Жидкостный расходомер Советский патент 1984 года по МПК G01F3/14 G01F11/08 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройстваи для измерения суммарного количества проходящей через трубопровод жид кости, находящейся под избыточным давлением. Известно устройство, содержащее измерительную камеру, разделенную подвижной диафрагмой на Две изолиро ванные части, проточный элемент i пробкового типа, рычажно-пружинный механизм переключения проточного элемента, .соединенный посредством штока с диафрагмой, и счетчик ходов диафрагмы tl 1. Недостатком этого устройства явл ется его большая инерционность, обу ловленная прохождением рычага через среднее нейтральное положение, когда момент силы, необходимый для его вращения, ничтожно мал. В этих условиях даже незначительные вибрации влияют на быстродействие (четкость) работы устройства, поскольку переключение может произойти до пол ного завершения хода штока, а это снимает точность измерения суммарного количества жидкости. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является жи костный расходомер, содержащий измерительную камеру, разделенную под вижной диафрагмой со штоком на две изолированные части, золотниковый механизм с каналами в неподвижном цилиндрическом корпусе, пружинный механизм переключения золотника с ф сатором, счетчик ходов диафрагмы, причем подвижная диафрагма выполнена в виде двух поршней, жестко связанных штоком, между которыми распо ложен золотниковый механизм с фиксатором пружинного механизма переключения золотника, золотник расположен с возможностью его осевого перемещения на штоке и имеет кольце вые наружные проточки под запорные пластины фиксатора, жестко закрепленные на одной оси с возможностью поворота при взаимодействии с конус ными кулачками толкателя С 2 3. Известный расходомер также харак теризуется существенной инерционнос тью за счет большого числа взаимодействующих между собой деталей и трения в узлах, что обусловливает снижение точности измерений. Цель изобретения - повышение точ ности измерений. Указанная цель достигается тем, i что в жидкостном расходомере, содер- ащем измерительную камеру, разделенную подвижной диафрагмой (сильАоном) со штоком на две изолированные части, золотниковый механизм с каналами в неподвижном цилиндрическом корпусе, пружинный механизм переключения зоотника с фиксатором и счетчик ходов диафрагмы, корпус пружинного механизма переключения золотника и корпус золотникового механизма выполнены обособленно и расположены соосно, Нри этом в корпусе пружинного механизма переключения золотника расположен подпружиненный полый шток, один конец которого расположен смежно со штоком диафрагмы, введенным в торцовое отверстие в корпусе, а с другого конца в его полости расположен смежно конец плунжера золотникового- механизма, торец корпуса золотникового механизма охвачен торцовой частью корпуса пружинного механизма переключения с возможностью его осевого перемещения, в стенках торцовой части, корпуса золотникового механизма выполнены сквозные радиальные отверстия, в которых расположены шарики фиксатора, на внутренней цилиндрической поверхности торцовой части корпуса пружинного механизма переключения и на наружной поверхности подпру иненного полого штока выполнены соответствующие кольцевые проточки под шарики фиксатора, а в стенках полости подпружиненного штока выпол-нены диаметральный сквозной продольный паз, в котором с возможностью перемещения расположен палец, жестко закрепленный в корпусе пружинного механизма переключения золотника. На фиг. 1 представлен расходомер в процессе перемещения штока диафрагмы вправо, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, влево; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Расходомер содержит измерительную камеру 1, разделенную на две изолированные части (полости) 2 и 3 сильфоном 4, х естко связанным со штоком диафрагмы 5, снабженным головкой 6, которая введена в торец 7 корпуса пружинного механизма переключения золотника 8. Противоположный конец 9 корпуса 8 выполнен открытым и охватывает с возможностью его осевого перемещения торец 10 корпуса золотникового механизма 11, разделенного жестко посаженными на плунжер 12 золотниками 13 и 14 на камеры . Камеры 15 и 17 связаны каналами 18 и 19 с полостью 3 измерительной камеры 1, а камера 16 соединена трубопроводом 20 с полостью 2 измерительной камеры 1. В цилиндрическом корпусе пружинного механизма переключения золотника 8 расположен подпружиненный полый (со стороны золотникового механизма) шток 21 с пружиной 22, упорн 1м кольцом 23 и фигурной шайбой 2k, жестко закрепленной на его конце. Один конец подпружиненного штока 21 связан со штоком диафрагмы 5 с возможностью обеспечения периодической контактной связи головки 6 с центральным выступом шайбы 24, а в цилиндрическую полость 2 с пазом 26 на другом конце штока 21 введена головка 27 плунжера 12 золотникового механизма 11. В диаметральном сквозном пазе 26, выполненном в стенках полости подпружиненного полого штока 21, размещен с возможное ью перемещения палец 28, жестко закрепленный в корпусе пружинного механизма переключения золотника 8, Другой конец 29 плунжера 12 через контактный переключатель хкинематически связан со счетчиком 30 ходов диафрагмы. В стен ках торцовой части 10 корпуса золотникового механима 11 выполнены сквоз ные радиальные отверстия 31 , в кото рые введены шарики 32, а со стороны открытого конца 9 корпуса 8 пружинного механизма переключения золотника на его внутренней цилиндрической поверхности, а также на наружной цилиндрической поверхности подпружиненного полого штока 21 выполнены кольцевые проточки 33 и 34 , поочеред но совпадающие со сквозным отверстием 31. Расходомер работает следующим образом. В положении, представленном на фиг. 1, при поступлении жидкости через камеру 16 и трубопровод 20 в полость 2 сильфон 4 сжимается, в связи с чем шток 5 перемещается впра во, его головка 6 вступает в контакт с фигурной шайбой 24 подпружиненного полого штока 21 и воздействует на не го силой давления ;{идкости. Подпружиненный полый шток 21, перемещаясь вправо, сжимает пружину 22. В это время корпус 8 пружинного механизма переключения золотника застопорен шариками 32, находящимися в кольцевой проточке 33 а жидкость из полости 3 выходит через канал 19 на выход. В процессе перемещения подпружиненного полого штока 21 вправо происходит совмещение его проточек 34 с радиальными отверстиями 31 корпуса золотникового механизма 11. При этом корпус 8 механизма переключения золотника расстопорится и под действием пружины 22 резко переместится вправо,выталкивая шарики 32 из кольцевой проточки 33 в кольцевые проточки 34, в результате чего происходит стопорение подпружиненного полого штока 21. При перемещении корпуса 8 его палец 280 воздействуя на головку 27, передвигает плунжер 12 золотникового механизма вправо, в результате чего происходит, перемещение золотников 13 и 14 в положение, представленное на фиг. 2 Одновременно в результате перемещения вправо конца 29 плунжера 12 срабатывает контактный переключатель счетчика 30 ходов диафрагмы. i В положении, представленном на фиг. 2, шток 5, перемещаясь вместе с сильфоном 4 под действием давления жидкости, поступающей через камеру 15 и канал 18 в полость 3, тянет за собой корпус 8 пружинного механизма переключения золотника влево, при этом головка 6 штока опирается на выступы торца 7 корпуса 8. Пружина 22 сжимается, а палец 28 перемещается по пазу 26 подпружиненного полого штока 21, В это время подпружиненный полый шток 21 застопорен шариками 32, находящимися в кольцевой проточке 34, и жидкость из полости 2 через трубопровод 20 и камеру 16 подается на выход. В процессе перемещения корпуса 8 пружинного механизма переключения золотника влево происходит совмещение его проточек 33 с радиальными отверстиями 31 корпуса золотникового механизма 11. При этом подпружиненный полый шток 21 расстопорится и под действием пружины 22 резко переместится влево, выталкивая шарики 32 из кольцевых проточек 34 в кольцевые проточки 33 корпуса 8 пружинного механизма переключения золот ника, в результате чего происходит

