ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАССОВОГО РАСХОДОМЕРА С ОДНОЙ КРЫЛЬЧАТКОЙ Советский патент 1971 года по МПК G01F1/76 

Изобретение Относится к области приборостроения, а именно к приборам для измерения расхода жидкости, газа или пара.

Известны первичные преобразователи массового расходомера с чувствительным элементом в виде одной крыльчатки, вращающейся на подшипниках, с помощью которой одновременно измеряются два параметра: скоростной напор и скорость потока протекающего по трубопроводу вещества, а массовый расход измеряется по величине сигнала, полученного в результате обработки сигналов, пропорциональных этим двух параметрам.

Недостатками таких приборов являются малые сроки службы и низкая надежность из-за износа опор и сложность реализации при измерении малых расходов.

Упрощение конструкции, повышение надежности и увеличение срока службы достигается тем, что в нем на крыльчатку, по наружному ее диаметру, установлен полый двусторонний усеченный конус, выполняющий роль цапф конических радиально-упорных гидроили газостатических подшипников, выполненных в виде установленных в корпусе преобразователя коаксиально по отношению к цапфам двух конических обойм с равномерно расположенными по их периметру радиальными отверстиями, а корпус преобразователя снабжен двумя радиальными отверстиями,

сообщающими полости обойм с измерителем разности давлений в этих подшипниках.

На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

На крыльчатке / установлен полый усеченный конус 2, выполняющий роль цапф. Корпус прибора состоит из двух частей 3 и. 4 с подсоединительными штуцерами 5 и 6, внутри которых установлены струевыпрямители 7 и 5. Обмотки 9 vi 10 с кольцом 11 образуют тахометрический преобразователь оборотов крыльчатки.

Обоймы 12 и 13 с равномерно распределенными по окружности радиальными отверстиями (соплами) выполняют роль подшипников. Обоймы образуют кольцевые камеры, куда через штуцеры 14 и 15 подается измеряемое вещество. Радиальные отверстия со штуцерами 16 и 17 служат для измерения перепада давлений в распределительных камерах.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое вещество, поступающее через штуцеры 14 и 15, равномерно распределяется между соплами и вытекает в трубопровод через малые кольцевые зазоры между подшипниками и цапфами. При этом возникают гидродинамические усилия, поддерживающие крыльчатку с конусом во взвешенном состояНИИ, исключающем механический контакт подшипников и цапф.

Кроме того, при протекании измеряемого вещества через первичный преобразователь в результате действия потока на крыльчатку она испытывает осевое усилие, пропорциональное скоростному напору, и окружное, пропорциональное скорости вещества.

Под действием осевого усилия крыльчатка, смещаясь по потоку, изменяет зазоры между коническими цапфами и подшипниками. При этом сопротивление истечению вещества через сопла в первом по потоку подшипнике уменьшается, а во втором - увеличивается, т. е. давление в распределительной камере соответственно в первом подшипнике меньше, чем во втором, и их соотношение определяется велияипой скоростного напора. Следовательно, .перепад давлений, измеренный соответствующим прибором, подключенным к штуцерам 16 и 17, будет характеризовать один из измеряемых параметров - скоростной напор. Причем по знаку перепада- возможно определение направления течения-измеряемого вещества.

Скорость вращения крыльчатки, пропорциональная скорости потока измеряемого вещества, может быть измерена, например, с помощью индуктивной системы преобразования оборотов в частоту следования электрических импульсов.

Оба сигнала подаются на вычислительное устройство, выходной сигнал которого пропорционален массовому расходу.

Предмет изобретения

Первичный преобразователь массового расходомера с одной крыльчаткой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и увеличения срока службы в нем на крыльчатку, по наружному

ее диаметру установлен полый двусторонний усеченный конус, выполняющий роль цапф конических радиально-упорных гидро- или газостатических подшипников, выполненных в виде установленных в корпусе преобразователя коаксиально по отношению к цапфам двух конических обойм с равномерно расположенными по их периметру радиальными отверстиями, а корпус преобразователя снабжен двумя радиальными отверстиями, сообщающими полости обойм с измерителем разности давлений в этих подшипниках.

5-5

/6