Устройство для измерения расхода среды Советский патент 1988 года по МПК G01M3/26 

114

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частно- ;сти к устройствам для измерения ма- ; лых расходов и утечек текучтгх сред из объекта, и может быть использовано для измерения утечки высокоагрес- :сивных жидкостей.

; Цель изобретения - упрощение конструкции устройства при измерении утечки жидкостей за счет исключения :узла формирования жидкостных порш- |ней, а также расширение эксплуата- :ционных возможностей путем измере- ;ния утечки жидкости.

На чертеже представлено устрой- iство для измерения расхода среды, Iобщий вид.

I Устройство содержит первую труб- 1ку 1, имеющую входные и выходные I отверстия 2 и 3 соответственно на 1 концах и два отверстия 4 и 5 в сред- I ней части. Вторая трубка 6 вьтол- I иена и-образной формы и соединена Освоим концом, имеющим сужение, с от- верстием 4 первой трубки 1. Обе труб- Iки 1 и 6 в месте их соединения по ;отверстию 5, расположенному со сторо- Iиы выходного отверстия 3, имеют расширение .

Выходное отверстие 3 первой трубки 1 , сообщенное с атмосферой, смещено относительно ее оси в сторону, :противоположную второй трубки 6. По- лостъ первой трубки 1 заполнена тех- ;нологической жидкостью 7, а полость ;второй трубки б - рабочей жидкостью 8. Обе жидкости 7 и 8 являются несмешиваемыми и нерастворимыми одна в другой, а плотность технологической жидкости 7 меньше плотности рабочей жидкости 8i физические же свойства технологической жидкости 7 соответствуют физическим свойствам контролируемой жидкости. Поршень 9 из рабочей жидкости 8 размещен в первой труб ке 3. Приемник 10 среды, например, выполненный в виде воронки, соединен с входным отверстием 2 первой трубки 1. Датчик 11 рабочей жидкости 8 размещен на первой трубке 1 между местами соединения ее со второй трубкой 6, т.е. между отверстиями 4 и 5 в средней части первой,трубки 1.

Для обеспечения измерения утечки электропроводной -жидкости рабочая жидкость 8 представляет собой магнитную жидкость, первая и вторая трубки 1 и 6 выполнены из немагнитного мате

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

002

риала, а датчик II рабочей жидкости 8 - в виде индуктивного датчика.

Кроме того, обе трубки 1 и 6 изготовлены из материала, несмачиваемого рабочей жидкостью 8, что позволяет повысить точность измерений.

Для повышения точности измерений угол между первой и второй трубками и 6 составляет 5-10°, а вершина угла обращена в сторону приемника 10 среды.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки устройства к работе в приемник 10 среды вливают рабочую жидкость 8 до полного заполнения полости второй трубки 6 и вытеснения жидкостного поршня 9 (одной капли) рабочей жидкости 8 в первую трубку 1 . Если материал первой трубки 1 непрозрачен, датчик П рабочей жидкости 8 устанавливают на первой трубке 1 около ее отверстия 4, что позволяет по сигналу, снимаемому с датчика 11 рабочей жидкости 8, определить степень заполнения полости второй трубки рабочей жидкостью 8.После этого приемник 10 среды заполняют технологической жидкостью 7.Заполнение продолжают до тех пор, пока технологическая жидкость 7 не вытекает из выходного отверстия 3 первой трубки 1. Наличие технологической жидкости 7 в полости первой трубки 1 препятствует испарению рабочей жидкости 8, объем которой должен быть строго дозирован.

При нарушении герметичности объекта 12 контролируемая жидкость поступает в приемник 10 среды. Изменение уровня жидкости в последнем вызывает перемещение технологической жидкости 8 по принципу сообщающихся сосудов по. первой трубке 1, что вызывает перемещение порщня 9 из рабочей жидкости 8, которое фиксируется датчиком 1 рабочей жидкости 8. Так как плотность рабочей жидкости вьше плотности технологической жидкости 7, а значит и плотности контролируемой жидкости, то, дойдя до расширения 5, поршень 9 из рабочей жидкости под; действием сил гравитации попадает во вторую трубку 6, а на ее конце, имеющем сужение и соединенном с отверстием А первой трубки 1, вытесняется новый поршень 9 из рабочей жидкости 8 в первую трубку 1. При по3

порции

i4

ступлении новой порции утечки цикл повторяется.

