Поплавковый расходомер жидкости Советский патент 1987 года по МПК G01F9/00 

Изобрете}ше относится к области метрологических измерений, в частности к поплавковым средствам измерения например, расхода топлива двигателями внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение точности и расширение пределов измерений.

На чертеже приведена схема расходомера .

Поплавковый расходомер жидкости состоит из емкости 1, на которой установлено основание 2. В емкости 1 на параллельных гибких пластинах 3 подвешен полый поплавок 4„ Пластины 3 одним концом жестко связаны с кронштейном 5, закрепленным неподвижно на основании 2, В поплавок 4 опущена трубка 6, жестко связанная с корпусом 7 электромагнитного клапана, установленным на основании 2. Канал 8 в корпусе 7 электромагнитного клапана соединяет трубку 6 с выходным каналом 9. К кронштейну 5 прикреплен упор 10, ограничивающий перемещение поплавка 4. На основании 2 установлены электромагниты 11 нагружения поплавка, якори которых жестко соединены с захватами 12, устанавливающими и снимающими с поплавка 4 навески 13 На поплавке 4 закреплен магнит 14 датчика положения, герметизированные контакты 15 которого установлены на кронштейне 5, На корпусе 7 клапана установлен электромагнит 16 управления клапаном, якорь которого жестко соединен с клапаном 17. Внутри корпуса 7 в канале 8 размещен кран 18, связанный дополнительными каналами 1 и 20 в корпусе 7 клапана соответст- венно с входным 21 и выходным 9 каналами. На валу крана 18 размещен эксцентрик 22, воздействующий на контакты 23 выключателя блока 24 питания, который подключен к триггерному устройству 25 управления. Вход устройства 25 управления связан с контактами 15 датчика положения, а выход - с электросекундомером 26 и электромагнитами 11 и 16.

Расходомер работает следующим образом.

Наполненный поплавок 4 постепенно поднимается по мере расхода из него жидкости через трубку 6, открытый кран 18, канал 20 и выходной канал 9 Герметизированные контакты 15, попав в поле магнита 14, замыкаются, при

to

f5

20

, 940 3021442

этом соединен}юе с ними устройство 25 управления включает электросекундомер 26 и выключает электромагниты 11, которые посредством захватов 12 отпускают навески 13 на поплавок 4. Под весом навесок 13 поплавок 4 опускается на упор 10, контакты 15 выходят из магнитного поля и размыкаются. После расхода дозы жидкости, равной весу опущенных навесок, поплавок 4 возвращается в контрольное положение и контакты вновь замыкаются. Триггерное устройство 25 управления по второму сигналу с датчика останавливает секущ1,омер 26 и включает электромагниты 11 и 16, которые снимают навески 13 с поплавка 4 и открывают клапан 17. В результате через каналы 21 и 19, кран 18 и трубку 6 происходит долив жидкости в поплавок 4 с одновременным расходом ее через канал 9, Долив происходит до тех пор, , пока поплавок 4 не опустится и не разомкнутся контакты 15 датчика по25 ложения. При размыкании контактов устройство 25 управления выключает электромагнитный клапан 17, и он закрывается. Долив прекращается, расход происходит только из поплавка 4.

30 Далее весь дикл автоматически повторяется .

По окончании измерения поворотом крана 18 перекрывается канал 8, связывающий трубку с выходным каналом

9, а каналы 9 и 21 связываются дополнительными каналами 19 и 20 напрямую, минуя расходомер, при этом эксцентриком 22, расположенным на валу крана 18, отключается блок 24 питания.

Расходомер жидкости имеет высокую

40

точность, так как вес израсходованной дозы зависит только от веса устанавливаемой на поплавок навески.

В момент начала контроля времени 45 расхода равновесие поплавка описывается уравнением

Ve

+ V,

Р„ + к Ь У„ . d „ -f

(О

5

где Vg - объем вытесненной жидкости,- d - плотность вытесненной жидО

кости;

Р„ - вес поплавкаj

uVp - объем расходуемой из поплавка ЖИДКОСТИ;

Vp - объем остающейся в поплавке жидкости,

d - плотность жидкости в поплавке;К - коэффициент, учитывающий

сифонный эффект, возникающий при заборе жидкости из поплавка посредством опущенной в него трубки,

В момент прекращения контроля времени равновесие поплавка описывается следуюп1;им уравнением:

V,

, d,

Р„ + PW + V -d.

15

где Р - вес опускаемой на поплавок

навески.

Объемы в оба момента цикла измерения равны, так как датчиком фиксируется одно и то же положение поплавка. Плотность вытесненной жидкости также постоянна, так как емкость корпуса расходомера не проточна, а время 20 цикла измерения сравнительно мало. Вес поплавка „ и вес остающейся в

d также

в течение

нем жидкости Vg

одного цикла остаются неизменными.

Поплавковый расходомер жидкости, содержащий емкость с жидкостью и поп лавком, установленным на вертикальны направляющих, устройство управления и соединенные с ним блок питания, электромагнит нагружения поплавка, датчик положения поплавка, измерител времени и блок .клапанов с электромагнитным клапаном и входным и выход ным каналами, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точ ности и расширения пределов измерений, электромагнит снабжен захватами

Следовательно, из уравнений (1) и 25 с навеской для нагружения поплавка.

(2) следует, что K.uVp-d Р,

Р

н

т.е. вес израсходованной из поплавка жидкости зависит только от веса усРедактор О.Юрковецкая Заказ 1207/41

Составитель Н.Бурбело

Техред Н.Глущенко Корректор А.Обручар

Тираж 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.

21444

танавливаемой на него мерной навески. Подбирая плотность жидкости, можно добиться оптимальной чувствительности и предела измерения.

Кроме того, конструкция расходомера позволяет повысить степень автоматизации измерения и надежность расходомера.

врется

(2)

Ш Формула изобретения

Поплавковый расходомер жидкости, содержащий емкость с жидкостью и поплавком, установленным на вертикальных направляющих, устройство управления и соединенные с ним блок питания, электромагнит нагружения поплавка, датчик положения поплавка, измеритель времени и блок .клапанов с электромагнитным клапаном и входным и выходным каналами, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов измерений, электромагнит снабжен захватами

который выполнен полым, а блок клапанов содержит кран, сообщенный с полостью поплавка посредством трубки, неподвижно установленный относительно емкости.

Изобретение относится к средствам метрологических измерений и позволяет повысить точность и расширить пределы измерений. Доза жидкости из напопненного поплавка 4 расходуется через неподвижную трубку 6, кран 18 и каналы 20 и 9. Герметизированные контакты 15 при вспльп-ии поплавка 4 замыкаются в поле магнита 14 и выключают электромагниты 11, опускаюпще посредством захватов 12 навески 13 на поплавок 4. Доливается жидкость в поплавок через каналы 21, 19, кран 18 и трубку 6 при снятых навесках 13, Время расхода дозы фиксируется секундомером 26, включаемым устройством 25 управления. Масса дозы жидкости определяется массой устанавливаемых на поплавке 4 навесок 13. 1 ил. (Л f6