Известны способы измерения потоков газов, жидкостей и паров с применением ртутных и безртутных дифманометров и использованием крыльев-заслонок в качестве индикаторов потока. Чаще всего при этом неизбежно применение импульсных трубок и разделительных сосудов.
В предлагаемом датчике, основанном на компенсационном нулевом принципе, применены в качестве дросселирующих устройств крыльчатая заслонка или тарельчатый плунжер (или любое другое устройство) с пневматической системой для компенсации усилий, возникающих дросселирующем элементе, что не требует применения ни импульсных трубок, ни разделительных сосудов, а также дает возможность применить стандартные вторичные приборы или регуляторы.
Варианты предлагаемых датчиков схематически представлены на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 изображен прибор с чувствительным элементом, выполненным в виде крыла-заслонки. Здесь: /-трубопровод с измеряемой средой; 2-полукруглая заслонка (профиль заслонки может быть любой); 3 - ось заслонки; 4-рычаг; 5 - сильфон; 6-сопло, 7 - трубопровод сжатого воздуха; 8 и 9- манометры.
Прибор действует следующим образом. Под влиянием усилия на крыле-заслонке 2, возникающего от динамического давления потока в трубопроводе }, ось 3 и жестко связанный с нею рычаг 4 стремятся повернуться против часовой стрелки. При этом правый конец рычага приближается к соплу 6, через которое непрерывно проходит сжатый воздух. Прикрытие сопла вызывает избыточное давление в нем, а одновременно и в сильфоне 5, что, в свою очередь, создает в сильфоне механическое усилие, действующее на рычаг 4 в противоположном направлении, т. е. по часовой стрелке, и стремящееся отодвинуть правый конец рычага 5 от сопла 6. Таким образом, происходит непрерывное автоматическое балансирование первого усилия Qi, возникающего на крылезаслонке от динамического давления потока, и второго зсилия Q2 сильфона от давления сжатого воздуха. Каждому значению динамического напора (а следовательно, и нотока) соответствует определенное нропорциональное давление сжатого воздуха в сильфоне. Измеряя это давление манометрами 8 н 9, тем самым измеряют величины потока продукта, протекающего в трубопроводе /.
На фиг. 2 изображен датчик с чувствительным элементом в виде тарельчатого плунжера. Здесь / - трубопровод; /(-тарельчатый плунжер; /7-точка опоры рычага 4; 5 - сильфон ; 5 -сопло; 7-трубопровод сжатого воздуха; 8 и 5 - манометры; /2-патрубок и /5- трубка для герметизации, сплющенная в точке опоры 11.
Работа по этой схеме происходит так же, как и по схеме на фиг. 1, т. е. с помощью рычага 4, соединенного с тарельчатым плунжером 10, автоматически балансируются усилия Qi на тарельчатом клапане и сильфоне Qa.
Предмет изобретения
Пневматический компенсационный датчик для измерения расхода пара, жидкости или газа, отличающийся тем, что, с целью применения стандартных пневматических приборов и регуляторов и исключения импульсных линий, измерительный элемент датчика, например крыло-заслонка или тарельчатый плунжер, устанавливаются непосредственно в точке измерения потока и так механически связаны, что усилие па измерительный элемент, возникающее от динамического давления потока, автоматически уравновещивается пропорциональным давлением сжатого воздуха.
1
