Струйный расходомер Советский патент 1987 года по МПК G01F1/20 

Изобретение относится к средствам измерения расхода потоков жидкостей и газов.

Целью изобретения является повьппе- ние точности измерения расхода.

На фиг.1 представлена схема струйного расходомера; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Расходомер содержит входной канал 1, две параллельные пластины 2 и 3, сопло 4, клинообразный разделитель 5, рабочую камеру 6, две сливные полости 7 и 8 и выходной канал 9„

Расходомер работает следующим образом.

Измеряемый расход подается во входной канал 1. Сопло 4 формирует основную струю, которая втекает в рабочую камеру 6, пересекает ее и своей центральной частью натекает на торец разделителя 5 вогнутой формы в виде рефлектора и меняет направление течения. С каждой стороны клинообразного разделителя 5 происходит взаимодействие потока, образованного отклоненной от первоначального направления центральной части основной струи и потока той ее части, которая не дотекла до разделителя. , Результатом взаимодействия зтих потоков является образование с каждой стороны клинообразного разделителя 5 обратной струи, которая при определенных геометрических размерах проточной части струйного расходомера натекает на стенки рабочей камеры, примыкающие к срезу сопла. В результате с каждой стороны клинообразного разделителя 5 между основной и обратными струями образуются межструйные зоны, давление в которых зависит от положения основной струи относительно торца клинообразного разделителя 5. Например, при смещении основной струи от среднего положения в левую по направлению течения сторону давление в левой межструйной зоне будет уменьшаться, а в правой увеличиваться, т.е. возникает положительная об- ратна связь, способствующая еще большему отклонению основной струи. При этом левая обратная струя начинает перемещаться вдоль стенки от

сопла 4 до тех пор, пока не достигнетственно 1-5 ка гибров сопла и при раконца стенки. Затем обратная струя,диусе кривизны вогнутой части раздепродолжая свое движение, перестаетлителя 0,5-2 ширины торца разделителя

взаимодействовать со стенкой и начи-обратные струи текут в направлении

нает полностью вытекать в,сливную по-к стенкам рабочей камеры, примыкаю

5

0

5

лость 7, В этот момент давление слева от основной струи становится равным давлению в сливной полости 7, величины перепада давления справа и слева от основной струи не достаточно для гменьшения струи в отклоненном положении, струя начинает совершать .обратное движение,

Из-за наличия запаздывания передачи сигнала по основной и обратным струям межструйная зона слева от основной струи не успевает образоваться. По инерции струя проходит среднее положение и продвигается в правую сторону. После этого происходит образование межструйных зон, а так как основная струя отклонена вправо от своей центральной оси, то давление справа от основной струи становится меньше, чем слева, возникает положительная обратная связь, отклоняющая основную струю еще больше в правую сторону.

Процесс развивается аналогично рассмотренному при отклонении основной струи в левую сторону и далее принимает периодический характер.

Частота колебаний основной струи в предлагаемом струйном расходомере зависит от времени передачи сигнала по основной и обратным струям, т.е. от скоростей основной у обратных струй. При работе расходомера в автомодельном по числу Рейнольдса режиме величины скоростей основной и обратных струй линейно зависят от величины измеряемого расхода. Это означает, что и частота колебаний основной струи, являющаяся выходным сигналом расходомера, линейно зависит от измеряемого расхода потока.

0

5

Направление течения обратных струй зависит от относительных размеров ширины струи вблизи от разделителя, ширины торца клинообразного разделителя и степени вогнутости торца разделителя. Ширина струи, в свою очередь, зависит от ширины или калибра сопла 4 и расстояния от сопла. При расположении разделителя на расстоянии от сопла 3-10 калибров сопла, ширинах торца разделителя соответ

щим к срезу сопла, и обеспечивают устойчивую работу расходомера.

Формула изобретения

Струйный расходомер, содержащий входной канал, размещенные между двумя параллельными пластинами сопло, соединенное с входным каналом, клинообразный разделитель, установленный против сопла, и рабочую камеру, расположенную между соплом и клинообразным разделителем, две размещенные

симметрично по разные стороны от рабочей камеры и соединенные с ней сливные полости, сопряженные с выходным каналом, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения расхода, по обе стороны от сопла и разделителя рабочая камера ограничена двумя стенками, одна из которых примыкает к срезу сопла, а другая образована поверхностью разделителя, при этом обращенный к соплу торец разделителя выполнен с углублением в виде рефлектора.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения расхода. Рабочая камера 6 устройства ограничена двумя стенками, одна из которых примыкает к срезу сопла 4, а другая образована поверхностью разделителя 5. Сформированная соплом 4 основная струя при натекании на торец разделителя 5 с углублением в виде рефлектора меняет направление течения. Образованные с каждой стороны обтекателя 5 обратные струи вызывают возникновение межструйных зон, приводящих к колебаниям основной струны. Частота этих колебаний, характеризующая измеряемый расход, зависит от скоростей основной и обратной струй. 2 ил. to со сл N5 00

Редактор А.Шандор

Составитель Б.Кузнецов Техред В.Кадар

Заказ 609/47Тираж 694Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.1

Корректор А.Зимокосов