Турбинный расходомер Советский патент 1985 года по МПК G01F1/10 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам для измерения расхода жидкости и газа.

По основному авт. св. № 970112 известен турбинный расходомер, содержащий корпус с калиброванным каналом и установленными в нем аксиальной турбинкой, имеющей возможность вращения и осевого перемещения, входным и выходным струенаправляющими аппаратами, устройством гидродинамического уравновешивания турбинки, выполненным в виде двух колец, установленных в проточной части канала непосредственно одно против другого с зазором между торцами, причем одно из них имеет расширяющийся в направлении потока профиль сечения и установлено неподвижно, а второе, имеющее сужающийся профиль, жестко закреплено на лопастной решетке турбинки Со.

Однако известный расходомер из-за неопределенного расположения устройства гидродинамического уравновешивания турбинки колец в проточной части канала имеет недостаточную точность измерения и ресурс работы.

Цель изобретения - повышение точности измерения и ресурса работы.

Указанная цель достигается тем, .что в турбинном расходомере внутренний и наружньм диаметры колец, закрепленных на струевыпрямителе и лопастной решетке турбинки, выполнены в пределах 0,9-1,2 среднеквадратичного диаметра турбинки.

На фиг. 1 показан турбинный расходомер; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Расходомер содержит корпус 1 с калиброванным каналом 2, аксиальную турбинку 3, установленную на подшипниках 4, допускающих осевое перемещение турбинки, входной 5 и выходной 6 струенаправляющие аппараты, устройство гидродинамического уравновешивания ротора, состоящее из колец 7 и 8, одно из которых (кольцо 7 закреплено на выходных торцах переднего струевыпрямителя 5, а другое (кольцо 8) - на лопастной решетке турбинки.

Кольцо 7 выполнено с расширяющимся по направлению потока профилем поперечного сечения, а кольцо 8, неподвижно закрепленное на лопастях турбинки, - с сужающимся профилем

поперечного сечения. Внутренний (D. и наружный (D ) диаметры колец находятся в пределах 0,9 - 1,2 среднеквадратичного диаметра (D) турбинки

п- DJ R D- --2--,

где D - наружньй диаметр лопастей

турбинки; D, - диаметр ступицы турбинки.

tJT

На корпусе 1 установлен узел съема сигнала.

Расходомер работает следукнцим образом.

Под действием проходящего через проточную часть калиброванного канала потока измеряемого вещества турбинка приводится во вращение с угловой скоростью в определенном диапазоне, прямо пропорциональной объемному расходу. В узле съема сигнала потока преобразуется в частотный электрический сигнал, регистрируемый измерителем частоты.

При этом на турбинку действует осевое усилие, пропорциональное скоростному напору потока, которое стремится передвинуть ее в направлении потока. .Одновременно с этим поток проходит участок проточной части корпуса с кольцом 7, имещим расширякшщйся профиль сечения, и ускоряется за счет уменьшения проходного сечения, а затем, проходя участок проточной части с кольцом 8, выполненным с сужающимся профилем сечения, замедляется за счет увеличения проходного сечения.

В этом случае по закону Бернулли происходит падение давления по направлению потока до зазора между кольцами, а за ним - возрастание.

Существующая разность статических давлений, действующая на кольцо 8 (на турбинку) в направлении, противоположном усилию от скоростного напора, уравновешивает его в осевом направлении.

Учитывая, что зона (место) приложения равнодействующей силы гидродинамического давления со стороны потока на отдельную лопасть находится на среднеквадратичном диаметре (D) турбинки, то на внутренний и наружный диаметры колец, находящиеся в пределах 0,9-1,2 среднеквадратичного диаметра (D) турбинки, обеспечивают минимальное влияние на точность измерения и снижение ресурса работы.

I1139971

При, стендовых испытаниях было получено увеличение точности измерения по сравнению с базовым расходо-. меррм Bw1,5 раза, а ресурс в 1,3 ра- (

Зкoнo 0{чecкий эффект от внедри-, ния предлагаемого турбинного расходомера достигается за счет увеличеIния точности измерения и ресурса J работы.

ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР по авт. св. № 970112, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и ресурса работы, в нем внутренний и наружный диаметры колец, закрепленных на струевьшрямителе и лопастной решетке турбинки, выполнены в пределах 0,9-1,2 среднеквадратичного диаметра турбинки. СП С СО со -si

.

Фи8.1