расходу.

Предлагаемое устройство позволяет за счет эффекта динамического равновесия между моментом Кориолиса и моментом центробежных сил производить измерение расхода на переменных режимах и повысить за счет этого точность измерения меняющихся. расходов.

Формула изобретения

Массовый расходомер, основанный на измерении момента Кориолиса, содержащий чувствительный элемент в виде двух крыльчаток с радиальными каналами, узел крепления крыльчаток, привод и узел съема сигнала, о т л ич а ю шийся тем,что, с целью повышения точности, крыльчатки установлены на полых полуосях, узел крепления крыльчаток выполнен в виде полого вала, к которому независимо друг от друга шарнирно прикреплены полуоси крыльчаток и подводящего канала с

Н-образным разветвлением, сообщенным с внутренней полостью вала, при этом в полости вала выполнен коллектор с окнами, сообщающими полости полуосей и подводящего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 125905, кл. G 01 F 1/10, !959.

866412

1 ФиаЯ

Составитель Т.Звенигородская

Редактор В.Еремеева Техред А.Савка КорректорМ демчик

Заказ 8060/64 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4