стопорение последнего. Подпружиненный полый шток 21, перемещаясь влево, тянет за собой головку 27 плунжера 12, в результате чего происходит переключение счетчика 30 «ходов диафрагмы и перемещение золотников 1t и 13 в положение, представленное- на фиг. 1, после чего цикл повторяется. Использование пружины, работающей на сжатие, обеспечивает быстродействие механизма переключения золотника. f г 3 If S гг / :д / f 7. 7 2t В 21 уп I ( г . 2S 26 2S 27 }f 32 « //« ipui.f

при этом практически исключается возможность преждевременного его срабатывания. Трущиеся детали расходомера не нуждаются в смазке, поскольку роль смазки выполняет проходящая через него жидкость.

Предлагаемый расходомер по сравнению с известными устройствами характеризуется высокой надежностью в работе и существенно покушает точность измерения. /j

202525 28 31 31 33 /8 Л Г5 (put. I

ЖИДКОСТНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий измерительную камеру, разделенную подвижной диафрагмой (сильфоном) со штоком на две изолированные части, золотниковый механизм с каналами. в неподвижном цилиндрическом корпусе, пружинный механизм переключения золотника с фиксатором и счетчик ходов диафрагмы, о т ли чающий ся тем, что, с целью пош: шения точности измерений, корпус пружинного механизма переключения золотника и корпус золотникового механизма выполнены обособленно и расположены соосно, при этом в корпусепружинного механизма переключения золотника расположен подпружиненный полый шток, один конец которого расположен смежно со штоком диафрагмы, введенным в торцовое отверстие в корпусе, а с другого конца в его полости расположен смежно конец плунжера золотникового механизма, торец корпуса золотникового механизма охвачен торцовой частью корпуса пружинного механизма переключения .с возможностью его осевого перемещения, в стенках торцовой части корпуса золотникового механизма выполнены сквозные радиальные отверстия, в которых расположены шарики фиксатора, на внутренней цилиндрической поверхности торцовой части корпуса пружинi ного механизма переключения и на наСЛ CZ ружной поверхности подпружиненного i полого штока выполнены соответствующие кольцевые проточки под шарики фиксатора, а в стенках полости подпружиненного штока выполнен диаметральный сквозной продольный паз, в котором с возможностью перемещения расположен палец, жестко закреп а ленный в корпусе пружинного механизма переключения золотника. 1 ел ел