Устройство для измерения расхода жидкости Советский патент 1990 года по МПК G01F3/34 

Изобретение относится к техничес- к|ой диагностике, к устройствам для диагностирования объемного гидропривода, в частности, строительных, дорожных и других машин.

Целью изобретения является повышение точности измерений,

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение основно- о дросселя, дросселя-компенсатора и индикатора влажности.

Устройство состоит из корпуса 1, дросселя, переходящего в сливной патрубок 2. К корпусу крепится напорный патрубок 3 в виде колена. Между сливными патрубками 2 и напорным 3 установлен разгрузочный кран 4 для пропускания рабочей жидкости. К напорному патрубку 3 крепится термометр 5 с помощью штуцера 6. Для предотвращения попадания крупных загрязнений в прибор напорный патрубок 3 снабжен металлической сеткой 7 с размером ячеек 0,5 мм, которая закреплена резьбовым кольцом 8. К напорному патрубку также подключен манометр 9 низкого давления через вентиль 10 и манометр 11 высокого давления через штуцер 12.

В корпусе 1 основного дросселя расположены золотник 13 с усеченным конусом 14. Золотник 13 имеет возможность перемещаться внутри корпуса 1 по левой резьбе и в правом крайнем положении упирается конусом 14 в коническое сужение 15 корпуса 1.

Отсчетный механизм 16 закреплен на противоположной стороне золотника 1 3 с помощью резьбового соединения и стопорного винта 17.

0

5

0

5

0

5

0

5

Отсчетный элемент 16 состоит из кольца 18 и лимба 19 с делениями, закрепленного на кольце 18 гайкой 20. Для предотвращения полного выворачивания золотника 13 из корпуса 1 служит винт 21. На наружной поверхности корпуса 1 под лимбом 19 нанесены деления, которые совместно с делениями лимба 19 служат для измерения расхода рабочей жидкости через устройство (в л/мин.).

Для обеспечения герметичности соединения золотника 13 с корпусом 1 установлены два уплотнительных кольца .22.

К задней части золотника 13 крепится индикатор вязкости 23, связанный с напорным патрубком 3 через отверстие 24 и канал 25, просверленные в теле золотника 13. Индикатор вязкости 23 снабжен калиброванным каналом 26 малого диаметра (0,5 мм) - каппиляром.

Внутри золотника 13 расположен дроссель-компенсатор, включенный параллельно дросселю, но имеющий гораздо меньшую пропускную способность. Дроссель-компенсатор состоит из золотника 27, снабженного иглой 28, вентилей 29 и 30, отверстия 31, штанги 32 и пружины 33. Дроссель-компенсатор уплотняется кольцами 34 и 35. Кольцо 35 установлено в крышке 36. Да штанге 32 нанесены деления, соответствующие вязкости жидкости (в сСт).

Индикатор вязкости крепится к золотнику 13 винтами 37.

К сливному патрубку 2 подключен манометр 38 через штуцер 39. В нем

также устанонпеня поворотная заслонка 40, состоящая из оси 41 пластины 42, двух винтов 43. Ось 41 уплотняется сальником 44, который поджимается крышкой 45.

Цилиндрические поверхности вентилей 29 и 30, а также внутренняя поверхность отверстия в золотнике 13, контактирующая с вентилями 29 и 30, хвостовик 46 золотника 28 выполнены притертыми и имеют очень малые зазоры в сопряжении, т.е. утечки через указанные зазоры за время диагностирования будут практически равны нулю и не отразятся на показаниях устройства.

Устройство работает следующим образом.

При диагностике агрегатов гидропривода напорный патрубок 3 подключается к напорной магистрали диагностируемого гидроагрегата, а сливной патрубок соединяется со сливной линией гидросистемы. Перед началом измерения разгрузочный кран 4 полностью открыт, а основной дроссель закрыт, золотник 27 пружиной 33 отведен в крайнее левое положение, вентиль 29 закрыт. Открыв вентиль 10 и плавно прикрывая кран 4, давление в напорном патрубке, контрб- лируемое по манометру 9, доводится до определенной величины: на 2 кгс/см выше, чем давление в сливном патрубке , контролируемое по манометру 38, и поворотом штанги 32 на 180° открывается на строго определенное время (10 с) вентиль 29, при этом вентиль 30 закрывает отверстие 24. Рабочая жидкость по каналу 25 поступает в индикатор вязкости 23 и, пройдя с определенной скоростью, зависящей от вязкости жидкости, через капилляр 26 и открытый вентиль 29, надавливает на торцовую поверхность золотника 27. Золотник 27, сжимая пружину 33, перемещается вправо. Чем больше вязкость жидкости, тем медленнее жидкость проходит через капилляр, тем медленнее перемещается вправо золотник 27, и проходит меньшее расстояние за 10 с. Меньшее расстояние поэтому проходит и игла 28-, образовав больший кольцевой зазор с отверстием 31. Нд частично втянувшейся внутрь золотника 13 штанге 32 можно прочитать значение вязкости жидкости в сСт.

Для измерения расхода жидкости через устройство поворотом штанги 32

на 180° открывается вентиль 30, при этом вентиль 29 закрывается и запирает жидкость, находящуюся в полости слева от золотника 27. Таким образом положение плунжера 27 будет четко зафиксировано с одной стороны запертой вентилем 29 жидкостью, а с другой пружиной 33.

