Преобразователь параметров потока Советский патент 1993 года по МПК G01F1/44 

Ё

Использование: в различных отраслях народного хозяйства для измерения расхо- д с повышенной точностью. Сущность изобретения: преобразователь параметров потока, содержащий рубу Вентури, в которой на пластинчатых опорах установлено обтекаемее тело ч виде цилиндра с конусными насалами, дзе трубки отбора давления, одна из которых расположена на стенке кон- фузорной части трубы Вентури, а другая - на стенке горловины трубы Вентури, и связанный с трубками измерительный прибор снабжен трубкой отбора полного давления с приемным каналом, выполненным в обтекаемом теле, выведенным через одну из пластинчатых опор в диффузорнуго часть трубы Вентури и подключенным к измерительному прибору. 1 ил.

i Изобретение относится к измерительной технике и можетбыть использовано в различных отраслях народного хозяйства для измерения расхода с повышенной точностью.

| Известен расходомер, содержащий трубу Вентури, состоящую из конфузора, горловины и диффузора, обтекаемое тело, выполненное из трех элементов: входного конуса, длина которого по оси трубопровода, равна длине конфузора, цилиндра, диаметр которого определяется степенью требуемого сужения потока, а длина равна длине горловины, выходного конуса, закрепленного кон- сольно к диффузору с помощью двух горизонтальных или двух вертикальных пла- сч ичных опор.

Недостатком известного расходомера является невысокая точность измерения расхода, что связано с невысоким перепадом давлений - основным параметром при

измерении расхода.от которого зависит эффективность замера расхода. Последнее во многом связано с тем, что в известном решении измерялся перепад статических давлений, тогда как было бы целесообразнее, если бы одна из импульсных трубок замеряла бы полный напор. Это позволило бы повысить измеряемый перепад давлений, а следовательно, диапазон и точность измерения расхода. Кроме того, с уменьшением типоразмера расходомера в нем растет входная скорость потока, а значит растет динамический напор. Это в еще большей мере способствует снижению измеряемого перепада давления, а значит, ведет к снижению точности определения расхода и снижению диапазона измерения. Это устройство принято в качестве прототипа.

Преобразователь параметров потока, содержит трубу Вентури, в которой на плаХ|

Ч) СО

ю со

СА

стинчатых опорах установлено обтекаемое terto в виде цилиндра с конусными насадками, двух трубок отбора давления, одна из которых расположена на стенке конфузор- ной части трубы Вентури, а другая на стенке горловины трубы Вентури. Трубки отбора давления связаны с измерительным прибором. Преобразователь параметров потока снабжен трубкой отбора полного давления с приемным каналом, выполненным в обтекаемом теле, выведенных через одну из пластинчатых опор в диффузорную часть трубы Вентури и подключенную к измерительному прибору.

Новыми признаками заявляемого преобразователя параметров потока является снабжение его трубкой отбора полного давления с приемным каналом, выполненный в обтекаемом Теле, выведенных через одну из пластинчатых опор в диффузорную часть трубы Вентури и подключенным к измерительному прибору. Это позволяет в заявляемом устройстве вместо статического, как это было в прототипе, замерять полный напор. Так как последний на величину динамического напора больше статического, то и измеряемый прибором перепад давлений Ah на эту величину больше, чем:у прототипа, так как в заявляемом преобразователе обеспечивается замер разности полного и статического напоров. Кроме того, в заявляемом преобразователе параметров чем больше скорость набегаемого потока, тем больше этот перепад Ah. Это значит, что для малых типоразмеров устройств точность измерения расхода будет возрастать, а значит будет происходить расширение диапазона измерения расхода. Эти ноше признаки, отличающие рассматриваемое решение от прототипа, не были выявлены при анализе аналогов и других известных решений.

На чертеже представлен преббразова- тель параметров пйтока.; Преобразователь параметров потока содержит трубу Вентури 1, в которой .на пластинчатых опорах 2 установлено обтекаемое тело, в виде цилиндра 3 с конусными насадками, передним 4 и задним Б. Преобразователь параметров потока содержит две трубки отбора давления, одна 6 из которых расположена на стенке конфузорной части трубы Вентури 1, а другая 7 на стенке горловины трубы Вентури 1. Трубки отбора давления 6, 7 подсоединены к измерительному прибору (на чертеже измерительный прибор не показан). Преобразователь параметров потока снабжен трубкой отбора полного давления 8 с приёмным каналом 9, выполненной в обтекаемом теле - цилиндре

3 и конусных насадках 4 и 5. Эта трубка 8 выведена через одну пластинчатую опору 9 в диффузорную часть трубы Вентури 1. Все трубки отбора статического 6, 7 и полного

давления 8 подключены к измерительному прибору (на чертеже он не показан) для замера перепада давления (между трубками статического отбора давления 6 и 7) - Ah и трубками статического б и 7 с одной стороны, и трубкой 8 отбора полного давления, с другой, В последнем случае измеряется перепад давлений в сочетании 6-8 или 7-8, обозначенный как A hi и A hi, соответственно. Перепады давлений A hi и A.h2 больше

статического перепада давлений Ah и значит способны измерять расход с высокой точностью в более широком диапазоне расходов.

