Устройство для измерения расхода жидкости и газа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз <,оветскик

Социалистические

Республик (i i i 945659 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено21. 01. 80 (21) 2872713/18-10 с присоединением заявки №(23) Приоритет(51)М. Кл.

G 01 F 1/00

9кударе .еанвй квинтет

СССР ае делам изобретений

ll 0TKpbl736k (53) Уд К681.121. (088. 8) Опублиновано 23.07.82 ° Бюллетень № 27 ю

Дата опублинования описания 23.07.82 (Ю

В. И. Смаглий, А. И Шекель и В. С. Ганд юк

° 1

Украинский научно-исследовательский инст фт йдхфНуаации и электрификации сельского хозяйства "У Ит1ИЭфХ <;, и Украинский проектно-технологический и ститут

"Укрсельхозтехпроект" (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

И ГАЗА

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в технике измерения расходов жидкостей и газов.

Известны устройства для измерения расхода жидкости, газа или пара с чувствительным элементом, реагирую. щим на скоростной напор измеряемого потока и выполненным в виде криволинейного участка трубопровода, свого бодно подвещенного в кожухе. В этом приборе поток жидкости, газа или пара подводится к криволинейному участку трубопровода с помощью прямолиней ного трубопровода, переход между которыми осуществлен с помощью специального гибкого соединения в виде сильфона. Гибкое соединение одновременно разграничивает входную и вы. ходную полости чувствительного элемента между собой, т.е. является гибким разделительным элементом. Реакция чувствительного элемента на колебания скоростного напора измеря2 емого потока как функция расхода жидкости, газа или пара измеряется либо путем регистрации перемещения „ чувствительного элемента, либо компенсационным методом с помощью известных пневматических или электри" ческих устройств (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная наличием сил упругости сильфона.

Известно также устройство для измерения расхода жидкости и газа, со" держащее корпус с подводящим и от водящим патрубками, внутри которого размещен чувствительный элемент в виде Z-образной трубки. Подводящий и отводящий неподвижные патрубки соединены с подвижным чувствительным элементом с помощью гибких соединений в виде сильфонов, которые одновременно служат разделительными элементами полостей чувствительного элемента. Для компенсации реакций

3 94565 гибких разделительных элементов, выполненных в виде сильфонов,. чувствительный элемент связан дополнительно с компенсационными сильфонами (2).

Однако использование сильфонов, расположенных на концах Z"îáðàýíîãî патрубка, приводит к снижению точ" ности измерения расхода эа счет упругости сильфонов.

16

Цель изобретения - повышение точ" ности измерения.

Поставленная цель достигается, тем, что в устройстве для измерения расхода жидкости и газа, содержащеЪ корпус с подводящим и отводящим

Натрубками, внутри которого размещен чувствительный элемент в виде Z"oá- разной трубки, установленной с возможностью поворота относительно оси, расположенной в плоскости симметрии трубки, разделительный элемент, установленный между корпусом и Z-образной. трубкой, уравновешивающую пружину и индикатор поворота трубки, разделительный элемент выполнен в виде гибкой диафрагмы, обхватывающей трубку и закрепленной в плоскости оси ее поворота, причем ось поворота вы" полнена в виде двух полуосей, установленных диаметрально противоположно за внешней кромкой диафрагмы, при этом трубка установлена на полуосях

° посредством П-образной вилки, жестко связанной с нею своей средней частью

Повышение точности измерения за счет установки гибкой диафрагмы в плоскости оси поворота Z-образной трубки обусловлено тем, что момент сил от действия статического давле4О ния на диафрагме, стремяцихся развернуть чувствительный элемент в одном направлении, уравновешивается моментом этих же сил, стремящихся развернуть чувствительный элемент в обратном направлении. То есть результирующий момент сил равен нулю, а перепад статического давления пе" ред диафрагмой и после нее не вносит погрешность в показания. устройства.

На фиг. 1 изобрежено устройство, фронтальная проекция; на фиг. 2то же, осевое сечение.

