Расходомер Советский патент 1992 года по МПК G01F5/00 

Изобретение относится к технике измерения объемных расходов газовых потоков и может быть использовано в газовой, химической и легкой промышленности, в энергетике, медицине, метеорологии и других областях народного хозяйства.

Известен расходомер 1, в котором камеры высокого и низкого давления у сужающего устройства соединены байпасным каналом, снабженным сенсорным устройством, по которому параллельно основному потоку протекает небольшое количество газа с расходом, пропорциональным расходу основного потока. Зная коэффициент пропорциональности и измеряя расход в бай- пасном канале, определяют расход газа в основном канале.

Недостаток этого расходомера заключается в том, что расход в байпасном канале автоматически не устанавливается пропорциональным расходу газа в основном канале, поскольку никаких конструктивных решений, обеспечивающих эту пропорциональность, не предусмотрено. В байпасном канале в качестве расходомера применен

термоанемометр, не имеющий линейной зависимости показаний от скорости потока. Кроме того, поскольку скорость потока измеряется практически в точке, а поле скоростей газа в имеющем сложную искривленную конфигурацию канале будет изменяться при изменении расхода в канале, то расход в байпасном канале не может быть строго пропорционален расходу через сужающее устройство, это наносит искажения при измерении в интегрировании расхода потока.

Известен расходомер 2, содержащий сужающее устройство, камеры высокого и низкого давления, мембранный повторитель, мембранный дозатор с клапаном и счетчик, причем трубка для отбора высокого давления через дроссель соединена с внутренней полостью мембранного дозатора, а трубка для отбора низкого давления связана с мембранным дозатором через мембранный повторитель. Счетчик связан с клапаном мембранного дозатора, внешняя камера которого связана с окружающей средой.

2

VI

СО

4Х СО

Недостаток известного расходомера заключается в том, что он не может быть ис- пользовэн для измерения расхода агрессивных сред.

Цель изобретения - обеспечение измерения расхода агрессивных сред.

Поставленная цель обеспечивается тем, что в расходомере, содержащем сужающее устройство, трубки для отбора давлений на сужающем устройстве, дроссель, мембранный дозатор с клап айЪм и счетчик числа срабатывания клапана, причем трубка для отбора в ысокого давления через дроссель соединена с внутренней полостью мембранного дозатора, трубка для отбора низкого давления связана с внешней полостью мембранного дозатора непосредственно, а с внутренней - через клапан.

На чертеже приведена принципиальная схема расходомера.

Расходомер содержит измерительный участок трубопровода 1, сужающее устройство 2, камеру 3 высокого давления, камеру 4 низкого давления, трубку 5 для отбора высокого давления, трубку б для отбора низкого давления, дроссель 7, клапан 8 мембранного дозатора, внешнюю камеру 9 мембранного дозатора, внутреннюю камеру 10 мембранного дозатора, концевой выключатель 11 мембранного дозатора, источник 12 питания, счетчик 13 и таймер 14.

Расходомер работает следующим образом.

При протекании измерительного потока газа через сужающее устройство 2 в камерах 3 и 4 создается перепад давления, пропорциональный квадрату скорости потока газа. Под действием этого перепада давления во внутренней камере 10 мембранного дозатора давление будет расти, так как клапан 8 мембранного дозатора закрыт.

Когда давление во внутренней камере 10 мембранного дозатора достигнет определенной величины, подвижная мембрана внутренней камеры 10 мембранного дозатора, механически воздействуя на концевой выключатель 11, приведет к его замыканию, при этом напряжение от источника питания 12 будет подано на управляющий вход клапана 8.

Клапан 8 откроется и газ из внутренней камеры 10 мембранного дозатора будет поступать через трубку для отбора низкого давления 6 в трубопровод 1. Давление во внутренней камере 10 мембранного дозатора будет уменьшаться и при равенстве давлений во внешней 9 и внутренней 10 камерах мембранного дозатора подвижная

мембрана возвратится в исходное положение, а концевой выключатель 11 мембранного дозатора разомкнутся.

В результате прекращается подача напряжения от источника питания 12 на клапан 8 мембранного дозатора и он переходит в закрытое состояние. Цикл закончен и давление во внутренней камере 10 мембранного дозатора начинает вновь возрастать.

Электрические импульсы, подаваемые на клапан 8 мембранного дозатора фиксируется счетчиком 13 в течение времени, задаваемого таймером 14.

При изменении расхода потока газа перепад давлений между камерами 3 и 4 также изменится, и это приведет к изменению скорости перетекания газа через дроссель 7 во внутреннюю камеру 10. Поскольку замыкание концевого выключателя 11 происходит

только при строго определенном перепаде давлений между внутренней 10 и внешней 9 камерами мембранного дозатора, время достижения этого перепада также изменится. Таким образом, время между замыкания концевого выключателя 11 прямо связано с расходом потока газа, причем чем больше расход, чем это время меньше, а частота срабатываний концевого выключателя 11 выше,

Калибруя систему, определяют коэффициент пропорциональности между расходом и частотой замыкания. Поэтому, регистрируя число замыкания счетчиком 13 за отрезок времени, задаваемый таймером

14, можно по количеству зарегистрированных импульсов определить обьем газа, прошедшего через сужающее устройство 9 за заданное таймером 14 время. При замене дросселя 7 изменяется коэффициент пропорциональности между расходом ч частотой, что позволяет использовать одно сужающее устройство 2 в очень широком динамическом диапазоне изменения расходов газа через него.

Формула изобретения

Расходомер, содержащий сужающее устройство, трубки для отбора давлений на Сужающем устройстве, дроссель, мембранный дозатор с клапаном и счетчик числа

срабатывания клапана, причем трубка для отбора высокого давления через дроссель Соединена с внутренней полостью мембранного дозатора,отличающийся тем, что, с целью обеспечений измерения расхода агрессивных сред, трубка для отбора низкого давления связана.с внешней полостью мембранного дозатора непосредственно, а с внутренней - через клапан.

Использование: измерение объемного расхода агрессивных сред. Сущность изобретения: сужающее устройство, установленное в трубопроводе, связано с помощью трубки для отбора высокого давления с внутренней камерой мембранного дозатора через дроссель, а с помощью трубки для отбора низкого давлений - с внешней камерой мембранного дозатора. Камеры мембранного дозатора связаны между собой через клапан, подключенный к счетчику числа его срабатываний. 1 ил.