Турбинный расходомер газа Советский патент 1989 года по МПК G01F1/10 G01F1/12 

сл

ел to ел

кр1)1;1ьчатки 4 жестко связан с компенсационной кр1)1.:1ьчаткой 6, что обеспечивает его вращение во время работы расходомера. П)е)бразователи 9 и 10 скорости формируют сигналы, пропорциональные скоростям вращения крыльчаток 4 и 6, и подают их на вто- ричпый преобразователь 11. В устройстве

коэффициент деления расходов поддерживается постоянным при любом текущем расходе и любой вязкости измеряемой среды за счет варьирования гидравлическим сопротив- ление.м байпасного канала 8 разворотом поворотных лопастей 13, что позволяет повысить точность измерения. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании счетчиков газовых и парообразных сред. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения. Измеряемая среда, проходя через корпус 1, делится основным 7 и байпасным 8 кольцевыми каналами на два потока. Направляющие 2 и 3 аппараты обеспечивают формирование потока. Основной и байпасный потоки приводят во вращение измерительную 4 и компенсационную 6 крыльчатки, установленные на подшипниках 18 и 19 соответственно, причем вал 5 вращения измерительной крыльчатки 4 жестко связан с компенсационной крыльчаткой 6, что обеспечивает его вращение во время работы расходомера. Преобразователи 9 и 10 скорости формируют сигналы, пропорциональные скоростям вращения крыльчаток 4 и 6 и подают их на вторичный преобразователь 11. В устройстве коэффициент деления расходов поддерживается постоянным при любом текущем расходе и любой вязкости измеряемой среды за счет варьирования гидравлическим сопротивлением байпасного канала 8 разворотом поворотных лопастей 13, что позволяет повысить точность измерения. 1 ил.

Изск рстение относится к ириборострое- ник), а именно к устройствам измерения обьемного рас.хода, и может быть использовано при создании турбинных расходо.ме- ров и c4ei4iiKOEi газов1)1х и па)ообразных сред.

Цель изобретения иовып ение точности и расширение дианазона измерения.

На чертеже изображеи турбинный расходомер газа, шзрез.

Гурбинньп расходомер газа содержит К())пус 1, в.ходной 2 и выходной 3 направляющие аппараты, измерительную крыльчатку 4, нал Г) ран1ения которой жестко связан с комненсационной крыльчаткой 6, основной 7 и байпас.чы) 8 кольцевые кана:Ц)1, п)еобра- зователи 9 и 10 скоростей вращения соответ- ствеппо измерительной и компенсационной к)ыльчаток, вторичный нреобразовате. П:) 11, б,1ок 12 .1ения, новоротные .лопасти 13 с их приводом 14, состоящим из yjieKTpo- .1вигат1,1я 15 и нередаточного механизма 16. Измери гельная крьмьчатка 4, имеющая в отверстия 17, и компенсационная крыльчагка ( вращаются в подп1ипниках 18 и 19 coo i ветственно.

расходомер ()аботает следук - щпм образом.

Измеряемая среда, проходя через корпус 1, делится основным 7 и 6aiuiacHbiM 8 ко, 11 цевыми капа, 1ами па два потока. На- п|)авляю1цие аппараты 2 п 3 обеспечивают (|)opvHi i()Bai{ne потока через )асходомер. Ос- HOBHoii и пайнасный потоки приводят во вра- пн пие измерите,1Ы1ую 4 и компенсациоиную Г) кры,1ьчатки, установленные на поднппщи- ках 18 и 19 соответственно, причем вал 5 вращения измерите, 1ьной крыльчатки 4 жестко свя.ан с компспсационпой крыльчаткой 6, ч го обеспечивает его и)ащение во время работы расходомера. Преобразователи 9 и 10 скорости вращения крыльчаток формирч ют си1иа,1ы, нр()1ори11(Л1а, П.пые скоростям вращения соответствующих К|1ыльчаток, и пода- к)г их на вгоричный п)еобразовате,1ь 11.

