Турбинный датчик расхода Советский патент 1991 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения расхода жидкостей и газов в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений

На фиг. 1 представлен турбинный датчик расхода, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Датчик расхода состоит из корпуса 1, в котором расположена безопорная турбинка 2 в виде полого конического диска. Передняя торцовая поверхность 3 диска повторяет форму противолежащей поверхности входного патрубка 4 корпуса 1 и выполнена конической. На передней торцовой поверхности 3 имеется входное отверстие 5, а выходные отверстия 6 расположены на боковой поверхности 7 и направлены тангенциально к ней. В турбинку 2 встроен магнит 8. На некотором расстоянии от задней глухой стенки 9 турбинки 2 на корпусе 1 закреплен экран 10 перед выходным патрубком 11, а также кольцевой зазор 12 для прохода среды. В сверлениях корпуса 1 установлен узел сьема сигнала в виде геркона 13, воспринимающий вращенге турбинки 2 с магнитом 8. Вместо герконов могут быть установлены и другие чувствительные элементы.

Турбинный датчик расхода работает следующим образом.

Измеряемая среда, попадающая через входной канал 4, разветвляется на два потока. Один из них через входное отверстие 5 попадает в диск тела турЬинки 2, а затем тангенциально к поверхности 7 выходит через отверстия 6 и вызывает вращение турбинки 2. Второй поток проходит в зазоре между коническими поверхностями турбинки 2 и корпуса 1. Большая скорость потока, омывающего торцовую поверхность 3, вызывает в этом зазоре понижение статического давления, Отсутствие движения среды у торцовой поверхности 9 турбинки 2 вызывает повышенное давле{Л

С

о ю

CN 00 VJ

ние. Разница давлений прижимает турбин- ку 2 навстречу входящему потоку среды. Одновременно поток среды у поверхности 3 образует подушку - является смазкой для вращающейся турбинки 2. Для обеспечения стабильного вращения турбинки ее диаметр должен превышать диаметр входного патрубка 4 более чем в три раза Задняя поверхность 9 турбинки 2 отделена экраном 10 от выходного патрубка 11 так, что потоки среды направляются не прямо в канал 11, а в кольцевой зазор 12, расположенный от оси корпуса на расстоянии более радиуса вращения турбинки 3.

Гидродинамическое равновесие турбинки 2 обеспечивается следующим образом

При увеличении расхода среды увеличивается динамический напор входящего потока, стремящийся отбросить турбинку 2 от входного патрубка 4. Однако одновременно уменьшается и статическое давление среды в зазоре между поверхностью 3 турбинки 2 и противолежащей поверхностью корпуса 1. Удержание вращающейся турбинки 2 на оси вращения обеспечивается струями среды, выходящей из окон 6 в зазор между поверхностью 7 и противолежащей цилиндрической поверхностью корпуса 1.

При наклонном или горизонтальном положении датчика турбинка 2 самопроизвольно притягивается потоками среды к входному патрубку 4.

Для снижения динамических ошибок за

счет инергионности турбинки среднюю плотность материала турбинки выбирают близким к плотности измеряемой среды Выполнение входного патрубка с диском турбинки конусными и диска глухим позволяет расширить диапазон измерений.

Формула изобретения

Турбинный датчик расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенную соосно входному патрубку гидродинамически уравновешенную турбинку, выполненную в виде диска с

тангенциальными окнами на боковой поверхности, при этом ее диаметр превышает диаметр входного канала, а также узел съема частоты вращения турбинки, отличающийся тем, что, с целью расширения

диапазона измерений диск со стороны выходного патрубка выполнен с глухой стенкой а со стороны входного патрубка конусным, при этом входной патрубок по форме повторяет входной торец турбинки

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения расхода жидкостей и газов в различных отраслях промышленности. Цель изобретения-расширение диапазона измерений, достигаемое вращением диска 2 с глухой стенкой 9 в корпусе 1, входной патрубок 4 которого и диск 2 конусные. Вращение диска 4 осуществляется выполнением на боковой поверхности 7 диска 2 тангенциальных окон 6, а его частота вращения измеряется узлом сьемз сигнала, выполненным в виде геркона 13. 2 ил.

7

фиг1

4

А-А

1