Устройство состоит из корпуса 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками. Внутри корпуса 1 на оси 4, выполненной в виде двух полуосей (фиг.1), свободно расположен чувствительный подвижный элемент 5, пред9 4 ставляющий собой Z-образную проточную трубку, в которой ось 4 поворота находится в центре ее тяжести.

Подвеска чувствительного элемента 5 на ось 4 осуцествляется с по- мощью П-образной вилки 6 с цапфами

7 и 8 на ее концах. В плоскости оси

4 поворота в пространстве между чувствительным элементом 5 и корпусом 1 расположен гибкий разделительный элемент, выполненный в виде диафрагмы

9. Диафрама 9 расположена между цап- фами 7 и 8 витки 6. Она изготовлена из гибкого материала и в свободном состоянии является плоской. Своим внутренним периметром диафрагма обхватывает чувствительный элемент 5, а наружным соединена непосредственно с корпусом 1. Вилка 6 проходит в пространство над и под диафрагмой 9 через отверстия 10 в корпусе 1, кото рые гер)летизированы колпаками 11 и

12, несущими на себе полуоси оси 4 поворота. Один конец Z-образной трубки связан с датчиком 13 перемещения,снабженным пружиной 14. Датчик 13 перемещения и пружина 14 герметизированы колпаком 15, в котором имеется смотровое окно для снятия показаний датчика 13.

Диафрагма 9 установлена так, что в свободном состоянии ее собствен,ная ось симметрии совпадает с осями . симметрии поперечных сечений корпуса 1 и чувствительного элемента 5 в

его нейтральном положении, а ось 4 поворота чувствительного элемента проходит по оси си л летрии диафрагмы, т.е. находится в одной плоскости с нею.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый поток жидкости или газа через патрубок 2 поступает в чувствительный элемент 5, пройдя который, через патрубок 3 выходит из прибора. При двукратном изменении направления движения в канале чувствительного элемента 5 измерямый поток двукратно вызывает появление реактивного момента сил, стремящих" ся повернуть чувствительный элемент

5 в направлении сжатия пружины 14.

Для данной плотности жидкости или газа реактивный момент сил пропорционален массовому расходу измеряемого потока. Чувствительный элемент 5 свободно поворачивается на оси 4 под действием реактивных моментом сил

5 9456 измеряемого потока, сжимая пропорционально величине этих моментов пружину 14. Угол поворота чувствительного элемента 5 измеряется датчиком 13 перемещения.

Поскольку патрубки 2 и 3 не связат ны с чувствительны» элементом 5, жид кость (,или газ1 через свободные промежутки между ними заполняет пространство между чувствительным элемен- 10 том. 5 и корпусом 1 по обе стороны гибкой диафрагмы 9, которая препятствует перетеканию потока.

При повороте чувствительного элемента 5 вместе с ним несколько про- 15 ворачивается и внутренний периметр диафрагмы 9 относительно наружного неподвижного ее периметра. При этом, ввиду того, что диафрагма расположены в плоскости оси, сопротивление щ повороту будет минимальным.

Экономический эффект изобретения определяется повышением точности и упрощением конструкции устройства. формула изобретения

Устроиство для измерения расхода жидкости и газа, содержащее корпус

59 6 с подводящим и отводящим натрубками, внутри которого размещен чувствительный элемент в виде Z-образной трубки установленной с возможностью поворо" та относительно оси, расположенной в плоскости симметрии трубки, разделительный элемент, установленный между корпусом и Z-образной трубкой, уравновешивающую пружину и индикатор поворота трубки, о т л и ч аю 1ц е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, раздели" тельный элемент выполнен в виде гибкой диафрагмы, обхватывающей трубку и закрепленной s плоскости оси ее поворота, причем ось поворота выполнена в виде двух полуосей, установленных диаметрально противоположно за внешней кромкой диафрагмы, при этом трубка установлена на полуосях посредством П-образной вилки, жестко связанной с нею своей средней частью.

Источники инфбриации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 113373, wn. G 01 F 1/20, 28.03.57.

2. Патент CUA Г 3538769, кл. 73-228, l970 (прототип).

945659

Составитель А. Макеева

Редактор О. Юрковецкая Техред C,Èèãóíîâà Корректор Г. Реыетник

Заказ 5314/58 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

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