Турбинный расходомер Советский патент 1987 года по МПК G01F1/10 

11

Изобретение относится к приборе- строению, в частности к измерителям расхода и количества жидкостей и газов, и может быть использовано для создания турбинных расходомеров и счетчиков.

Цель изобретения - уменьшение потерь давления и повышение точности измерения.

На фиг.1 схематично изображен турбинный расходомер, продольный разрез на фиг.2 - статические характеристики турбинных расходомеров.

Турбинный расходомер содержит корпус 1, измерительную крыльчатку 2, узел 3 съема сигнала, две дополнителные - внешнюю 4 и внутреннюю 5 - крыльчатки, ось 6 вращения, подшипники 7 и 8. Стрелки 9 и 10 показывают направление потока измеряемой средд; через полость корпуса турбинного расходомера и через внутреннюю дополнительную крыльчатку. На фиг.2 изображены статические характеристики известного 11 и предлагаемого 12 турбинных расходомеров.

Турбинный расходомер работает следующим образом.

При прохождении через корпус 1 измеряемой среды в направлении 9 поток воздействует на измерительную крыльчатку 2, вследствие чего она вращается с угловой скоростью, пропорциональной скорости измеряемого потока. В узле 3 съема сигнала скорость вращения измерительной крыльчатки 2 преобразуется в электрический импульсный сигнал, пропорциональный измеряемому расходу.

Под действием измеряемого потока совместно вращаются также внешняя 4 и внутренняя 5 дополнительные крыльчатки. Причем при вращении дополнительная крыльчатка 5 подает часть измеряемого потока среды в направлении 10 на задний глухой торец ступицы измерительной крыльчатки 2. Динамическое давление этой части потока создает на крыльчатке 2 осевое усилие, направленное против действия основного потока измеряемой среды. Значение этого усилия пропорционально расходу измеряемой среды. Таким образом, подбором геометрических параметров измерительной крыльчатки

3и двух дополнительных крыльчаток

4и 5 обеспечивается полная автоматическая гидравлическая компенсация осевого усилия на опоры вращения

23922

измерительной крыльчатки от действия измеряемой среды в любом диапазоне измерения расхода.

Измерительная крыльчатка 2 нахо- 5 дится в плавающем состоянии и не испытывает влияния моментов сопротивления опор от осевых усилий на метрологические характеристики, К подшипникам 8 дополнительных крыльчаток 0 не предъявляется жестких требований по моментам трения, так как состояние зтих подшипников не влияет на метрологические показания расходомера, а выбор их типа зависит от усло- 5 ВИЙ эксплуатации расходомера.

Потери давления от установки дополнительной (вращающейся) крыльчатки составляют доли процента от полного давления измеряемой среды, что

0

25

30

несоизмеримо меньше гидравлических потерь в известном устройстве на дефлекторе.

Точность турбинного расходомера повышается по сравнению с известным турбинным расходомером за счет отсутствия в проточной части корпуса расходомера плохообтекаемого неподвижного дефлектора (гидравлического сопротивления) 5 искажающего, эпюру скорости потока среды ввиду вихреобразо- ваний и срывов потока на нем, влияющих на показания расходомера (фиг,2),

Кроме того,, компенсация осевых сил от действия измеряемой среды согласно изобретению позволит существенно уменьшить последствия возможных гид- ро- и пневмоударов при пусках расходомера за счет исключения возможнос- ти осевого перемещения измерительной крыльчатки.

Формула изобретения

Турбинный расходомер, содержаш 1й корпус с калиброванным каналом, измерительную крыльчатку, установленную с возможностью осевого перемещения, входной и выходной направляющие аппараты, средство для компенсации осевого усилия, расположенное перед выходным направляющим аппаратом и узел съема сигнала, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения

погрешности измерения и потерь давения, средство для компенсации осевого усилия выполнено в виде двух естко связанных между собой коакси- ально расположенных друг относительно друга крыльчаток, причем направление закрутки лопастей внешней крыльчатки совпадает с направлением закрутки лопастей измерительной крыльчатки, а направление закрутки лопасВ инп/ з

тей внутренней крыльчатки противоположно первым двум, при этом максимальный, диаметр внутренней крыльчатки не превышает диаметра ступицы измерительной крыльчатки.

П

/7

fl,

МРедактор В.Петраш

Составитель В.Андреев

Техред А.Кравчук Корректор А.Ворович

Заказ 1961/38Тираж 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. 2

Изобретение относится к измерительной технике и пoзвoJJяeт уменьшить потери давления и повысить точность измерений. На оси 6 с размещенной на ней измерительной крыльчаткой 2 установлены коаксиально расположенные внешняя 4 и внутренняя 5 дополнительные крыльчатки. При вращении под действием измеряемого потока крыльчатка 5, направление закрутки лопастей которой противоположно крыльчаткам 2 и 4, подает часть потока в направлении 10 на задний глухой торец ступицы измерительной крыльчатки 2, создавая на ней осевое усилие, направленное против действия основного измеряемого потока среды. Подбором геометрических размеров крыльчаток 2,4 и 5 можно обеспечить полную автоматическую гидравлическую компенсацию осевого усилия на опоры вращения крыльчатки 2 от действия среды в любом диапазоне измерения расхода, что позволит уменьшить воздействие возможных гидро- и пневмоударов при пусках расходомеров. 2 ил. О S5 (Л Фиг.1