Преобразователь параметров потока

работает следующим образом.

Поток среды, поступающей на вход трубы Вентури 1, испытывает поджатие со стороны ее конфузорной части и обтекаемого тела, состоящего из переднего входного кокуса 4, цилиндра 3 и заднего выходного конуса 5. Это в горловине трубы Вентури Т создает довольно высокое значение динамического . напора, резко снижая статический напор о трубках 6, 7 размещенной на

стенке конфузорпой масти трубы Вентури 1 и в ее горловине, причем наиболее низкие показания статического напора характерны для трубки отбора давления 7, расположен-.

ной на стенке горловины трубы Вентури 1.

Поэтому, при подсоединении к 6 и 7 измерительного прибора, может быть замерен перепад Ah статических давлений, что при- емлёмодляопределенныхтйпоразмеровус- тройств, использующих этот перепад Ah

для измерения расхода. Это дает достаточно хороший результат при измерении расхода, когда скорость потока на входе в конфузорйую часть трубы Вентури 1 мала, в сравнении со скоростью в ее горловине. Одповременно с этим в преобразователе параметров потока трубка отбора полного давления 8 подключена к измерительному прибору, например, к манометру. Это значит, что когда измерительный прибор, подкдюченный к трубкам отбора давления 6 и 7, покажет неудовлетворительно малое значение статического перепада Ah давления с точки зрения измерения расхода, то трубка . отбора статического давления 6 или 7 в сочетании с трубкой отбора 8 полного давления при их подключении п сочетании 6-8 или 7-8 покажет более высокое значение перепада давления A hi; А п, между статическим и полным давлениями. Это позволяет расширить диапазон измеряемых расходов, так как в том случае, когда нехватает для-измерения расхода перепада статических давлений Ah, то для его замера используют перепады давлений, смешанные Ahi или Ari2, то есть расход может замеряться многовариантно в отличие от прототипа, в котором измерение расхода строилось на измерении статического перепада давлений A h. Это преимущество имеет важное значение Для измерения расхода, особенно с уменьшением .типоразмера устройства, тЈк как с ростом скорости набегающего потока значения показаний статического давления в отборах б и 7 приближаются друг к д эугу, а абсолютное его значение резко па- д зет (в условиях роста динамического напора). В этих условиях полное давление не зависит от скорости всегда постоянно, обеспечивая высокий уровень значений. В условиях, когда в паре 6-8 или 7-8 статическое давление мало в отборах б или 7, а полное 8 - значительно, то это значит, что перепады давления Ahi или Ah2 будут значительны для малых типоразмеров уст- ройств, что повышает диапазон измеряемых расходов в условиях повышения точности его измерения. Каждое значение Ah, Ahi и Aha оптимально для измерения расхода в определенном диапазоне расхо- дЬв.

Г Как известно, формулой, связывающей рйсход G с перепадом давлений Ah, Ahi иЬи Ah2, а в общем случае Ahi является формула вида:

I Формула-изобретения Г Преобразователь параметров потока, содержащий трубу Вентури, в которой на пластинчатых опорах установлено обтекае- Иое тело в виде цилиндра с конусными на- сйдками, две трубки отбора давления, одна и|з которых расположена на стенке конфу- зЬрной части трубы Вентури, а другая на сменке горловины трубы Вентури, и связанG Ki VATT, где 1 0, 1,2, ...;

К| - коэффициент, определяемый конкретными относительными размерами устройства. Величина KI может быть определена при тарировке преобразователя параметров потока.

Технико-экономические преимущества заявляемого преобразователя параметров потока в сравнении с прототипом или ана- логами состоят в следующем

Готовность заявляемого устройства к использованию высока, так как он может быть изготовлен в мастерских любого типа. Опытный экземпляр устройства изготовлен и его испытания намечены на одном из предприятий г.Алма-Аты.

ный с трубками измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, он снабжен трубкой отбора полного давления с приемным каналом, выполненным в обтекаемом теле, выведенным через одну из пластинчатых опор в диффузорную часть трубы Вентури и подключенным к измерительному прибору.