Зная объем прямолинейного участка первой трубки 1 и умножая этот объем на число импульсов датчика 11 рабочей среды,можно определить общий объем утечки или малый расход среды.

Выполнение приемника 10 среды в виде воронки обеспечивает большую приемную площадь утечки жидкостей, обеспечивает поступление малых ее количеств в измерительную часть устройства.

Для измерения утечек и малых рас- ходов электропроводных жидкостей рабочая жидкость 8 представляет собой магнитную жидкость, а датчик 11 рабочей жидкости выполнен в виде индуктивного датчика, например, катушки индуктивности, герконного реле, маг- нитодиодов. При этом первая и вторая трубки 1 и 6 вьтолняются из немагнитного материала, что снижает сопротивление при перемещении поршня 9 из магнитной жидкости по первой трубке 1 .

Угол 5-10° между первой и второй трубками 1 и 6, вершина которого обращена в сторону приемника 10 среды, выби рается в зависимости от требуемой точности и чувствительности измерений и обусловлен вязкостью и плотностью технологической и рабочей жидкостей 7 и 8. Данное устройство не меняет свои характеристики в зависимости от времени, может применяться дпя измерения утечек любых жидкостей, а также и газов, и может быть использовано в качестве счетчика малых рас- ходов жидкостей.

Устройство обеспечивает измерение утечек высокоагрессивных жидкостей и рассчитано для надежной и долговременной работы в необслуживаемых помещениях , например, на атомных элек- трЪстанциях.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения расхода среды, содержащее приемник среды, датчик рабочей жидкости, первую и вторую трубки, и рабочую жидкость, первая трубка имеет входные и выход

Q 152025

-зоgg40

45

50

00

ные отверстия на концах и два отверстия в средней части, вторая трубка выполнена U-образной формы и соединена своими концами с отверстиями в средней части первой трубки, полностью заполнена рабочей жидкостью и имеет сужения на конце со стороны входного отверстия первой трубки, а обе трубки в месте соединения со стороны выходного отверстия имеют расширение, приемник среды соединен с входным отверстием первой трубки, а ее выходное отверстие сообщено с ат- мосфером, а датчик рабочей жидкости размещен на первой трубке между местами соединения ее с второй трубкой, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции при измерении утечки жидкости и расши- рения эксплуатационных возможностей, выходное отверстие первой трубки смещено относительно ее оси в сторону, противоположную второй трубке, поршен из рабочей жидкости размещен в первой трубке, которая заполнена технологической жидкостью, имеющей меньшую плотность, чем рабочая жидкость, несмеш11ваемой и нерастворимой в последней.

2.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что, с целью обеспечения измерения утечки электропроводной жидкости, рабочая жидкость представляет собой магнитную жидкость, первая и вторая трубки выполнены из немагнитного материала,

а датчик рабочей жидкости выполнен в виде индуктивного датчика.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью по- вьш1ения надежности измерения утечки жидкости, приемник среды выполнен в виде воронки.

4.Устройство по пп.1-3, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьш1ения точности, обе трубки изготовлены из материала, несмачиваемого рабочей жидкостью.

5.Устройство по пп.1-4, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьш1ения точности, угол между первой и второй трубками составляет 5- 10 с вершиной угла, обращенной в сторону приемника среды.

55

6

Изобретение относится к контроль- н6-тизмерительной технике. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства путем исключения узла формирования жидкостного- поршня, а также расширение эксплуатационных возможностей путем измерения утечки жидкости. Трубка 6 U-образно } формы имеет сужение в месте соединения с входной частью трубки 1, и обе трубки I и 6 имеют расширение в местах их соединения у выхода трубки 1. Рабочая жидкость 8 имеет большую плотность, чем технологическая жидкость 7,нерастворяется и не смешивается с.ней. Выходное отверстие 3 смещено вверх относительно оси трубки I. Утечка из объекта 12 поступает в трубку 1, что вызывает перемещение технологической жидкости 7, а вместе с ней и поршня 9 из рабочей жидкости 8.Перемещение поршня 9 фиксируется датчиком 11 рабочей жидкости 8, размещенным на прямолинейном участке трубки 1. 4 з.п. ф-лы, 1 вл. /)

Л/