ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ РАСХОДОВ ВЕЩЕСТВА (ТВЕРДОГО, ЖИДКОГО, ГАЗООБРАЗНОГО, СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ), ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АГРЕГАТОВ И СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА Советский патент 1956 года по МПК G01F7/00 

Расход вещества, материала или величина потока штучных изделий, или затаренных материалов может представлять как самостоятельный интерес, так и характеризовать производительность агрегата, комплекса их или целого производственного участка за тот или иной промежуток времени.

Измерение скоростей непрерывных потоков газов, жидкостей, непрерывно движущихся в виде ленты материалов осуществляется с помощью ряда методов и приборов, например, методом динамического напора, дросселирования потока, методом постоянного перепада с помощью разного рода тахометрических приборов, приборов, имеющих датчики импульсов, и т.п. Все эти методы и приборы, однако, оказываются мало пригодными, когда скорость часто и резко изменяется. В этих случаях стрелки указателя находятся в непрерывном движении и судить о величине скорости практически невозможно, запись же получается настолько плотной, что линии записей сливаются и отличать их друг от друга не представляется возможным.

Предлагаемый прибор является прибором интегрирующего типа, определяющим средние скорости прохождения материала или изделий и соединяет в себе автоматический учет, регистрацию и показания измеренной величины.

Отличительной особенностью предлагаемого прибора является применение в нем механизма для измерения времени между электрическими импульсами, подаваемыми датчиком по прохождении через него или мимо него определенного количества вещества, единиц изделий, затаренного материала и т.д.

На чертеже изображен схематически прибор. Предлагаемый прибор состоит из трех основных частей: датчика импульсов, источника питания или усилителя импульсов и показывающего, регистрирующего и интегрирующего прибора.

Тип датчика определяется характером вещества, скорость потока которого или расход измеряются.

Прибор основан на принципе измерения времени между импульсами, т.е. времени прохождения определенного количества материала или вещества через датчик, определенного числа штук изделий, прошедших мимо датчика - контактного устройства, а в случае измерения скорости - времени прохождения мимо датчика определенного пути телом или деталью механизма.

Контактное устройство датчика импульсов через электронный усилитель или непосредственно возбуждает катушку электромагнитного счетчика (1), являющегося основным. Основной счетчик управляет работой измерительной системы. Срабатывая при получении импульса, он закрывает свой н/о контакт (2) и возбуждает на время, равное продолжительности импульса, катушку электромагнита (3), который при этом через тягу и рычаг поворачивает качающуюся рамку (4).

Последняя с помощью пружинных или простых тяг и рычагов управляет тормозом (5) фиксации конца хода измерительного механизма, тормозом (6) показывающей и регистрирующей частей прибора и включением в работу и сбросом измерительного механизма.

Тормоз (5) - нормально свободный, тормоз (6) - нормально действующий, измерительный механизм - нормально включенный.

Тормоза могут быть как ленточные, так и дисковые (винтовые).

При снятии импульса шестеренка (7), жестко соединенная с шестеренкой (8), получающей непрерывное вращение от электродвигателя (9) вводится пружиной (10) в сцепление с измерительной шестерней (11), которая, поворачиваясь, шипом (12) увлекает за собой поводок (13), последний же, встречаясь с поводком (14), увлекает его за собой. Поводок (13) и шестерня (11) свободно сидят на валу (15), поводок же (14) сидит на этом валу жестко так же, как и диск тормоза (5), и поворачивается вместе с валом.

Угол поворота шестерни (11) и поводков (13) и (14) увеличивается с течением времени. При подаче импульса счетчик (1) закрывает контакт, возбуждает электромагнит и этим расцепляет шестерни (7) и (11) (шестерня (11) при этом пружиной возвращается в фиксированное начальное положение). Тормоз (5), срабатывая, останавливает в фиксированном положении, соответствующем максимальному углу поворота шестерни (11), поводок (14). Этот угол поворота, пропорциональный времени между импульсами, передается поводком (14) поводку (16), в промежутках между импульсами заторможенному, а в момент импульса свободному.

Если интервал между импульсами дольше, чем при предыдущем измерении, то угол поворота шестерни (11) и поводков (13) и (14) больше, чем угол поворота поводка (16). Поэтому в конце хода поводок (14) захватывает поводок (16) и поворачивает его в нужное положение, соответствующее новому углу поворота, преодолевая сопротивление тормоза (6). Если же интервал между импульсами короче предыдущего, поводок (14) останавливается при новом импульсе заторможенным, не доходя до поводка (16), но так как в момент подачи импульса тормоз (6) освобождается, поводок (16) вместе с осью и жестко на ней сидящим кулачком (17) поворачивается возвратной пружиной до встречи с поводком (14), т.е. опять до положения, соответствующего максимальному углу поворота шестерни (11), т.е. времени между импульсами.

В правильно настроенном приборе во время подачи импульса сначала срабатывает, запираясь, тормоз (5), затем расцепляются шестерни (7) и (11) (последняя сбрасывается в исходное положение) и, наконец, отпирается тормоз (6). Вслед за этим при снятии импульса сперва запирается тормоз (6), затем включается сцепление шестерен (7) и (11) и в заключение отпирается тормоз (5) и освобожденный поводок (14), увлекая за собой поводок (13), сбрасывается до встречи последнего с шипом (12) шестерни (11).

Профильный кулачок (17) тросиком, уложенным в канавке по ребру, связан с аналогичным кулачком (18). Последний, в свою очередь, через систему зубчатых передач связан с пером (19) и стрелкой (20) прибора. Таким образом, положение пера и стрелки всегда соответствует максимальному углу поворота измерительной шестерни (11), т.е. времени между импульсами, а следовательно, и измеренному расходу, производительности или скорости.

Профили кулачков (17) и (18) обеспечивают при углах поворота кулачка (17), пропорциональных изменениям времени между импульсами, повороты кулачка (18), обратно пропорциональные изменениям времени между импульсами, или - что то же самое - пропорциональные изменениям расхода, производительности или скорости измеряемым прибором.

Дисковая карта прибора вращается непрерывно со скоростью 1 об/сутки с помощью отдельного синхронного электродвигателя (21) и шестеренного редуктора.

1. Прибор для измерения и регистрации расходов вещества (твердого, жидкого, газообразного, сыпучих материалов и т.п.), производительности агрегатов и скоростей движения материала, содержащий датчик импульсов, источник питания электрическим током и измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью автоматизации его работы, он снабжен механизмом для измерения времени между электрическими импульсами, подаваемыми датчиком по прохождении через или мимо него определенного количества вещества, единиц изделий, затаренного материала и т.д. или пути, пройденного кинематическим узлом или деталью механизма.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что для привода механизма для измерения времени между импульсами применен синхронный электродвигатель, управляемый электромагнитом, включаемым при подаче импульса или через электромагнитный счетчик.

3. Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для преобразования углов поворота измерительного элемента в углы поворота показывающего и регистрирующего устройства применены два катящиеся один по другому профилированных кулачка.