ДАТЧИК РАСХОДОМЕРА Советский патент 1972 года по МПК G01F1/75 

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

Известны расходомеры, например, тахометрического нриннипа действия, у которых в качестве бесконтактных преобразователей оборотов ротора в электрический сигнал применяются индукционные или индуктивные системы.

Индукционная система преобразования оборотов в электрический сигнал состоит из ферромагнитного ротора и внешнего магнита, на котором расположена обмотка. Вся система, как правило, размещается в герметичной камере (корпусе). При вращении ротора, например, турбинного расходомера в результате нериодического изменения магнитного сопротивления цени, а следовательно, и величины магнитного потока, пронизывающего обмотку, в ней возникает переменная э.д.с. В связи с зависимостью амплитуды выходного сигнала от расстояния между взаимодействующими элементами (ротором и магнитом) необход мо, чтобы это расстояние было минимальным.

Вместе с тем, из условия механической прочности толщина стенки корпуса расходомера под индукционной катушкой должна быть не менее определенной величины. Вследствие этого недостатками тахометрических расходомеров при использовании для высоких статических давлений в измерительно нолости являются низкие чувствительность и точность ирибора, а также узкие диапазоны измерения.

У массовых расходомеров с электроприводом, в которых ротор приводится во вращение от статора, к.п.д. привода очень низкий из-за того, что привод осуществляется через стенку корпуса датчика, а выполнение разделительной стенки тонкой также ограничивает возможности применения прибора при высоких статических давлениях.

Для повышения чувствительности, расширения диапазона измерения и области применения в предлагаемом датчике внутренняя полость камеры заполнена жидкостью и отделена от полости с измеряемым веществом гибкой мембраной.

Кроме того, во внутренней полости герметичной камеры установлена дополнительная герметичная камера, охватывающая преобразователь, внутренняя .полость которой заполнена жидкостью под давлением, меньшим давления измеряемого вещества.

На фиг. 1-5 представлены схемы выполнения датчиков тахометрических расходомеров; на фиг. 6 и 7 - то же, для массовых расходомеров с электроприводом ротора.

преобразователя 5 измеряемого параметра (перемещения) в выходной сигнал, герметичной камеры 4, заполненной жидкоетыо 5 и отделепной от полости с измеряемым веществом гибкой мембраной 6.

Устройство работает следующим образом. При воздействии потока измеряемого вещества чувствительный элемент 1 перемеи1ается (вращается), и это перемещение с помощью бесконтактного преобразователя 3 преобразуется в электрический сигнал. Величина выходного сигнала преобразователя 3 зависит от зазора между ротором и преобразователем и уменьщается пропорциоиальио квадрату величины этого зазора. Мембрана 6, испытывая действие статического давления измеряемого вещества, передает его жидкости 5, находящейся во внутренней полости камеры 4. Так как жидкость песжимаема, то это усилие в зоне преобразователя 3 полностью передается на стенку корпуеа 2 с наружной его стороны. Таким образом, стенка корпуса прибора, разделяющая измерительную полость от преобразователя 3, находится нод одииаковым давлением с обеих сторон, в связи с чем ее толщина может быть доведена до минимума. Благодаря этому можно применять указанные расходомеры при высоких статических давлениях. Приближение преобразователя 3 к ротору .позволяет получать максимальную величину сигнала с тфеобразователя, что повыщает чувствительность и прибора.

В датчпке массового расхода разделительная степка между статором 3 и ротором / также находится иод действием давлений с обеих сторои, что позволяет, применяя тонкую разделительную стенку, повысить к.п.д. привода, т. е. расщирить диапазон измерения и возможные области применения.

На фиг. 4, 5 и 7 представлены примеры выполненпя частичной «гидрокомпеисацни статического давления трубопровода, когда преобразователь 3 или статор помещены под

дополнительную камеру 7, внутренняя полость которой заполнена жидкостью под давлением, меньнпгм давления измеряемого вещества.

По такому принципу могут быть выполнены датчики расхода с заторможенной крыльчаткой, угол новорота которой преобразуется в }силие или электрический сигнал, а также датчики электромагнитных, индукционных и ультразвуковых расходомеров, преобразователи которых крепятея на корпуее датчика и

в зависимости от статического давления в трубоироводе имеют ограничения по чуветвительпоети, диапазонам измерения и областям применения.

П р е д м е т и з о б р е т е п и я

1.Датчик раеходомера, содержангий кориус, чувствительный элемент и преобразователь измеряемого параметра в выходной сигнал, расположенный на корпусе датчика в герметичной камере, отличающийся тем, что, с целью новыщения чувствительности, расщирения диапазона измерения и области применения, в ием внутренняя полость камеры заполЕШна жидкостью и отделена от полости с из-меряемым веществом гибкой мембраной.

2.Датчик но и. 1, отличающийся тем, что, в нем во внутренней полости герметичной камеры уетановлена дополнительная герметичная камера, охватывающая преобразователь, заполненная жидкостью иод давлением, меньшим давления измеряемого вещества.