Способ индикации заданного значения расхода сплошной среды Советский патент 1992 года по МПК G01F1/00 

гТ.

1 Вспоноеатель/tajt Фиг. CmW

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, при индикации, измерении расхода агрессивных, вязких и других жидкостей или газов, содержащих твердые или жидкие взвешенные частицы.

Известен способ измерения расхода потока среды по изменению перепада давлений при отклонении вспомогательной струи, вводимой в контролируемый поток под углом к нему, при этом скоростной напор струи поддерживают постоянным, а о расходе судят по перепаду давлений, обусловленному потерями выхода при непосредственном воздействии потока на эту струю.

Данный способ недостаточно надежен и не позволяет реализовать высокую точность измерений.

Наиболее близким техническим реше- нием является способ измерения и индикации расхода сплошной среды. Способ заключается во введении в контролируемый поток под углом к его направлению вспомогательной струи, поддержании неизменным скоростного напора вспомогательной струи при всех значениях контролируемого расхода и измерении перепада давления в двух точках, одна из которых расположена в зоне обратного тока за вспомогательной струей, по величине которого судят о контролируемом значении расхода. Измеренный перепад давлений в способе воздействует на регулирующие и измерительные органы.

Недостатком прототипа является низ- кая точность индикации заданного значения расхода.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе индикации заданного значения расхода сплошной среды, заключающемся во введении в контролируемый поток под углом к его направлению вспомогательной струи, поддержании неизменным скоростного напора вспомогательной струи при всех значениях контролируемого расхода и измерении перепада давления в двух точках, одна из которых расположена в зоне Обратного тока за вспомогательной струей, определении перепада давления и последующем воздействии измеренного перепада давления на регулирующие и регистрирующие органы, вспомогательную струю формируют с сечением в форме прямоугольника, расположенного поперек потока, а второе давления измеряют перед вспомогательной струей по ходу потока.

На фиг, 1 приведена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - вид по

стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - типичная зависимость перепада давлений от относительного расхода вспомогательной струи.

Устройство содержит трубку 1, выходное отверстие 2 размещено так, что вспомогательная струя жидкости или газа истекает под углом к контролируемому потоку. Расходомер, например диафрагма, измеряет скоростной напор (расход) этой жидкости (газа). Указатель и вентиль позволяют контролировать и регулировать скоростной напор (расход) струи. Датчик реле непосредственно включает отверстия 3 и 4, которые служат для отбора давления перед струей и за струей соответственно. Датчик входит в состав реле, которое связано с регулирующими органами, установленными на магистрали контролируемого потока (на чертеже не показано).

Устройство работает следующим образом.

По трубке через отверстие 2 в контролируемый поток поступает вспомогательная струя прямоугольного сечения. Скоростной напор (расход) струи поддерживают постоянным. С помощью датчика измеряют перепад давления перед отверстием 3 и за отверстием 4. Значение перепада давления зависит от скоростного напора (расхода) контролируемого потока. При расходе равном G происходит скачкообразное измене- ние перепада давления вследствие реализации эффекта Коанда (при увеличении расхода струй или уменьшении расхода потока происходит отрыв вспомогательной струи от стенки и реализация застойной зоны за струей). Скачкообразно изменение давления в качестве сигнала датчика поступает в реле, которое воздействует на регулирующие органы контролируемого потока. Например, обеспечивает поддержание расхода потока не меньше чем значение G или напротив не больше чем G . Значение критического расхода G зависит в основном от параметров вспомогательной струи, размеров отверстия по отношению к размерам трубы, по которой транспортируется контролируемый поток, от формы струи в устье и в небольшой степени от угла атаки струй. Таким образом для каждого технологического процесса, характеризующегося значением G , могут быть подобраны параметры вспомогательной струи.

Значение G может меняться в очень значительных пределах в зависимости от технологического процесса. Так. из условия надежности охлаждения устья горелочных устройств при основном режиме МГД ЭС расход рециркулирующих газов через один из каналов горелки должен соответствовать

скорости транспортировки не менее 5 м/с, что соответствует 12% от расхода рецирку- лирующих газов при автономном режиме (от максимального расхода).

Скачок перепада давления при отрыве струи от стенки является значительным (величина перепада скачкообразно возрастает на порядок и более), поэтому чувствительность датчика является высокой, что повышает точность индикации заданного значения расхода.

Формула изобретения 1. Способ индикации заданного значения расхода сплошной среды, заключающийся во введении в контролируемый поток под углом к его направлению вспомогательной струи, поддерживании неизменным скоростного напора вспомогательной струи при всех значениях контролируемого расхода, измерении давления в двух точках, одна

из которых расположена в зоне обратного тока за вспомогательной струей, определении перепада давления и последующем воздействии измеренного перепада давления на регулирующие и регистрирующие органы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, второе давление измеряют перед вспомогательной струей по ходу потока.

2. Способ по п. 1,отличающийся

тем, что вспомогател ьную струю формируют с сечением в виде прямоугольника, расположенного поперек потока.

Использование: при индикации заданного значения расхода. Сущность изобретения: с помощью отверстия 2 в контролируемом потоке формируется вспомогательная струя прямоугольного сечения. Скоростной напор струи поддерживается постоянным. Измеряют скоростной напор перед струей с помощью приемных отверстий 3 и 4, расположенных вдоль потока перед и за струей. При значении расхода, равном контролируемому, происходит скачкообразное изменение перепада давления вследствие эффекта Коанда, что позволяет использовать сигнал для индикации заданного значения расхода. 3 ил.

V

АР2

АР,

Фие.З