HaiijiaB. iefuie, а при конкретном расходе II скорость вращения компенсационной кры.чь чатки 6 опреде,-1яются но.юженпем направляющих поворотных , 1онастей, характеризуемым г. ЮМ разворота а.

гoл )р()та поворотных лопастей оп- реде. но а, 1горптму

7

{;

a ai-|-KQ при .j, a a2+KQ при ,

15

20

25

30

35

40

45

50

55

где «I и а.- - углы разворота, определяемые

при градуировке;

К - компенсационный коэффициент завихренности потока, Q- текущее значение расхода; Q:J расход, при котором происходит смена панравления вращения комнепсационпой крыльчатки.

Привод 14 разворачивает направляющие пово)огные лопасти 13 по команде с блока 12 управления, па который с вторичного 11ре(.)бразовате,1Я 1 1 гюступает сигнал о текущем зпачении расхода. Поворотные лопасти 13 обеспечивают вращение компенсационной крыльчатки 6 в сторону, противо положную вращению и лк-рительной кры;1ь- чатки 4, и тем самым увеличивают при- ложенныГ| к н(.1дщипникам 18 движущий мо- Mein вращения, (.(едствие этого повышение воспрои.Ш(|Димости из.мере1щя. Поворотные , 1оиасти 13 обеспечивают необходимую чувствительность для компенсационной крыльчатки 6, а поскольку момент трогания подпщпников всегда значительно больще со- против,1ения врап1епию сразу после трогания с места (при минимальном расходе), то снижается порог чувствительности измери- те,;1ьной ,1ьчатки 4 и всего расходомера в цело.м.

Повьпиение воспроизводимости измерения и снижение порога чувствительности приводят к уве,:1ичению диапазона измере- пия. Расходомер позволяет определить корректирующую поправку без привлечения образцовых средств из.мерения. ЛАетодо.м последовательных приближений, используя сигналы с преобразователей 9 и 10 скоростей вращс-ния крыльчаток, получают значения корректирующей поправки во всем диапазоне расходов, а затем вводят их в измерительный преобразователь 11.

В данном расходомере коэффициент де- . 1ения расходов поддерживается постояпны.м на ;1юбом текуп1ем расходе и при любой вязкости измеряемой среды за счет варьирования гидравлическим сопротивлением бай насного каршла 8 разворотом поворотныл лопастей 13, что позволяет повысить точность измерения. При достижении потоком

определенного экспериментально значения расхода Qs, при котором происходит смена направления вращения компенсационной крыльчатки, блок управления дает команду на скачкообразное изменение положения лопастей. Наиболее предпочтительно, чтобы новое значение угла разворота было равно углу разворота аз, имеющему место при достижении потоком расхода Qs, по абсолютной величине и противоположно по знаку, если вести отсчет угла разворота от нейтрального положения лопастей (направление лопастей параллельно оси расходомера), так как при этом не меняется гидравлическое сопротивление байпасного канала. Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется расширением диапазона и повышением точности измерения расхода.

Формула изобретения

Турбинный расходомер газа, содержаший корпус, входной и выходной направляющие аппараты, коаксиально расположенные основной и байпасный кольцевые каналы с

0

5

0

установленными в них соответственно измерительной крыльчаткой и компенсационной крыльчаткой, жестко связанной с валом ил- мерительной крыльчатки,преобразователями скоростей вращения крыльчаток, соединенными с входом вторичного 11реобразо ателя, отличающийся тем, что, с целью ювышения точности и расширения диапазона }1змере- ния, в байпасный канал перед компенсационной крыльчаткой введены поворотные лопасти с осями вращения, перпендику.1яр- ными валу измерительной крыльчатки, и с приводом, связанным с блоком управления, причем угол разворота а. поворотны.х юнас- тей определяется по алгоритму

а ai + KQ при

a fxo4-KQ при ,i, где ai, а.2 - углы разворота, онреде. темые при градуировке;

К - компенсационный коэффициент завихренности потока;

Q -текущее значение расхода;

Q.) - расход, при котором происходит смена направления вращения компенсационной крь.мь- чатки.