Расходомер переменного уровня Советский патент 1988 года по МПК G01F1/52 

4

СО о

Ol

О5

риг.}

Изобретен1- е относится к измерительной технике и предна;53 аче {о для измерения расхода жидких сред при переменной плотности.

Целью изобретения является расширение функциональных воаножностей,

На фиг, 1 изображен ра;::ходомер переменного уровня; на фкг,2 - разрез А-Л на фиг.1,

Расходомер леременног;- уровня состоит КЗ приемной емкости 1, вход- Hoi o патрубка 2, гфофилыгсзй щели 3 в боковой стенке 4, сливкого патрубка 5,, защитной стенки 6 .H г;;1шения динамики входящего потокл. жидкости, первого 7 и второго 8 поилавкол. Г -образного первого измерительи т о рычага 9, уравновешивающргося груза 10, Г-образного второго 1-131черитель- ного рычага П, оси 12 крепления ры- 9, оси 13 крепления рычага 1 I ,, штанги 14 поплавка 7, iiiTiiHrn 5 второго поплавка 8, корректмрующего рычага 16, шарнира 17 крег леиия корректирующего рычага к штанге г оплав- ка 7,, опоры 18, направлякицей связи 19, плунжера 20, подшипнигка 21 качения, закрепленного на штике 22 плунжера, катушки первого преобразователя 23, вторичного прибора 24 объемного расхода, плунжера 25, по;дшипни- ка 26 качения, закрепленчого на конце штока 27 и подшипника 28 скольжения, катушки второго преобразователя 29, вычислительного блока 30 и вторичного прибора 31 массоного расхода

Расходомер переменногэ уровня работает следующим образом,,

При заполнении исследуемой жидкостью приемкой емкости через входной па- рубок 2 жидкость проходит че рех профильную щель 3 стенки 4 и поступает в технологический аппарат

Для устранения ( гашения динамики входящего потока в приемной емк:о сти 1 установлена защитная стенка 6 I

В процессе заполнения приемной

емкости 1 жид,костью элементы 7-22 датчика уровня благодаря поплавкам 7 и 8 приобретают плавучесть,, поворачиваясь относительно осей 12 и 13 Г-образные рычаги 9 и П, поворачиваясь относительно осей 12

3, И

корректирующий рычаг Ь, опираясь на подшипниковую опору 18 т-а штанге 15, .поворачиваясь относительно оси шарнира 11 закрепленног о на штанге 14,

0

5

0

5

0

5

0

5

при минимальной (тарировочггой) плотности исследуемой среды и минимальном ее расходе занимают горизонта.чь- ное положение.

Данное положение (рычажной поплавковой системы) обеспечивается уравно- вЪ.шивающимся грузом 10 при заданных

1 I

и Н поплавков 7 и 8 в исследуем то жи гкость.

При 3T(jM плунжеры 20 и 25 по отнои1ени)) к преобразователям 23 и 29 занимают нейтральное положение, выходные сигналы, поступающие на вто- прибор 24 и вычислительный блок 30, становятся равными нулю, и на вторичньгс приборы 24 и 31 из памяти вычислительного устройства поступают сигналы, соответс гвуюцше мини- мал1)Но необходимому для нормальной работы технологического аппарата мас- , -.оа.)му и объемному расходам соответственно .

При изменении расхода жидкости Г-образные рычаги 9 и 1 1 со игтангами 14 и 15 вследствие отслеживания поплавками 7 и 8 уровня жидкости поворачиваются на угль, равные отношениям приращения уровня к плечам рычагов, а корректир уюший рычаг 16, переместившись вертикально вверх, остается параллельным зеркалу жидкости вследствие того, что поплавки 7 и 8 при постоянной плотности не меняют своих -лубин погружения Н. и Н, в иссле- жидкость.

При этом корректирующий рычаг 16 перемешает шток 22 и закрепленный на нем плунжер 20, воздействуя на подшипник 21 качени -:, вдоль НсГ)авляю- щей связи 19, Плунжер 20 перемещается в преобразователе 23 и на вторичный прибор 24 поступает сигнал, пропорциональный объемному расходу.

