Массовый вибрационный расходомер Советский патент 1992 года по МПК G01F1/84 

П

JLLL

.я

Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к устройствам для измерения массового расхода жидкостей и сжатых газов, а также количества указанных сред в единицах массы, и может быть использовано для автоматизации технологических процессов и проведения коммерческих расчетов при отпуске упомянутых сред в нефтяной, газовой, химической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известен массовый вибрационный расходомер, состоящий из датчика расхода, содержащего закрепленные в корпусе с возможностью колебаний трубопроводы с размещенными на них узлом возбуждения колебаний и узлами съема сигнала, и электронного преобразователя.

Это устройство характеризуется недостаточной добротностью из-за рассеивания энергии колебаний через корпус, невозможность качественной балансировки сторон трубопроводов из-за технологического разброса жесткостей и масс трубопроводов, что также снижает добротность указанной колебательной системы.

Кроме того, имеет место значительная зависимость показаний прибора от внешней вибрации, передающейся, например, через подсоединительные трубопроводы, вследствие имеющего место разбаланса трубопроводов датчика расхода. В результате снижается точность измерения расхода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является массовый вибрационный расходомер, состоящий из датчика расхода, содержащего закрепленные в корпусе с возможностью колебаний трубопроводы с размещенными на них узлом возбуждения колебаний и узлами съема сигнала, причем концы трубопроводов в зоне их заделки в корпус попарно соединены пластинами, установленными в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубопроводов, и электронного яреобразователя.

Недостатками устройства являются невозможность качественной балансировки сторон трубопроводов из-за технологического разброса жесткостей и масс трубопроводов, что уменьшает добротность колебаний системы, состоящей из трубопроводов, соединенных пластинами, увеличивает влияние внешней вибрации на показания устройства, что снижает точность измерения расхода.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в массовый вибрационный расходомер, содержащий корпус, две U-образные трубки, установленные параллельно и закрепленные своими концами на корпусе, блок возбуждения и блоки съема сигнала, размещенные на U-образных трубках, электронный блок, подключенный к блоку возбуждения и блокам съема сигнала, причем

0 U-образные трубки в зоне закрепления их концов к корпусу попарно жестко соединены между собой пластинами, введены четыре упругих элемента и четыре элемента крепления, причем упругие элементы жест5 ко закреплены на пластинах и соединены с U-образными трубками с помощью элементов крепления, которые выполнены с возможностью перемещения вдоль продольных осей U-образных трубок и упру0 гих элементов.

Кроме того упругие элементы выполнены в виде стержней, а элементы крепления - в виде цанговых зажимов.

На фиг. 1 изображен датчик расхода

5 массового вибрационного расходомера (электронный преобразователь и провода, соединяющие его с узлом возбуждения колебаний и узлами съема сигнала, условно не показаны); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

0 Датчик расхода содержит трубопроводы 1 и 2, закрепленные в корпусе 3 с возможностью колебаний. На трубопроводах 1 и 2 размещены узел возбуждения колебаний 4 и узлы съема сигнала 5 и 6. Трубопро5 воды 1 и 2 в зоне их заделки в корпус 3 попарно соединены пластинами 7 и 8, которые, в свою очередь, связаны с трубопроводами 1 и 2 через упругие элементы (стержни) 9,10, и 11 при помощи элементов крепления

0 (цанговых зажимов) 12, 13 и 14 (четвертые упругий элемент и элемент крепления не видны).

Устройство работает следующим образом.

5 Электронный преобразователь, воспринимая выходной синусоидальный сигнал от одного из узлов съема сигнала, например, узла съема сигнала 5, вырабатывает импульсный сигнал той же частоты с амплитудой,

0 зависящей от амплитуды входного сигнала, который подается на узел возбуждения колебаний 4. Таким образом, обеспечиваются колебания трубопроводов 1 и 2 на собственной частоте и стабилизация амплитуды ука5 эанных колебаний.

Сигнал с выхода узла съема сигнала 6 также подается на вход электронного преобразователя, в котором осуществляется преобразование пропорционального массовому расходу через устройство временного сдвига между синусоидальными сигналами с выходов узлов съема сигнала 5 и 6 в унифицированный выходной сигнал. Обусловленный начальным временным сдвигом между упомянутыми синусоидальными сигналами отличный от нуля при отсутствии расхода через устройство выходной сигнал компенсируется входящим в состав электронного преобразователя регулятором установки нуля.

Для уменьшения начального упомянутого временного сдвига, свидетельствующего о неполной балансировке колеблющихся трубопроводов 1 и 2, элементы крепления 12, 13, 14 (а также четвертый элемент крепления, не показан) перемещаются по упругим элементам 9,10, 11 (и четвертому упругому элементу, не показан) вдоль продольных осей трубопроводов 1 и 2, изменяя жесткость их соответствующих сторон до тех пор, пока начальный временной сдвиг между сигналами с узлом съема сигнала 5 и 6 и соответственно унифицированный выходной сигнал устройства не станут минимальными. Остаточный временной сдвиг указанных сигналов, составляющий примерно 10-15% данного сдвига до описанной регулировки, компенсируется,

как и ранее, регулятором установки нуля электронного преобразователя. Формула изобретения 1. Массовый вибрационный расходо5 мер, содержащий корпус, две U-образные трубки, установленные параллельно и закрепленные своими концами на корпусе, блок возбуждения и блоки съема сигнала, размещенные на U-образных трубках, элек0 тронный блок, подключенный к блоку возбуждения и блокам съема сигнала, причем U-образные трубки в зоне закрепления их концов к корпусу попарно жестко соединены между собой пластинами, отличаю5 щ и и с я тем. что, с целью повышения точности, в него введены четыре упругих элемента и четыре элемента крепления, причем упругие элементы жестко закреплены на пластинах и соединены с U- образными труб0 ками с помощью элементов крепления, которые выполнены с возможностью перемещения вдоль продольных осей U-образных трубок и упругих элементов.

2. Расходомер по п. 1,отличающий5 с я тем. что упругие элементы выполнены в виде стержней, а элементы крепления - в виде цанговых зажимов.

А-А

Изобретение относится к приборостроению, Конкретно - к устройствам для измерения массового расхода жидкостей и сжатых газов, -и позволяет повысить точность измерений. С помощью блока 4 возбуждения и блоков 5 и 6 съема сигналов обеспечивается колебание U-образных трубок на частоте, равной собственной частоте, и стабилизация амплитуды их колебаний. При отсутствии расхода перемещают элементы крепления - вдоль продольных осей U-образных трубок до тех пор, пока начальный временной сдвиг между сигналами с блоком 5 и 6 съема сигналов не станет минимальным, что соответствует одинаковой жесткости обеих сторон каждой из U-образных трубок и максимальной добротности колебательной системы в целом. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. Ё