ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ Советский патент 1969 года по МПК G01F1/28 

Изобретение относится к области измерения расхода жидкости и может наР1ти применение при исследовании динамических характеристик различных гидравлических систем, где одновременно с измерением постоянной составляющей расхода необходимо измерять пульсации расхода жидкости, ча стота которой лежит в области 1 -100 гц, а амплитуда I-5% от всего расхода.

Известные расходомеры позволяют измерять малые колебания расхода, когда постоянная составляющая расхода соизмери.ма или равна амплитуде пульсации.

Цель изобретения - измерение одновременно ПОСТОЯННОЙ и переменной составляющих пульсирующего с малой амплитудой расхода ж-идкости на общем высоком уровне расхода. Эта цель достигается тем, что в предлагаемом датчике поток жидкости, воздействующей на чувствительный элемент, закручивает приобразователь перемещения его, рассчитанный не на полное усилие, соответствующее всему расходу, а на его часть, соответствующую переменной составляющей расхода. Имеющаяся в датчике инерционная система обратной связи через упругое соединение создает на заслон ке усилие, равное по величине и направленное в сторону, противоположную усилию, создаваемому постоянной составляющей расхода, и разгружает преобразователь перемещения, который с помощью электрического преобразователя регистрирует малые колебания расхода. ПостоянfiaH составляющая расхода однозначно связана с компенсирующим усилием, измерение которого с помощью электрического преобразователя позволяет регистрировать ее величину.

Достигается это с помощью преобразователя перемещения чувствительного элемента, вы11олненного в виде двух параллельно подсоединенных к рычагу чувствительного элемента упругих систем, одна лз которых выполнена в виде торсиона с характеристикой, рассчитанной на усилие, создаваемое перемешюй составляющей пульсирующего расхода, а другая - в виде последовательно соединенной цепи, состоящей из проходящего через торсион вала, пружины и редуктора с мотором, создающим на рычаге момент, уравновешивающий действие постоянной составляющей расхода.

На чертеже представлена схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит чувствительный элемент Л помещаемый в поток и закрепленный на конце рычага 2, сидящего на конце торсиона -, внутри которого проходит трубка 4 с упругими пластинками 5, па которые наклеены тензодатчики 6, образующие электрический полумост.

ся с редуктором 9, приводимым во вращение реверсивным мотором 10. На оси редуктора 9 находится скользящий контакт потенциометра 11. Для иредохранения упругой системы от перегрузок ставятся уиоры 12. Датчик подсоединяется к прибору 13, предназначенному для работы с тензодатчиками. К выходу прибора подключаются ш.тейф 14 и фильтр 15, выделяющий постоянную составляющую сигнала. К фильтру подсоединяется поляризоеаппое реле 16, вк;иочаю1цее мотор 0. Потенциометр // вместе с сопротивле.ниям 17 и 18 образует электрический мост, с диагонали которого подается сигнал па шлейф 19.

При прохождении пульсирующего потока жидкости .через датчик па чувствительном элементе / возникает усилие, которое через рычаг 2 закручивает торсноп 3, поворачивает трубку 4 и изгибает пластинкп 5. В полумосте, образуемом тензодатчиками 6 возппкает разбаланс, который на выходе прибора 13 вызывает ток, пропорционалы ый этому усилию. Сигнал с выхода прибора подается на шлейф 14 и фильтр 15, с которого выделенная постоянная составляющая сигнала подается па реле 16, которое включает мотор W в том или другом паправлении в зависимости от паправлепия тока. Мотор W через редуктор 9 закручивает пружину 8 и через вал 7 создает на конце торсиопа момент, равный по величипе моменту, создаваемому постоянной составляющей расхода и направленный в противополож-ную сторону. После того как момент, создаваемый постоянной составляющей расхода, будет уравновешен, ток, проходящий через реле 16, станет равиым пулю, и реле выключит мотор 10. На чувствительпый элемент датчика теперь

будет действовать только усилие, создаваемое переменной составляющей расхода. Нзмеряемый сигнал регистрируется шлейфо.м 14. Постоянная составляющая расхода однозначно

связана в датчике с компенсирующим усилием, развиваемым системой обратной связи. Это усилие определяется по степени закручивания пружины 8 с помощью потенциометра 11, скользящий контакт которого связан с концом

пружины. Сигнал, полученный при движении скользящего контакта и соответствующий определенному значению постоянной составляющей, регистрируется шлейфом 19.

Предмет изобретения

Датчик расхода жидкости, сол,ержащий чувствительный элемент, укрепле1П Ь1Й на рычаге и помещенный в поток, и преобраз)ватель перемещения чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения постоянной и переменной составляющих пульсирующего с малой амплитудой

расхода жидкости, преобразователь перемещения чувствительного элемента выполпен в виде двух параллельно подсоединенных к рычагу чувствительного элемента унругих систем, одна из которых вынолнена в виде торсиона с характеристикой, рассчитанной на усилие, создаваемое переменной составляющей нульсирующего расхода, а другая вынолнена в виде последовательно соединенной цени, состоящей из проходящего через торсиоп вала нружнны и

редуктора -с мотором, создающим .на рычаге момент, уравновешивающий действие постояпной составляющей расхода.