Массовый расходомер Советский патент 1962 года по МПК G01F3/10 

В известных массовых расходомерах с приводом роторов от потока, в которых ведущая и ведомая крыльчатки связаны торсионной деталью, независимое вращение двух крыльчаток с различными угловыми скоростями приводит к различному влиянию на их показания изменений вязкости среды.

В предлагаемом расходомере ведомая цилиндрическая крыльчатка расположена внутри металлической втулки, которая укреплена на ведущей крыльчатке. Это позволяет уменьшить влияние вязкости среды на показания расходомера и повысить точность измерения.

На фиг. 1 приведена конструкция описываемого расходомера; на фиг. 2 - вариант этой конструкции.

На оси / расходомера, укрепленной в стрзевыпрямителях 2 и 5 на подшипниках качения, размещены крыльчатки 4. 5 и 6. Ведущая 4 и ведомая 5 крыльчатки представляют собой идентичные конические крыльчатки, связанные торсионной деталью 7 и установленные на под шипниках качения, а крыльчатка 6 выполнена в виде жестко связанной сдвоенной крыльчатки, лопасти которой параллельны оси / и установлены так, что прямолинейные лопасти ее являются продолжением спиральных лопастей. Крыльчатка 6 снабжена выступами, на которых укреплепы пружины, служащие для упругой связи .между недущей 4 л ведомой 5 крыльчатками.

Число оборотов крыльчаток 4 и 5 и соответствующие фазовые сдвиги измеряют с помощью индуктивных тахометрических датчиков 8, установленных в углублениях корпуса расходомера. Для уменьщения влияния вязкости среды на показания, а следовательно, и повыщения точности измерения предложенного датчика, в нем ведомая цилиндрическая крыльчатка 5 размещена внутри металлической втулки, укрепленной на ведущей крыльчатке 4.

Поток измеряемого вещества, пройдя ведомую крыльчатку о, поступает на спиральные лопасти сдвоенной крыльчатки 5, приводя их во вращение. В результате поток с помощью второй части крыльчатМ 145024- 2 -

ки 6, имеющей прямолинейные лопасти, приводится во вращательное движение и с некоторой окружной скоростью поступает на крыльчатку 4. При движении по этой крыльчатке вращающийся поток перемещается по сходящимся каналам к центру вращения. Поток, проходящий через каналы ведомой крыльчатки 5, приобретает вращательное движение и на крыльчатке возникает тормозящий момент. Кроме того, при движении потока по расходящимся каналам в жидкости возникают так называемые ускорения кориолиса, вследствие чего на крыльчатке возникает тормозящий момент от усилия кориолиса. Крыльчатка в то же время нагружена моментом от усилий кориолиса, действующих в противоположном направлении. В результате под действием этих моментов крыльчатка 5 во время вращения несколько смещается относительно крыльчатки 4. Величина этого смещения пропорциональна массовому расходу.

При прохождении лопастей крыльчаток 4 и 5, выполненных из магнитопроводной нержавеющей стали, вблизи магнитного сердечника тахометрического датчика 8, в катущке последнего возникает электрический импульс. Импульсы с обоих датчиков 8 подают на электрическую пересчетную схему, не изображенную на чертеже, выходной сигнал которой нропорционален величине массового расхода жидкости, осуществляющую деление величины фазового сдвига на частоту сигнала или деление величины скважности прямоугольного сигнала на его частоту.

В качестве варианта конструктивного выполнения предлагаемого расходомера описывается конструкция, в которой для приведения во вращение ведущей крыльчатки 4 используют не вращающуюся крыльчатку с комбинированными спиральными и прямыми лопастями, а неподвижный спиральный щнек 9, жестко укрепленный на оси /.

На крыльчатках 4 и 5 укреплена втулка 10, имеющ,ая выступы и проушины. К последним прикреплены пружины 11, препятствующне взаимному угловому смещению крыльчаток 4 и 5.

Прн смещении под действием момента крыльчатки 5 относительно крыльчатки 4 втулки 10, сжимая пружины 11. соответственно смещаются. Одновременно, смещаются и расположенные на них выступы, что изменяет длительность промежутков времени, в течение которых сердечник индуктивного тахометрического датчика 8 1аходитс5 вб.лизи .ioталлических выступов вращающихся крыльчаток 4 и 5. В неподвижном шнеке 9 осуществляется торможение вращающегося потока, и полученная от него энергия используется для вращения ведущей 4 и ведомой 5 крыльчаток.

В зависимости от величины массового расхода изменяется и число оборотов системы крыльчаток и величина момента, приложенного от ведупдей крыльчатки к ведомой. По соотнощению скван ности и частоты прямоугольных импульсов, снимаемых с индуктивного датчика 8, определяют массовый расход.

Предмет изобретения

Массовый расходомер с приводом роторов от потока, в котором две крыльчатки - ведущая и ведомая - связаны торсионной деталью, отличающийся тем, что, с целью уменьщения влияния вязкости среды на показания расходомера, ведомая цилиндрическая крыльчатка расположена внутри металлической втулки, укрепленной на ведущей крыльчатке.

.,yjРиг. 7