,

Далее следует максимально вывернуть золотник 13 и закрыть кран 4. Установив номинальную скорость вращения вала, насоса, плавно заворачивают

5 зоЯотник 13, поднимая давление в напорном патрубке 3 и, одновременно манипулируя заслонкой 40, устанавливают определенный перепад давления JP на сужении 15 основного дросселя.

0 При этом уменьшается зазор между конической частью 14 золотника 13 и сужением 15. Когда этот кольцевой зазор уменьшится настолько, что перепад давления на сужении в напорном пат5 рубке 3 достигнет, например, jP 160 кгс/см2, по лимбу 19 отсчетного устройства 16 можно будет прочитать расход жидкости (в л/мин.) через данный зазор при определенной вязкости

0 жидкости 7 сСт.

Дроссель-компенсатор позволяет получить постоянный расход жидкости через устройство при номинальном давлении в диапазоне вязкости рабочей жид-

, костей от 7 до 50 сСт, что соответствует вязкости рабочей жидкости гид-- - росистемы марки ВМГЗ (ТУ 38-101479-74 в интервале температур от 75 до 8 °С. Постоянство расхода обеспечивается

0 пУтем перепускания части жидкости, имеющей вязкость более 7 сСт, через дроссель-компенсатор. При измерении расхода жидкости с вязкостью 7 сСт и менее игла 28 полностью закрывает

5 отверстие 31, если же вязкость жидкости 50 сСт и более, то отверстие 31 максимально открыто.

Индикатор вязкости 23 служит для установки иглы 28 в определенное по-

0 ложение, зависящее от вязкости жидкости, а также для измерения вязкости, значение которой считывается по делениям на штанге 32.

Кран 4 имеет три режима работы:

5 - при полностью открытом кране имеет место свободный сброс жидкости из напорного патрубка 3 в сливной патрубок 2, минуя основной дроссель (режим перепускания);

-режим настройки прибора на вязкость, при котором кран 4 устанавливается в такое положение, что давление в напорном патрубке 3 на

2 кгс/см выше, чем в сливном 2;

-режим измерения расхода, кран 4 полностью закрыт.

t

Давление на сливной линии, уста- н вливаемое заслонкой 40 должно быть несколько больше давления срабатывания предохранительных клапанов, ус- т навливаемых на сливной линии гидросистем.

- | Поэтому перед измерением расхода жидкости желательно проверить давление на сливе в гидросистеме. Для это гй, зафиксировав положение золотни- кЈ 27 при вывернутом золотнике 13 и номинальной скорости вращения вала н&соса при открытой заслонке 40, по манометру 38 определяют давление на сливе.

Сетка 7 не создает настолько значительного гидравлического сопротив- , которое могло бы отразиться на точности работы устройства, но устраняет возможность засорения индикатора вязкости.

Формула изобретения

Устройство для измерения расхода жидкости, содержащее корпус с расположенным в нем дросселем, напорным и

.сливным патрубками, датчиками температуры и высокого давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, дрос- 5 вель выполнен в виде золотника, со стороны одного торца имеющего форму усеченного конуса, расположенного в выполненном соответственно отверстии корпуса, кроме этого, устройство снабжено разгрузочным краном, связывающим напорный и сливной патрубки, отсчет- ным элементом в виде лимба, закрепленного на втором торце золотника, , двумя манометрами низкого давления, один из которых связан с напорным патрубком, а другой - со сливным, поворотной заслонкой, установленной на сливном патрубке за манометром низкого давления, индикатором вязкости, снабженным штангой со шкалой и капилляром, выполненным в корпусе индикатора, закрепленным на втором торце золотника, дросселем-компенсатором, 5 расположенным в теле золотника и включенным параллельно ему, с возможностью перемещения в отверстии золотника, при этом на конце дросселя-компенсатора, выполненном в виде профилирован- д ной иглы, закреплена пружина, а полость за дросселем-компенсатором связана с капилляром индикатора вязкости а на дросселе-компенсаторе установлены два вентиля, один из которых связан с напорным патрубком, а другой 5

с индикатором вязкости.

Фиг.1

6-6

ФигМ

Изобретение касается технической диагностики для диагностирования объемного гидропривода, строительных, дорожных и других машин. Целью изобретения является повышение точности измерений. Для измерения расхода жидкости поворотом штанги 32 на 180° открывают вентиль 30, вентиль 29 закрывается и запирает жидкость, находящуюся в полости слева от золотника 27, положение которого в этом случае будет четко зафиксировано с одной стороны запертой вентилем 29 жидкостью, а с другой пружиной 33. Далее максимально выворачивают золотник 13 и закрывают кран 4. Установив номинальную скорость вращения вала насоса, плавно заворачивают золотник 13 и, манипулируя заслонкой, устанавливают определенный перепад давления ΔР на сужении 15 основного дросселя. При этом будет уменьшаться зазор между конической частью 14 золотника 13 и сужением 15. При достижении величины ΔР определенного значения либо 19 отсчетного устройства 16 покажет величину расхода через данный зазор при определенной вязкости. Постоянство расхода обеспечивается путем перепускания части жидкости, имеющей вязкость, отличную от номинальной, через дроссель-компенсатор. Индикатор 23 вязкости служит для установки иглы 28 в положение, зависящее от величины вязкости жидкости, значение которой считывается по делениям на штанге 32. 2 ил.