Устройство для измерения параметров потока Советский патент 1991 года по МПК G01P5/02 

- ///V-Vr F

1 21 Ь 1 } 1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для опре- деления вектора скорости потока и плотности жидкостей, в том числе суспензий с частицами макроскопических размеров.

Цель изобретения - расширение области использования устройства,

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения параметров потока содержит куб 1 с гранями в виде мембран 2, прикрепленных вместе с электромеханическими преобразователями 3 к каркасу 4, регистраторы вектора скорости 5 и плотности 6 потока, электрически соединенные с преобразователями 3, К кубу 1 прикреплена П-образная державка 7, к которой прикреплена пластина 8 заслонки 9 с направляющими 10, соединенными между собой перекладиной 11. К направляющим 10 с помощью шарниров 12 и рычагов 13 и 14 прикреплена пластина 15. К одной из направляющих 10 с помощью шарнира 16 прикреплен двуплечий рычаг 17с рукоятками 18. К рычагу 17 прикреплены тяги 19 с помощью шарниров 20. Другими концами тяги 19 прикреплены к рычагу 14с помощью шарниров 21,

Устройство работает следующим образом.

Статическое и динамическое давление потока1 воздействует на мембраны 2, прикрепленные к каркасу 4 куба 1. При этом электромеханические преобразователи 3 выдают сигналы, пропорциональные деформации мембран 2. Преобразователи 3, расположенные на противоположных боковых гранях 2 куба 1, выдают сигналы, пропорциональныегоризонтальнымсоставляющим вектора скорости потока в декартовой системе координат. Силы статического давления, действующие на противо- положные боковые грани, равны по величине и противоположны по направлению, поэтому они взаимно уравновешиваются. Преобразователи, расположенные на верхней и нижней гранях куба, выдают сигнал, пропорциональный вертикальной составляющей вектора скорости и плотности потока. Верхняя и нижняя грани куба находятся на разной глубине, поэтому силы статического давления на эти грани не одинаковы, и равнодействующая представляет собой Архимедову силу, которая пропорциональна плотности потока.

При определении плотности потока перекладину 11 опускают.

При этом направляющие 10 перемещаются вдоль боковин П-образной державки

7. Вместе с направляющими перемещается заслонка 9 до совмещения пластины 8 с верхней гранью 2 куба 1. П-образная форма державки 7 исключает возможность поворота заслонки 9 вокруг вертикальной оси, Сле- довательно, исключается возможность изменения скоростного напора потока в зависимости от угла установки заслонки, Затем за рукоятки 18 поворачивают двуплечий

0 рычаг 17 против часовой стрелки относительно шарнира 16 При этом перемещаются связанные с рычагом 17 с помощью шарниров 20 тяги 19 и при помощи шарниров 21 поворачивают рычаг 14 и связанные

5 с ним пластину 15 и рычаг 13 относительно шарниров 12 до совмещения пластины 15 с нижней гранью 2 куба 1. Крайнее положение пластины 15 под нижней гранью куба показано на чертеже пунктиром. Учитывая,

0 что при этом закрыты и нижняя и верхняя грани куба, на преобразователи этих граней воздействуют только силы статического давления, Поэтому из сигнала, поступающего на регистратор 6 плотности потока, исклю5 чается ошибка измерения, равная динамическому давлению на верхнюю грань куба. При определении вертикальной составляющей вектора скорости потока двуплечий рычаг 17 за рукоятки 18 поворачивают по

0 часовой стрелке до тех пор, пока связанные с ним рычаги 14 и 13 не повернутся относительно шарниров 12 на 180и (крайнее положение рычага 13 и пластины 15 показано на чертеже пунктиром). Затем поднимают пе5 рекладину 11. При этом по боковинам державки 7 перемещаются направляющие 10 и вместе с ними заслонка 9 до вывода последней за пределы гидродинамического следа куба и даже за пределы потока. От0 крываются и нижняя и верхняя грани куба, на которые теперь воздействуют силы статического и динамического давления. Со снимаемого с электромеханических преобразователей; установленных на мембранах

5 этих граней, сигнала вычитается сигнал предыдущего измерения, пропорциональный силам только статического давления. В результате получается сигнал, пропорциональный силам только динамического ,с,ав0 ления, который пропорционален вертикальной составляющей вектора скорости потока, Этот сигнал поступает на регистратор 5 вектора скорости потока. При измерении заслонка 9 находится за преде5 лами гидродинамического следа куба и не оказывает влияния на измеряемые параметры потока. Поэтому исключается ошибка измерения, обусловленная изменениями динамического давления на мембраны верхней и нижней граней куба.

Формула изобретениянад верхней гранью куба в плоскости боковой грани, при этом заслонка выполнена в

Устройство для измерения параметроввиде двух пластин, одна из которых при- потока, содержащее куб, грани которого вы-креплена к державке и расположена над полнены в виде мембран с расположенны-5 верхней гранью куба параллельно ей с воз- ми на них электромеханическимиможностью возвратно-поступаильного пе- преобразователями, державку, жестко свя-ремещения вдоль боковых стоек занную с кубом, заслонку, регистраторыП-образной державки, а другая пластина плотности и скорости, связанные с электро-прикреплена к державке через рычажно- механическими преобразователями, о т л и-10 шарнирный механизм с возможностью по- ч а ю щеес я тем, что, с целью расширенияворота вокруг горизонтальной оси, области использования, державка выполне-параллельной перекладине П-образной де- на П-образной и расположена вертикальноржавки.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения вектора скорости потока и плотности жидкостей, в том числе суспензий с частицами макроскопических размеров. Цель изобретения - расширение области использования. При определении плотности потока перекладину 11 опускают. При этом направляющие 10 перемещаются вдоль боковин П-образной державки 7. Вместе с направляющими перемещается заслонка 9 до совмещения пластины 8 с верхней гранью куба 1. С помощью рычажно-шарнирного механизма пластину 15 совмещают с нижней гранью куба 1. На электромеханические преобразователи воздействуют только силы статического давления. При определении скорости потока пластины 8 и 15 выводят за пределы гидродинамического следа куба. Предлагаемое выполнение заслонки 9 обеспечивает работоспособность устройства при определении параметров потока жидкостей, содержащих твердые включения. 1 ил.