Турбинный расходомер Советский патент 1993 года по МПК G01F1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системе измерений расходов жидкостей и газов и, в частности, для измерения расхода воды, подаваемой в теплосетях центрально- го отопления.

Целью изобретения является повышение точности, надежности и срока службы турбинного расходомера.

На чертеже изображен заявляемый тур- Винный расходомер.

Турбинный расходомер состоит из корпуса 1 с гнездом 2 для присоединения маг- нитоиндукционного датчика, аксиальной турбинки 3, с немагнитной осью 4, входного и выходного обтекателей-струевыпрямитё- лей 5 с кольцевыми постоянными магнита- ми 6. Магниты 6 имеют полюенйе наконечники 7. Между полюсными наконечниками 7 и осью 4 находится ферромагнит- ная жидкость 8, выполненная на основе жидкости, которая не смешивается с измеряемой жидкостью или не испаряется в том газе, расход которого измеряется. 8 замкнутой полости между торцом 9 оси 4 и углублением 10 в выходном обтекателе- етруевьтрямителе 5 находится предварительно заливаемый во время сборки объем жидкости. Жидкость в углублении 10 может быть и ферромагнитной, и из измеряемой среды или другая, так же не смешивающаяся с ферромагнитной жидкостью 8.

Турбинный расходомер работает следующим образом.

Он монтируется в тракт трубопровода. Набегающим потоком жидкости или газа турбинка 3 вращается на своих опорах с угловой скоростью, пропорциональной средней скорости потока, а значит пропорциональной и обьемному расходу жидкости или газа. Ось 4 турбинки 3 опирается на ферромагнитную жидкость 8, заключенную между полюсными наконечниками 7 постоянного магнита 6.

-

Принцип работы магнитожидкостного подшипника заключается в следующем. В неоднородном магнитном поле ферромагнитная жидкость втягивается в область наибольшей напряженности магнитного поля и тем самым перекрывает имеющиеся зазоры. При помещении в феррожидкость, находящуюся в неоднородном магнитном поле, немагнитного тела, на него будет действовать дополнительная архимедова сила, на- правленная в сторону уменьшения напряженности магнитного поля. В заявляемом расходомере немагнитным телом служит немагнитная ось 4, а магнитное поле создается полюсными наконечниками 7 постоянного магнита 6. Осевая сила, возникающая из-за воздействия набегающего потока на лопатки турбинки 3. передается торцом 9 оси 4 на жидкость в замкнутой полости 10. Давление в полости 10 устанавливается в зависимости от величины и на- правленияосевой силы. Магнитожидкостной подшипник, служащий одновременно и уплотнением замкнутой полости 10, при больших осевых силах может быть выполнен многорядным и при этом он может уравновешивать осевую силу, направленную и обратно, за счет создания в замкнутой полости 10 разряжения. Углубление во входном обтекателе-струевыпрями- теле сообщается с измеряемой средой для компенсации неравномерности теплового расширения материала деталей измерительного узла и жидкости, находящейся в замкнутой полости 10, которое возникает при большом перепаде температур из-за различных коэффициентов теплового расширения. . .

По сравнению с прототипом, применяемым в настоящее время для измерения расхода нефти, заявляемый турбинный расходомер позволяет повысить точность, надежность и срок службы расходомера, получить значительную экономию дорогостоящих высокопрочных сплавов, упростить технологию производства за счет более грубых поверхностей обработки, дает возможность измерять расход плохосмазывающих и загрязненных жидкостей.

Ориентировочный ожидаемый эффект от использования заявляемого турбинного расходомера заключается в повышении точности измерений и срока службы, низкой цены из-за отсутствия деталей из высокопрочных сплавов и упрощения технологии производства расходомеров.

Формул а изо бретени я

Турби-нный расходомер, содержащий корпус, входной и выходной обтекатели- струевыпрямителй/ аксиальную турбинку, Ось которой установлена на двух радиальных и одном упорном подшипниках, и узел съема сигнала, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что. с целью повышения точности, надежности и срока службы, в выходном обтекателе- струевыпрямителе выполнено углубление, радиальные подшипники выполнены в виде Магнитожидкостных кольцевых подшипников, а упорный подшипник - в виде аксиальной герметично замкнутой полости, образованной углублением и торцом оси и заполненной несжимаемой жидкостью, при этом кольцевой магнитожидкостный подшипник установлен в зазоре между осью и поверхностью углубления.

Использование: в измерительной технике для измерения расходов жидкостей и газов, в частности для измерения расхода воды, подаваемой в теплосети центрального отопления. Сущность изобретения: расходомер содержит аксиальную турбинку 3 с немагнитной осью 4. установленную между обтекателями-струевыпрямителями 5 в кольцевых магнйтожидкостных подшипниках 8 и упорном подшипнике 10. Упорный подшипник выполнен в виде полости, образованной торцом оси 4 и углублением в выходном обтекателе-струевыпрямителе 5. Полость заполнена несжимаемой жидкостью. 1 ил.