ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕРво{^союгнАя:'Т-нтно-;1Хы':ЕСкдя!Е-'15 Советский патент 1970 года по МПК G01F1/56 

Изобретение относится к области измерения малопрозрачных сред.

Известные устройства аналогичного назначения и конструкции недостаточно чувствительны, особенно при малы к расходах слабопрозрачных сред.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика при малых расходах среды, уменьшение его гидравлического сопротивления, рассеивания мошности осветителя и концентрирования светового луча, а также обеспечение измерения сред с различной степенью прозрачности.

Для этого предложенный расходомер снабжен оптическими трубками, внутренняя полость которых изолирована от жидкости прозрачными пробками (линзами), герметично установленными на концах трубок, расположенных по одной оптической оси в непосредственной близости от лопастей крыльчатки.

Для повышения суммарной эффективной поверхности лопастей и тем самым для повышения чувствительности расходомера при малых расходах измеряемых сред крыльчатка выполнена с чередуюпдимися прозрачными и затемненными лопастями (также возможно частичное чередование светопрозрачных мест по поверхности отдельной лопасти, обеспечивающих различную степень прозрачности оптическому лучу), полностью перекрыва1,ош;ими проходное

сечение трубопроводов, в направлении течения среды.

На фиг. 1 изображен датчик расходомера на уровне раоноложения оптической оси фотоэлемента и осветителя, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез (представлен условно в развернутом виде).

Ненагруженная крыльчатка J заключена в каменных оиорах 2 внутри трубопровода 3, являюпдегося одновременно корпусом фотоэлектрического датчика расходомера. Для повышения чувствительности датчика расходомера при малых расходах измеряемых сред и уменьшения его гидравлического сопротивления ламиа 4 и фотоэлемент 5 размегцены вне трубопровода 3 и установлены соответственно в осветителе 6 и фотоприемнике 7. Для концентрирования светового луча и измерения сред с различной степенью прозрачности каждый из указанных элементов снабжен онтическими трубками 8, концы которых находятся в неносредственной близости от лопастей крыльчатки / и имеют прозрачные пробки 9 или длиннофокусные линзы, герметически закрывающие внутренние полости трубок во избежание попадания в них рабочей жидкости или газа. Нарные трубки 8 расположены на одной оптической оси по обе стороны крыльчатки / перпендикулярно ее лопастям или относительно продольного потока измеряемой

среды под некоторым углом а, равным углу атаки лопастей.

В качестве фоточувствительного элемента 5 применен фотодиод ФД-3 (или фоторезистор ФСК); в осветителе 6 применена лампа 4.

Электросвязи 10 от лампы 4 и фотоэлемс} та 5 сведены к штепсельному разъему //, расположенному на корпусе датчика расходомера.

Крыльчатка / имеет прозрачные и затемненные лопасти, равномерно расположенные на ступице крыльчатки и чередующиеся в определенном порядке. Например, крыльчатка имеет 12 лопастей, из которых чередуются последовательно три прозрачные и одна непрозрачная. Лопасти технологически вьютолнепы заодно со ступицей из целикового нрозрачпого материала, например литевого стекла. Из них по.ловина, третья нли четвертая час1ъ затемнена ненрозрачной краской, эмалью и т. п. Прозрачные и непрозрачные лопасти чередуются в порядке, соответствующем требуемой кратности (частоте) модуляции светового луча и частоте электроимпульса генерируемых в цепи фоточувствнтельных элементов.

Под действием нотока жидкости или газа, протекающего по трубопроводу 3, крыльчатка вращается в опорах 2 и ненрозрачнымн лопастями моделирует световой луч, поступающий на фотодиод ФД-3. С частотой модуляции светового луча в цепи фотоэлементов 5 генерируются импульсы тока, которые но электросвязям 10 через щтепсельный разъем 11 поступают на вторичное измерительно-регистрирующее устройство (на чертеже не показано). При этом мгновенный расход жидкости или газа нропорциОНален скорости вращения крыльчатки и определяется частотой следования импульсов тока, генерируемых фотоэлементом.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический расходомер, еодержащий свободно вращающуюся под действием потока крыльчатку, по одну сторону которой установлен фоточувствительный элемент, а по другую - осветитель и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью обесиечения измерення сред с различной степенью прозрачности и новыщения чувствительности расходомера нрн малых расходах, фоточувствительпый элемент и осветитель снабжены входящими внутрь измеряемого потока среды полыми

трубками, концы которых расположены в непосредственной блнзости от лонастей крыльчатки и герметично закрыты линзами, а крыльчатка выполнена с чередующимися нрозрачнЕ)1ми и зателшенными лонастями, полностью перекрывающими проходное сечение расходомера.