Датчик мгновенного расхода жидкости

 

(Л. Н. Бритвин, М. А. Рогунов, А. Б. Смьльянинов и C. М. Быплаков

}

Московский автомобильно-дорожный титуг и Всесоюзный научно-исследовательский, конструкто и "технологический институт гидромашиносгроения (72) Авторы . изобретения (7! ),Заяви тели (54) ДАТЧИК МГНОВЕННОГО РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения величины мгновенного расхода жидкости в различных гидросистемах, в частности в гидросисгемах эксперименS тальных установок.

Известен крыльчато-тахометрический расходомер, у которого датчиком расхода является устройство, имеющее вращающийся элемент-крыльчагку, взаимодейст

tO вуюшую с потоком жидкости. Скорость вращения крыльчатки зависит от величины расхода жидкости, протекающей через датчик расхода, и преобразуется в электрический сигнал при помощи индукционных, индуктивных, фотоэлектрических и других преобразователей. Параметры электрического сигнала измеряются электронной аппаратурой (1 3.

Датчик расхода этого типу отличаются высокой точностью измерения и хорошими динамическими качествами.

Однако при помощи крыльчаго-гахометрического расходомера измеряется расход

I жидкости, текущей в одном вполне определенном направлении.

Известен также датчик расхода жидкости клапанного типа, представляющий собой устройство, состоящее из клапана, при кимаемого к седлу пружиной и взаимодействующего с потоком жидкости. В ре- . зультате этого взаимодействия происходит изменение высоты подъема клапана над седлом, что регистрируется датчиком перемещения. Высота подъема клапана над седлом функционально связана с величиной расхода жидкости, протекающей через клапан (2).

Датчик расхода, чувствительным элементом которого является клапан, позволяет с достаточной точностью измерить . величину мгновенного расхода жидкостйй

Недостатком его является невозможноеть измерения величины мгновенного расхода жидкости, течение которой перемекно по направлению.

Целью изобретения является обеспечвкяе измерения величины мгновенного расхода

870933 4

10!

20 дродинамические силы и усилие поджатия пружины 12, действующие на седло 2, взаимно уравновешиваются.

Так как клапан 4 прижат к седлу 2, то он перемещается совместно с ним. Датчик перемещения 5, регистрирующий перемещение клапана 4, в этом случае одноЗ0 временно регистрирует перемещение седла

2, Зависимость перемещения седла 2 от величины расхода жидкости также определяется тарировкой датчика расхода.

Лля обеспечения работоспособности

З5 датчика расхода жидкости необходмо, чтобы величина усилия предварительного поджатия пружины 12 превосходила вели: чину усилия предварительного поджатия пружины 3. Регулировочное устройство

13 служит для установки необходимого соотношения этих величин.

55 жидкости, твкуптей как в прямом, так и в обратном направпении.

Указанная цель достигается тем, что седло выполнено подвижным в осевом направлении и на стороне, обращенной к кла-, пану, имеет уплотнительный поясок, а в . корпусе установлено неподвижное седло с уплотнительным пояском, к которому седло прижимается посредством пружины своим уплотнительным пояском.

На чертеже изображен общий вид датчика расхода жидкости.

Датчик расхода жидкости имеет корпус

1, в котором помещается седло 2, подвижное в осевом направлении. K седлу 2 пружиной 3 прижимается клапан 4, связанный с датчиком перемещения 5 тягой 6. Седло 2 имеет уплотнительную кромку 7, а клапан 4 — уплотнительную кромку 8.

Взаимодействие между седлом 2 и клапаноМ 4 осуществляется по уплотнительным кромкам 7 и 8.

Седло 2 имеет также уплотнительный поясок 9, расположенный на стороне, обращенной к клапану 4.

В корпусе 1 установлено неподвижное седло 10, к уплотнительному пояску ll которого поджимается седло 2 своим уплотнительным пояском 9. Поджатие седла 2 к неподвижному седлу 10 осуществляется пружиной 12.

Регулировочное устройство 13 служит для изменения соотношения величин усилий предварительного поджатия пружин 3 и 12.

Для встройки датчика расхода в гидролинию предусмотрены фланцы 14 и 15.

Работа датчика расхода происходит следующим образом.

При подводе жидкости через фланец 14 и отводе ее через фланец 15 на клапан

4 действует со стороны потока сила, цротиводействующая усилию пожатия пружины 3 и отжимающая клапан 4 от седла 2.

Происходит раскрытие стыка между уплот нительной кромкой 7 седла 2 и уплотнительной кромкой 8 клапана 4. Образуется щель, через которую осуществляется переток жидкости и на которой имеет место перепад давлений. Седло 2 при таком направлении течения жидкости осгаегся неподвижным, лак -как силы, действуюmae на него со стороны жидкости, совпа дают по направлению с силой поджатия пружины, прижимающей седло 2 к неподвижному седлу 10. Клапан 4 под действием силы поджатия пружины 3 и гидростатических и гидродинамических сил, величина которых зависит от расхода жид» кости и от величины щели, смещается в положение, в котором эти силы взаимно уравновешиваются. Величина подъема клапана 4 на седло 2 регистрируется датчиком перемещения 5. Зависимость подьема клапана 4 над седлом 2 or величины расхода жидкости устанавливается тарировкой датчхп(а расхода., Если жидкость подводится к датчику расхода через фланец 15, а отводится от него через фланац 14, то в процессе работы датчика на клапан 4 не действуют силы, способные оторвать его от седла 2.

Поток жидкости в этом случае воздействует на седло 2, отрывая его от неподвижного седла 10. В результате раскрывается стык между уплотнительными поясками

9 и 11, образуется дросселирующая щель.

Седло 2 при таком течении жидкости выполняет функции клапана и занимает положение, в котором гидростатические и ги-

Дополнительное введение в конструкцию датчика расхода неподвижного седла и применение в качестве седла подвижного элемента, который может работать как клапан, пропуская жидкость в наттравлении, противоположном основному, дает возможность измерять величину знакопеременного расхода при использовании одного датчика перемецения.

B связи с тем, что между клапаном и седлом имеет место силовая связь, возрастает .точность измерения мгновенного расхода по сравнению с системой, состоящей из двух датчиков расхода клапанного типа, измеряющих расход жидкости только в одном направлении и соединенных во встречно-параллельной схеме.

5 870933 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я пенное седло, установленное с воэможностью перемещения в осевом направлении датчик мгновенного расхода жидкости, и имеющее уплотнительный поясок со сто состоящий из установленного в корпусе роны клапана. седла с уплотнительным пояском и с при- Ис точники и1иформапии жимаемым к седлу пружиной клапаном и принятые во внимание при экспертизе ,датчика перемещения клапана, о т л и— 1. Левин В. М. Расходомеры малых ч а ю шийся тем, что, с пелью обе- расходов для схем промышленной автомаспечения измерения мгновенного расхода тики. М., Энергия, 1972, с. 1 / 23, жидкости, протекающей как в прямом, так 0 рис. 9 и 10. и в обратном направлении, в устройство 2. Патент ФРГ 24 1648014„ дополнительно введено второе подпружи- кл. G 01 Р 1/00, 1976 прототип).

Составитель Л. Макеева

Редактор О. Филиппова Техред М.Рейвес Корректор В. БутЯГа

Заказ 8417/10 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела.л изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4