Одновременно при повороте Г-образ- кого рычага 9 относительно оси 12 вследствие изменения уровня он, воздействуя на подшипник 26 качения, закрепленный на конце щтока 27, перемещает последний с жестко закрепленным на другом конце плунжером 25 вдоль оси направляющего подшипника 28 скольжения. Тогда плунжер 25 пе- {кмещается преобразователем 29 на величину изменения уровня благодаря направляющему подшилнику 28 скольже--.

НИИ, а в вычислительный блок 30 поступает сигнал, пропорциональный объемному расходу.

Таким образом, если изменяется только объемный расход, а плотность среды остается постоянной, выходные сигналы с преобразователей 23 и 29 равны и их разность равна нулю. В вычислительном блоке 30 значение объемного расхода умножается на минимальную плотность, и на вторичный прибор 31 поступает сигнал, пропорциональный массовому расходу.

При изменении плотности жидкости и постоянном значении объемного расхода вследствие увеличения выталкивающей силы, действующей на поплавки 7 и 8, последние вспльшают на величины, пропорциональные глубинам их погружения. Корректирующий рычаг 6, опираясь на вращающуюся опору 18, поворачивается вокруг оси подшипника 17 качения, при этом ось подшипника 21 качения не изменяет своего положения.

Плунжер 20 не изменяет своего положения относительно катушки 23 и на вторичный прибор 24 по-прежнему поступает сигнал, соответствующий уровню среды над профильной щелью 3. т.е. сигнал, пропорциональный объемному расходу. В то же время под действием Г-образного рычага 9 ось подшипника 26, шток 27 и плунжер 25 перемещаются вертикально вверх, плунжер изменяет свое положение относительно преобразователя 29 и на вход вычислительного блока 30 поступает сигнал, пропорцио,нальньш плотности. В блоке

30из сигнала преобразователя 29 вычитывается сигнал с преобразователя 23, который пропорционален изменению плотности. Полученный сигнал на изменение плотности в вычислительном блоке 30 перемножается с сигналом объемного расхода и на вторичный прибор

31поступает сигнал, пропорциональны массовому расходу.

При одновременном изменении расхода и плотности выходные сигналы с преобразователей 29 и 23 в вычислительном блоке 30 вычитаются, разность, пропорциональная только плотности, перемножается с выходным сигналом преобразователя 23, пропорци(;- нального объемному расходу, и на вторичный прибор 31 с блока 30 поступает сигнал, пропорциональный массовому расходу.

Предлагаемый расходомер переменного уровня обеспечивает возмс жность одновременного определения объемного и массово,го расходов, а также плотности жидкости, поступающей в технологический аппарат жидкости, повьппает

эффективность использования технологических аппаратов.

Формула изобретения

Расходомер переменного уровня,

содержащий мерную емкость с профильной щелью в боковой стенке, погруженные в жидкость на различную глубину два датчика уровня со штангами, первый измерительный рычаг с уравновешивающим грузом, два преобразователя плотности и объемного расхода, вычис лительный блок и измеритель массового расхода, отличающий с я

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй измерительный рычаг и корректирующий рычаг, один конец которого шарнирно соединен со штангой первого датчика уровня и опирает,я на штангу второго датчика уровня, делящую расстояние между концами корректирующего рычага на плечи, пропорциональные глубинам погружения датчиков уровня, а другой конец корректирующего рычага соединен с преобразователем объемного расхода, выход которого через измерите ii, объемного расхода подключен к второму входу измерителя

5

массового расхода, первый вход которого подключен к выходу вычислительного блока, его входы подключены к выходам преобразователей плотности и объемного расхода, при этом преобразо- ватель плотности соединен с первым измерительным рычагом, а преобразователь объемного расхода - с вторым измерительным рычагом.

Jff.

A-A

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функционлльные возможности. Расходомер содержит два Г-образных измерительных рычага 9, П, соединенных с преобразователями 23 и 29 объемного расхода и плотности. Изменение расхода жидкости приводит к повороту рычагов 9,11 на углы, равные отношениям приращения уровня к плечам рычагов. Корректирующий рычаг 16, один конец которого шарнирно соединен со штангой 14 поплавка 7 и опирается на штангу 15 поплавка 8, остается при этом параллельным зеркалу жидкости. Сигналы с преобразователей 23, 29 обрабатываются в вычислительном блоке 30, с которого на вторичный прибор 31 поступает сигнал, пропорциональный массовому расходу. 2 ил. se (Л

г

//

сриг 2