Датчик для измерения расходов жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к технике измерения текущих значений быстроизменяющихся и-установившихся расходов жидкости в трубопроводах и предназначено для отработки различного рода тепловых двигателей, двигательных установок, а также может быть использовано для измерения расходов любых жидкостей, в том числе неэлектропроводных, непрозрачных, взрывоопасных, имеющих незначительные газовые включения, агрессивных и др.

Цель изобретения - расщирение диапазона измеряемых расход,ов без изменения коэффициентов гидравлического и инерционного сопротивлений жидкости в проточной части датчика и сохранение его динамических характеристик.

На фиг. 1 схематически представлен датчик, разрез по продольной оси балочек; на фиг. 2 - то же, разрез по поперечной оси балочек; на фиг. 3 - схема обтекания потоком жидкости теневого дефлектора и рабочей балочки.

Датчик состоит из корпуса 1, на внутренней поверхности которого размещены клинья 2, образующие сужающе-расширяю- щийся канал 3 (фиг. 2). В сужающе-рас- ширяющемся канале 3 установлены держатель 4 и обтекатель 5. К держателю 4 со стороны входа жидкости крепится рабочая балочка 6, а со стороны обтекателя 5 - компенсационная балочка 7. Внутри держателя 4 в месте макси.мального прогиба рабо- чей балочки 6 установлен магнитоиндук- тивный полумост 8 с рабочей и компенсационной индуктивными головками. В рабочей 6 и компенсационной 7 балочках выполнены выфрезеровки, т.е. поперечное сечение каждой балочки имеет вид двойного швеллера (фиг. 2 и 3). Над рабочей балоч- кой 6 и параллельно ей установлены два теневых дефлектора 9, которые соединены с устройством реверсивного перемещения, размещенным снаружи корпуса 1 (не пока- зано). Устройство реверсивного перемещения может состоять из уплотнений 10 и микровинтов 10. Последние крепятся к корпусу 1 с помощью кронщтейнов 12. Теневые дефлекторы 9, уплотнения 10, микровинты 11 и кронштейны 12 составляют узел регу- лирования.

Предлагаемый датчик работает со стандартной вторичной аппаратурой. Примером такой вторичной аппаратуры могут служить преобразователи ИД-2И, ИВИ--2, УГ-ЗВ и др.

Измерение расхода жидкости предлагаемым датчиком происходит следующим образом.

При наличии движения жидкости в кор- пусе 1 через клинья 2, образующие сужаю- ще-расширяющийся канал 3, под действием скоростного напора на не защищенную

0

5 0 Q 5

5

0

теневыми дефлекторами 9 часть рабочей балочки 6, происходит ее прогиб. Компенсационная балочка 7, находящаяся между держателем 4 и обтекателем 5, не воспринимает скоростной напор жидкости, однако на нее воздействуют изменение давления, температура и другие паразитные сигналы.

8магнитоиндукционном полумосте 8 происходит изменение индуктивных параметров, пропорциона,дьных прогибу рабочей балочки 6 и сигналу компенсационной балочки 7Для измерения малых расходов жи.а.кости теневые дефлекторы 9 с помощью микровинтов 11 и кронщтейнов 12, узла регулирования устанавливаются так, что поток жидкости воздействуе на всю рабочую балочку 6.

Чем больше расход через датчик, тем ближе к середине рабочей балочки 6 устанавливаются теневые дефлекторы 9. Уплотнения 10 предотвращают протечки рабочей жидкости. Для уменьшения гидравлических потерь в проточной части дефлекторы выполнены обтекаемы.ми. В связи с тем, что ширина рабочей балочки 6 и дефлектора

9одинакова, то при любом положении последнего относительно рабочей балочки 6 площадь проходного сечения датчика остается постоянной. Следовательно, остаются постоянными коэффициенты гидравлического и инерционного сопротивлений проточной части датчика.

Динамические характеристики датчика мгновенных значений б1з1строизменяющегося расхода жидкости сохраняются только при выполнении зазора между дефлекторами и .рабочей балочкой в пределах 0,05-0,15 ширины балочки, так как в этом сл} чае остается неизменной частота свободных колебаний балочки в жидкости.

Выполнение зазора между дефлекторами и балочкой в пределах 0,05-0,15 ширины балочки и выполнение обтекаемой поверхности дефлекторов цилиндрической формы сохраняет постоянство коэффициента сужения потока вдоль рабочей балочки при перемещении дефлекторов.

Формула изобретения

Датчик для измерения расходов жидкости, содержащий корпус, проточную часть, выполненную в виде сужающе-расширяюще- гося сопла, внутри которого поперек потока установлен чувствительный элемент-балочка. отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых расходов без изменения гидравлического и инерционного сопротивлений измеряемой жидкости и сохранения его динамических характеристик в датчик дополнительно введены два теневых дефлектора, установ, 1енных с возможностью перемещения параллельно рабочей поверхности балочки, и устройство реверсивного перемещения, установленное снару127858534

жи корпуса датчика, при этом ширина ба-между ними составляет 0,05-0,15 ширины

.почки и дефлекторов одинаковая, а зазорбалочки.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измеряемых расходов без изменения гидравлического и инерционного сопротивлений измеряемой жидкости и сохранить динамические характеристики. Параллельно рабочей балочке 6 установлены два теневых дефлектора 9, соединенных с устройство.м реверсивного перемещения. С помощью микровинтов 11 и кронщтейнов 12 узла регулирования теневые дефлекторы 9 смещаются вдоль рабочей балочки относительно ее центра в зависимости от величины измеряемого расхода. Уплотнения 10 предотвращают протечки рабочей жидкости. Выполнение балочки 6 и дефлекторов одинаковой щирины, а зазора между ними 0,05- 0,15 щирины балочки обеспечивает постоянство коэффициентов гидравлического и инерционного сопротивлений проточной части датчика, а также его динамических характеристик. Под действием скоростного напора жидкости, прощедшей через клинья 2. в корпусе 1 происходит прогиб рабочей балочки 6, вызывающий изменение индуктивных параметров в магнитоиндукционном полумосте 8, на которые также воздействует сигнал компенсационной балочки 7, реагирующей на изменение давления и температуры. 3 ил. i (Л 1чЭ 00 ел 00 ел

фиг. 2

сриг.З