Массовый расходомер сыпучих материалов Советский патент 1991 года по МПК G01F1/30 

i /

4W

(21)4650030/10

(22)13.11.38

(46) 23.04.-91. Бюл. № 15

(71)Центральный научно-исследовательский экспериментальный и проектный институт по сельскому строительству

(72)В.А.Мещеряков и А.А.Калмаков

(53)684.12,1 (033.3)

(56)Кремлевский П.ILИзмерение расхода многофазных потоков. - Л,: Машиностроение, 1932, с. 140-146.

Патент CLIA W 4440029, кл. 73-361.73, 1934.

(54)МАССОВЫЙ РАСХОДОМЕР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

(57)Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений расхода сыпучих материалов. Целью изобретения является снижение погрешностей за счет

линеаризации выходной характеристики расходомера. Сыпучий материал падает на потокочувствительньгй элемент 1, выполненный в виде пластины с выпукло-вогнутым профилем, задаваемым соотношением ( Д&6 0,5 arcsin (/(+ + Кх)) -od , где Д{Ј- угол наклона касательной к поверхности чувствительного элемента; йЈ - угол наклона пластины в точке перегиба на горизонтальную ось; х - расстояние от трассы следования сыпучего материала до проекции пластины на горизонтальную ось; К - коэффициент пропорциональности. С помощью силоизмеритель- ного преобразователя 2 измеряется воздействие сыпучего материала на потокочувствительный элемент 1. Выходной сигнал преобразователя 2,пропорциональный расходу, регистрируется прибором 3. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СЕ

Ј

ОО

со со

гяя JJ ы-Зц С

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения массовых расходов сыпучих материалов в непрерывном потоке.

Целью изобретения является снижение погрешностей за счет линеаризации выходной характеристики расходомера.

На чертеже изображена схема расходомера.

Расходомер содержит потокочувст- вительный элемент 1, выполненный в виде S-образной пластины с вогнутой верхней и выпуклой нижней частью. Горизонтальная составляющая усилия взаимодействия материала с готоко- чувствительным элементом воспринимается силоизмерительным преобразова- телем 2 с электрическим выходным

сигналом, который подается на нторич- 1

ный регистрирующий прибор 3.

Принцип действия гравитационных расходомеров с потокочувствительным элементом в виде отбойной плиты основан на измерении горизонтальной составляющей усилия взаимодействия потока материала с плитой. При этом выражение статической характеристики ме- ханической части расходомера имеет вид:

0,5«G- V (1 + К,0) sin2tf,

(О

где G - массовый расход материала; V - скорость частиц в момент

удара;

06 - угол наклона плиты к горизонтальной плоскости; К ( - коэффициент восстановления

скорости частиц; Q - коэффициент, характеризующий структуру потока в момент перед ударом. Величина коэффициента Q для многих сыпучих материалов при изменении расхода и, соответственно,структуры потока изменяется в пределах 0,9-1, причем меньшее значение соответствует большим расходам с много- елойным движением частиц, а большее меньшим расходам с разрозненным движением частиц. Таким образом, при больших (4) диапазонах изменения расходов статическая характеристика расходомера является нелинейной,ввиду чего появляется дополнительная погрешность изменения, достигающая

FK

2-3%. Линеаризация статической характеристики и соответственно повышение точности измерения может быть достигнута путем профилирования потоко- чувствительного элемента так,что при увеличении расхода и соответственно сечения потока изменяется (увеличивался) угол удара частиц о поверхность элемента.

Для линеаризации статической характеристики расходомера при вариациях коэффициента Q в пределах 0,3-1 в зависимости от расхода материала необходимо, чтобы в уравнении (1) комплекс

(1 + QK1)sin20C const.

(2)

Тогда принимая зависимость коэффициента Q от расхода G линейной Q K2G, можно найти выражение для вычисления изменения угла наклона касательной к поверхности чувствительного элемента

5

0

5

0

45

где

Д06

0,5 arcsin --T-S-С ,

1+Кх (3)

х К к поверхности 1-3°.

50

55

угол наклона касательной к поверхности потокочувствительного элемента в точке перегиба;

расстояние от точки перегиба до проекции текущей точки на поверхности потоко- чувствительного элемента на горизонтальную ось; коэффициент пропорциональности.

Для гранулированного материала из глинистого сырья оптимальный угол наклона касательной пластины составляет

Расходомер работает следующим образом.

С помощью силоизмерительного преобразователя 2 измеряется воздействие сыпучего материала на потоко- чувствительный элемент 1. Выходной сигнал регистрируется прибором 3, отградуированным в единицах расхода. 3 результате линейности выходной характеристики расходомера повышается точность измерения.

Формула изобретения

5 -1643934

пластины, силоизмерительный датчик

и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешностей за счет линеаризации выходной характеристики расходомера, потокочувствительный элемент выполнен в виде пластины выпукло-вогнутого лр офиля с изменением угла наклона касательной к поверхности потоко-чувствительного элемента задаваемым соотношением

Atf/vr 0.5 arcsin .-

(о

1+Кх

гдеДо р изменение угла наклона касательной к поверхности потокочувствительного эле- мента;

Ж - угол наклона касательной

к поверхности потокочувствительного элемента в точке перегиба;

х - расстояние от точки перегиба до проекции текущей точки поверхности потокочувствительного элемента на горизонтальную ось;

К - коэффициент пропорциональности.

2. Расходомер по п.отличающийся тем, что, с целью 5 снижения погрешностей измерения расхода гранулированного материала из глинистого сырья, максимальное изменение угла наклона касательной к поверхности пластины задается 1-3%.