Турбинный преобразователь расхода И.П.Андреева Советский патент 1985 года по МПК G01F1/12 

ел

сх (ib Изобретение относится к измерени ям скоростей и расходов жидкостей и газов. . . Известен турбинный преобразователь расхода, содержащий установленную в. трубопроводе аксиальную турбинку,измеритель скольжения тур бинки, состоящий из двух приемников давления, установленных на трубопро воде до и после турбинки, и подключенного к ним измерителя перепада давлений, выход которого связан с электроприводом, расположённым на трубопроводе, и зел съема сигна.аа частоты вращения турбинки СП. Компенсация скольжения турбинки относительно потока осуществляется в известном преобразователе по сигналу перепада давлений на ней за счет подкрутки электроприводом. Недостатком известного устройств является низкая точность определения скольжения турбинки по перепаду давлений, измеренных до и после нее по потоку. Ближайшим к изобретению по техни ческой сущности является турбинный преобразователь расхода, содержащий аксиальную турбинку с полым валом, установленную на подшипниках, измеритель перепада давлений, входы которого посредством каналов отбора давлений через полый вал турбинки соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход - с корректирующим устройством, и узел съема си,гнала частоты, вращения турбинки С2. Турбинка подкручивается приводом с такой скоростью, что перепад давлений на лопасти её поддерживается близким к нулю. Тем самым обеспечивается компенсация внешних возмущений, действующих на турбинку. Недостатком известного технологи ческого решения является сложность отбора давлений с поверхностей одной лопасти турбинки, обусловле1Гная необходимостью выполнения в теле, лопасти двух импульсных каналов. Следствием этого является непригодность такого технического решения для малогабаритных турбянок, имеющих тонкие лопасти. Микроканалы, которые можно выполнить в тонких лопастях, увеличивают инерционность следящей системы. 152 Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение диапазона использования. Поставленная цель достигается тем, что в турбинном преобразователе расхода, содержащем аксиальную турбинку с полым валом, установленную на подшипниках, измеритель перепада давлений, входы которого посредством каналов отбора давлений через полый вал турбинки соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход - с корректир тащим устройством, и узел съема сиг-нала частоты вращения турбинки, отверстия - приемники; давления выполнены сквозными и расположены на разных лопастях турбинки, образующих общий межлопастной проточный канал,, а каналы отбора давлений выполнень в виде проложенных- в смежных межлопастных проточных каналах турбинки трубок - от лопастей с приемнь1ми сквозными отверстиями до полого вала турбинки. На фиг. 1 схематически изображен турбинный преобразователь расхода; на фиг. 2 - вид на турбинку преобразователя вдоль оси; на фиг. 3 решетка тонких плоских симметричных профилей лопастей с приемниками давления в виде сквозных отверстий. Турбинный преобразователь расхо да содержит аксиальную турбинку 1 с полым валом, установленную в нод-. шип шковых опорах Z и 3 в корпусе 4, датчик 5 частоты вращений турбинки, корректирующее устройство 6 и показывающий .прибор 7. На лопастях 8 11 турби 1ы 1 имеются отверстия приемники давлений 12 - 15, соединенные трубками 16 - 19, установленньши в межлопастных каналах турбинки, с отверстиями 20 и 21 полого вала турбинки. Бал турбинки снабжен вращающимися уплотнениями 22 и 23. С помощью трубок 24 и 25, выходящих через проточную часть трубопровода наружу трубопровода, отверстия-приемнпкп соединены с датчиком 26 перепада давлений. Выход датчика 26 подключен к входу корректирующего устройства 6. Преобразователь работает следующим образом. Под действием потока в трубопроводе турбинка 1 вращается н подии.иниковых опорах 2 и 3,при этом часто та вращения турбинки измеряется с помощью датчика 5.

Вследствие действия моментов сопротивления сил вязкого трения, механического трения и электромагнитного (со стороны датчика 5) турбинка 1 вращается с некоторым скольжением. Чем больше скольжение и скоростной напор потока, тем больше перепад давлений в межпопастных каналах турбинки. -От отверстий - приемников давлений 12 - 15 - через трубки 16 - 19, отверстия 20 и 21 с вращающимися уплотнителями 22 и 23, трубки 24 и 25 давления поступают на выходы датчика 26 перепада давлений. Выходы датчиков 5 и 26 подключены к входам корректирующего устройства 6, в котором производится вычисление расхода по формуле

f 2Bi

f

+ К uP, 2Вг

где К - коэффициент корреляции; Q - фактический расход; В - коэффициент счетчика;

58415

В,- - коэффициент счетчика (идеальный) 5

лР - перепад давлений в межлопастном канапе турбинки; J f - частота вращения турбинки. , С выхода корректирующего устройства результат (скорректированная величина расхода) поступает на показывающий прибор 7.

Описанный преобразователь может использоваться и по замкнутой схеме коррекции скольжения турбинки. Для этого схема должна быть дополнена исполнительньм органом (приводом), осуществляющим подкрутку турбинки в зависимости от величины скольжения ее ( на чертеже не показано).

Во взрывоопасных и загрязненных потоках перепад давлений датчиком 26 может измеряться барботажным методом (с подачей воздуха к турбинке по трубкам 24 и 25).

Экономический эффект от внедрения изобретения определяется возможностью повышения ТОЧНОСТИ серийно выпускаемых турбинных расходомеров путем их реконструкции согласно изббретению и расширением диапазона использования технического решения.

Турбинньй преобразователь расхода, содержащий аксиальную турбинку с полым валом,установленную на подшипниках,измеритель перепада давлений, входы которого посредством каналов отбора давлений соединены с приемниками давления, выполненными в виде отверстия на лопасти турбинки, а выход с корректирующим устройством, и узел . съема сигнала частоты вращения турбинки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона использования, отверстия - приемники давления выполнены сквозными и расположены на разных лопастях турбинки, образующих общий межлопастной проточный канал, а каналы отбора давлений выполнены в виде проложенных в смежных межлопастных проточных каналах турбинки трубок от лопастей с приемi ными сквозными отверстиями до полого вала турбинки. (Л

1058415

IS it Ю