ДАТЧИК РАСХОДА Советский патент 1972 года по МПК G01F1/12 

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения расхода жидкости, газа и пара.

Известные тахометрические датчики расхода, содержащие струенатравляющий аппарат, лоласти которого или их концы монтированы поворотно и подпружинены, недостаточно точны и конструктивно сложны.

Для повышения точности и расширения диапазона измерения в предлагаемом датчике перед чувствительным элементом установлено устройство для изменения проходного сечения, например конфузор, стенка которого выполнена в виде продольных упругих полос, консольно закрепленных и жесгко связанных с корпусом.

На фиг. 1-3 представлены различные конструктивные схемы описываемого датчика с осевым подводом потока к чувствительному элементу; на фиг. 4 - то же, с тангенциальным подводом потока протекающего вещества к чувствительному элементу.

Датчик расхода с осевым подводом потока содержит корпус /, струенаправляющий аппарат 2, снабженный .конфузором 5, чувствительный элемент (аксиальную турбинку) 4, струевыпрямляющий аппарат 5 и узел съема сигнала (тахометрический преобразователь) 6.

Направляющие и турбинка закреплены в корпусе таким образом, что последняя может свободно вращаться на подшипниках от действия потока измеряемого вещества. ПродольНые пластины конфузора жестко крепятся к корпусу на струенаправляющий аппарат приваркой, клепкой, винтами.

Принцип действия датчика заключается в следующем.

Поток измеряемого вещества, проходя через подводящие каналы струенаправляющего аппарата 2, конфузор 3, действует на лопасти турбинки 4, вращая ее со скоростью, пропорциональной скорости потока. Вращение турбинки преобразуется в электрический сигнал тахометрическим преобразователем 6.

Известно, что при измерении, например, расхода газа или малых расходов жидкостей величина градуировочного коэффициента В

9(Q), (где Q -объемный расход) непостоянная и уменьшается по диапазону измерения с уменьшением расхода, т. е. скорости измеряемой среды. Это объясняется тем, что одновременно с уменьшением скорости измеряемой среды уменьшается крутящий момент на турбинке, и последний становится соизмеримым с моментом сид сопротивления (трения в опорах, гидравлические трения и сопротивления).

Для -получения при малых значениутх расхода достаточното крутящего мо:мента нату;;б -шке необходимо увеличение скорости потока в нижней части диалазона измерения, а следовательно, оборотов турбиики и коэффициента В при выбранном угле натекалил лотока на лопасти турбинки. Это приводит к увел1 чению оборотов ротора в верхней части диапазона измерения, повышению перепада давления и уменьшению моторесурса прибора.

В предлагаемом датчике расхода с целью получения постоянной величины коэффициента В во всем диапазоне измерения (а следовательно, ловышения точности и расширения диапазона измерения) леред чувствительным элементом устанавливаются конфузорно или ди|ффузорно продольные полоски, закрепленные таким образом, что в статическом положении они сужают проходное сечение. Благодаря этому при малых значениях расхода (в нижней части диапазона -измерения) из-за суженного проходного сечеиия скорость измеряемого пото.ка в зоне перед турбинкой, а следовательно, и крутяш.ий момент на турбинке

увеличиваются, что вызывает возрастание значения коэффициента В на этом участке диапазона измерения.

При дальнейшем увеличении расхода (повышении скорости потока) упругие полоски отжимаются гидравлическим давлением потока и проходное сечение увеличивается, что позволяет уменьшить обороты турбйнки и лоддерлшвать значение коэффициента В в пределах величин, полученных при малых значениях расхода.

Предмет изобретения

Датчик расхода, содержащий корпус, чувствительный элемент и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диалазона измерения, в нем перед чувствительным элементом установлено устройство для изменения проходного сечения, например конфузор, стенка которого выполнена в виде продольных упругих полос, консольно закрепленных и жестко связанных с корпусом.

ff.

Фиг 3