ПАРЦИАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР ГАЗА Советский патент 1973 года по МПК G01F5/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения весового количества расходуемого газа 13 нефтегазовор, химической и других отраслях промышленности.

Известны парциальные расходомеры газа, содержащие датчик с невозвращаемым потоком и измерительное устройство, снабженное дифманометром. Для получения информации о весовом количестве расходуемого газа показания дифманометра необходимо интегрировать; при этом обеспечить достаточно высокую точность интегрирования довольно сложно.

С целью повышения точности интегрирования весового расхода, измерительное устройство парциального расходомера газа выполнено в виде мембранного дозатора, содержащего соединенную с одномембранным повторителем давления за сужающим устройством газодозирующую камеру в виде двуслойного термокомпенсирующего сильфона, на выходе которой установлен выпускной клапан одномембранного реле с подпружиненным жестким центром, связанным толкателем с храповиком механического счетчика циклов.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого интегрирующего парциального расходомера газа.

Парциальный расходомер состоит из датчика / с невозвращаемым потоком и измерительного ycTpoiicTBa 2. Датчик / содержит сужающее устройство 3 (дроссель), моделирующий дроссель 4 и одномембранный повторитель 5 давления за сулсающим устройством 3. Измерительное устройство 2 выполнено в виде мембранного дозатора, содерл ащего соединенную с одномембранным повторителем 5 газодозирующую камеру 6, ограниченную двуслойным термокомпенсирующнм сильфоном 7,

II выпускной клапан 8 одномембранного реле 9, подпружиненный жесткий центр 10 которого связан толкателем 11 с храповиком 12 механического счетчика 13 циклов. Герметичная полость 14 между слоями сильфона 7 заполнена жидкостью нли газом. В последнем случае в верхней части сильфона 7 должен быть установлен груз 15. Иружино 16 жесткий центр 10 прижат к седлу клаиана 8 с усилием, равным максимальному давлению в газодозирующей камере 6, умноженному на площадь нроходного сечения седла клапана 8. Минимальное давление в газодозирующей камере 6 определяет усилие пружины 16 и площадь жесткого центра 10. При измерении весового количества расходуемого газа в условиях быстроменяющейся температуры окружающего воздуха пневматическая часть измерительного устройства должна быть помеихена в герметичный кожух 17; для уменьшения влияния изменений атмосферного давления окружающего воздуха выход одномембраииого реле 9 может быть соединен краном 18 с атмосферой не нанрямую, а через предохранительный клапан 19, в полости 20 которого давление зависит в основном от плои1,ади жесткого центра 21 и силы поджатия пружины 22.

При наличии расхода газа на сужающем устройстве 3 образуется перепад давления PI-Р2- Этот же перепад давления устанавливается и на моделирующем дросселе 4, так как давление PI подведено к нему непосредственно, а давление Рг поддерживается внутри кожуха 17 и в камере 23 благодаря одномембраиному повторителю 5, мембрана которого всегда занимает такое положение, что давление с обеих ее сторон равно между собой. Если обеспечивается равенство температуры потоков через сужающее устройство 3 и дроссель 4, например, расположением одного в непосредственной близости от другого, то в силу подобия и квадратичиости обоих дросселей расходы через них прямопронорциональны. При этом расход через дроссель 4 составляет пренебрежимо малую долю () расхода через сужающее устройство 3. Через дроссель 4 и камеру 23 повторителя 5 газ натекает в газодозирующую камеру 6, где давление постепенно нарастает до величины Рмакс., при котором жесткий центр 0 одномембранного реле 9 отрывается от седла клапана 8 и переходит в крайнее нижнее положение. Происходит интенсивное опоролснение камеры 6 через крап 18 либо пепосредственпо в атмосферу, либо через полость 20 предохранительного клапана 19. Когда давление в камере 6 падает до значения Рмип., клапап 8 захлопывается, и давление в камере 6 вновь начинает увеличиваться до максимального, после чего цикл повторяется.

При каждом цикле толкатель 11, связанный с жестким центром 10, поворачивает на один зуб храповик 12, установленный на входном валу механического счетчика 13 циклов, показания которого могут быть протарировапы в весовых единицах количества контролируемого газа, если обеспечена компенсация температурных искал е11ий весовой порции газа, формируемой в газодозирующей камере 6.

Температурная компенсация осуществляется с помощью двуслойного сильфона 7, в герметичной полости 14 которого происходит изобарическое расщирение или сжатие л идкости или газа, находящихся под давлением Рс Рмакс., определяемым весом груза 15. В случае заполнения полости 14 между слоями сильфона 7 жидкостью, например керосином, коэффициент объемного расширения которой мало отличается от коэффициента объемного расширения газа, необходимость в грузе 15 отпадает. Изменение температуры окружающей сильфон среды приводит к изменению температуры и давления газа, заключенного в полости 14. В результате этого подвижный торец сильфона с грузом 15 перемещается до нового равномерного состояния, изменяя тем самым объем газодозирующей камеры 6. Благодаря этому весовая порция газа, пропускаемая за

один цикл клапаном 8, остается всегда одной и той же.

При измерении расхода газа с пониженным давлением следует в сбросную линию расходомера включить предохранительный клапан 19,

в полости 20 которого устанавливают пружиной 22 давление, больше атмосферного. Этим уменьшается влияние изменений последнего па расходные характеристики одномембранного реле 9.

Предмет изобретения

Парциальный расходомер газа, содержащий снабженный одномембранным повторителем

давления за сужающим устройством датчик с певозвращаемым потоком и измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования весового расхода, в нем измерительное устройство выполнено в виде мембранного дозатора, содержащего соединенную с одномембранпым повторителем давления за сужающим устройством газодозирующую камеру в виде двуслойного термокомпенсирующего сильфона, на выходе которой установлен выпускной клапан одномембранного реле с подпружиненным жестким центром, связанным толкателем с храповиком механического счетчика циклов.

CSpoc