ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕР Российский патент 1998 года по МПК G01F1/10 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению расхода жидкости в трубопроводах.

Известен тахометрический расходомер, содержащий корпус в виде расширенного участка трубы, размещенный в нем свободно и гидродинамически подвешенный шаровой ротор, преобразователь частоты вращения в электрический сигнал и измерительный блок [1].

Недостатком известного расходомера является высокая чувствительность устойчивости шара к точности изготовления внутренней конфигурации корпуса.

Также известен тахометрический расходомер с диффузором на входе, выполненным с выступом внутрь корпуса [2]. Однако высокая устойчивость шарового ротора не может быть обеспечена при любых размерах выступа.

В предлагаемом изобретении этот недостаток устраняется тем, что длина выступа входного расширяющегося участка корпуса (диффузора) выбирается в пределах 0,15 - 0,3 диаметра отверстия входного участка.

Кроме того, выходной сужающийся участок корпуса снабжен ограничителем от случайного запирания выходного отверстия шаровым ротором, например, в виде поперечной спицы в зоне сужения.

Снабжение входного расширяющегося участка корпуса (диффузора) выступом внутрь корпуса длиной 0,15 - 0,3 d_вх, в виде продолжения входного отверстия позволяет снизить чувствительность (требование) к точности изготовления внутренней конфигурации входного участка и тем самым обеспечить повышение устойчивости гидродинамической подвески шара, а в целом повышение надежности работы расходомера.

Это объясняется тем, что при наличии кольцевого выступа определенной длины условия для отрыва потока и образования кольцевого вихря, создающего необходимое для гидродинамического уравновешивания шара поле давлений в корпусе, получаются оптимальными, а интенсивность вихря максимальной.

Выполнение длины кольцевого выступа меньше 0,15 d_вх приводит к снижению эффекта из-за того, что интенсивность вихревого кольца жидкости, образующегося в кольцевом кармане корпуса, ослабевает, что приводит к уменьшению устойчивости шара.

Выполнение длины кольцевого выступа больше 0,3 d_вх приводит к излишнему удлинению кольцевого кармана корпуса, что приводит к удлинению самого вихревого кольца и рассеянию его энергии (становится как удлиненный соленоид), что также отрицательно сказывается на устойчивости шара.

Снабжение выходного участка (конфузора) корпуса ограничителем осевого перемещения шара позволяет исключить запирание канала шаром при случайных нарушениях устойчивости гидродинамической подвески шара, например, при гидроударах, разрыве потока из-за попадания большого количества воздуха и т.п. Ограничитель в нормальном режиме не работает, шар не задевает его.

Для уменьшения гидродинамического сопротивления корпуса подводящий и отводящий патрубки могут быть выполнены с плавным сужением и расширением соответственно.

Пример реализации предлагаемого технического решения представлен на чертеже.

Тахометрический расходомер содержит корпус 1, состоящий из диффузора и конфузора, соединенных цилиндрическим участком, шаровой ротор 2 с диаметральным сквозным отверстием и ферромагнитной вставкой, преобразователь 3 частоты вращения ротора в электрический сигнал и измерительный блок 4. Входной участок корпуса 1 - диффузор снабжен кольцевым выступом 5 внутрь корпуса. Выходной участок корпуса 1 - конфузор снабжен ограничителем 6 осевого перемещения шарового ротора 2 от случайного запирания выходного отверстия.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 489951, 24.01.73.

2. Патент Франции N 1228750, кл. G 01 F 1/40, 1960.

Расходомер содержит корпус, состоящий из диффузора и конфузора, соединенных цилиндрическим участком, шаровой ротор с диаметральным сквозным отверстием и ферромагнитной вставкой, преобразователь частоты вращения ротора в электрический сигнал и измерительный блок. Входной участок корпуса - диффузор снабжен кольцевым выступом внутрь корпуса. Выходной участок корпуса - конфузор снабжен ограничителем осевого перемещения шарового ротора от случайного запирания выходного отверстия. Изобретение позволяет снизить требование к точности изготовления внутренней конфигурации входного участка и повысить устойчивость гидродинамической подвески шарового ротора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Тахометрический расходомер жидкости, включающий корпус в виде диффузора и конфузора, соединенных цилиндрическим участком, помещенный в него свободно шаровой ротор с диаметральным сквозным отверстием и ферромагнитной вставкой, преобразователь частоты вращения шарового ротора в электрический сигнал и измерительный блок, отличающийся тем, что входная часть диффузора выполнена с кольцевым выступом во внутрь корпуса в виде продолжения входного отверстия длиной в пределах 0,15-0,3 диаметра отверстия входного участка. 2. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что конфузор снабжен ограничителем.