ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДОМЕРА Советский патент 1973 года по МПК G01F1/00 G01F5/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может быть использовано для измерения расхода среды в медико-физиологических приборах.

В известных преобразователях расходомеров для перехода на иной диапазон измерения необходимо отключение его от источника Измеряемого потока среды для смены пакета капилляров, что затрудняет его эксплуатацию. Кроме того, в таких преобразователях невозможно плавно изменять площадь проходного сечения.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения.

Это достигается тем, что в цреобразовате.ие центральная ось выполнена поворотной, помещена во втулку и снабжена фиксаторо.м угла поворота, а на торцах втулки установлены поворотные заслонки, состоящие из ступенчато наложенных друг на друга намагниченных профилированных лепестков, например, серповидной формы. Головка каждого лепестка снабжена осью вращения и входит в зацепление с цилиндрической поверхносгью центральной оси.

На чертеже показан преобразователь.

Преобразователь содержит корпус /, заполненный спиральным капиллярным пакетом 2, закрепленным вокруг втулки 3, центральную ось 4, установленную на подшипниках 5, рукоятки 6, расположенные на торцах оси 4, заслонкн 7 и 8, состоящие из лепестков 9. Лепестки вьгполнены из полукруглой головки 10 и полукольцевой части // с закругленным концом 12 и осью 13 вращения, закрепленной на втулке 5. В кольцевые камеры 14 введены щтуцеры 15. Счетно-щелчковый механизм 16 состоит из пружинной пластины 17 и зубчатого колеса 18.

Преобразователь работает следующим образом.

Когда лепестки 9 заслонки 8 занимают крайнюю развернутую позицию и их концы 12 касаются корпуса /, головки 10 и концы

12 образуют ступеньки замкнутой (некончающейся) лесенки, и поэтому лепестки 9 заслонки 8 располагаются под некоторым углом к торцовой поверхности капиллярного пакета 2. Оси 13 лепестков расположены но окружности торцовой поверхности втулки 3 на таком расстоянии друг от друга, чтобы в рассматриваемой крайней развернутой позиции лепестки вершинными точками дуг своей полукольцевой части // касались друг друга. Во

всех других точках дуг частей И лепесткп ступенчато накладываются друг на Друга, причем зоны взаимного наложения плавно увеличиваются в обоих направлениях и растут по толщине в области головок 10 и концов 12.

В итоге заслонка S образует жесткую диафрагму, которая почти полностью перекрывает поперечное сечение капиллярного пакета 2. Ненерекрытыми остаются небольшие, симметрично расположенные по окружности группы капилляров у самых краев корпуса /.

При прохождении потока через эти группы неперекрытых капилляров на кольцевых камерах 14 образуются переменные перепады давлений, пропорциональные пульсациям потока, которые отводятся при помощи штуцеров 15 па измеритель давления.

С увеличением интенсивности воздушного потока аэродинамическое сопротивление преобразователя может оказаться настолько большим, что падение напора, а, следовательно, и снимаемый перепад давления, выйдет за пределы, допустимые для измерителя. Тогда поворотом рукоятки 6 оси 4 против часовой стрелки поворачивают все лепестки 9 заслонки 8 одновременно вокруг своих осей 13 врашения по направлению к центру, и концы 12 описывают траекторию, показанную пунктиром. Зоны взаимного наложения лепестков увеличиваются, толш,ина заслонки 8 возрастает, и наклон ее лепестков возрастает.

Дальнейший поворот оси 4 против часовой стрелки приводит к тому, что лепестки 9 занимают крайнюю свернутую позицию, и для воздушного потока открываются все каниллярные каналы пакета 2. Это означает, что преобразователь, приобретя наименьшую чувствительность, способен измерять самые интенсивные воздушные потоки рассчитанного диапазона изменения расходов.

Последний угловой зуб зацепления головок 10 с осью 4 выполнен так, что дальнейший поворот лепестков в предыдущую сторону невозможен. По этой же причине невозможен также их поворот и за крайнюю развернутую позицию. Следовательно, фиксация обеих крайних позиций происходит автоматически.

Благодаря серповидной форме лепестков 1при крайней свернутой их позиции места расположения осей 13 вращения остаются неперекрытыми уложенными друг на друга частями 11. Это позволяет лепесткам занять крайнюю свою позицию. Таким образом, хотя общая толщина заслонки 8 увеличивается до максимума, толщина ее в местах расположения осей 13 остается неизменной. В процессе полного рабочего хода лепестков 9 из одной крайней позиции в другую они не перемещаются вдоль оси 13, а лишь качаются относительно нее в пределах угла, например от 10 до 20°. Этому способствует соответствующий зазор их посадки на оси 13. Высота зубьев зацепления выбрана такой, что наличне зазора не нриводит к расцеплению вращающейся оси 4 и голо.вок 10 лепестков.

Вращающаяся ось 4 находится в зацеплении и с лепестковой заслонкой 7, которая составлена аналогично заслонке 8 из тех же лепестков. Разница состоит в том, что лепестки в заслонках 7 и S ориентированы своими выпуклостями в разные стороны. Это необходимо для того, чтобы при вращении оси 4 лепестки заслонок синхронно поворачивались в одну и ту же сторону, т. е. либо разворачивались,

либо сворачивались.

Так как лепестки 9 изготовлены из магнитных сплавов, то при взаимном с.мещении по траекториям, они плотно прилегают друг к другу и к торцам поверхности металлического

капиллярного пакета 2. Это обеспечивает необходимую степень герметичности лепестковых заслонок 7 и 8 и препятствует прохождению между лепестками ответвлений измеряемого воздущного потока.

Для предотвращения ослабления взаимного прилегания лепестков металлические массы концов вращающейся оси 4 за границей расположения лепестков существенно уменьшены, в частности, за счет изготовления рукояток 6

н ограничительных шайб /9 из неметаллических материалов. Степень намагниченности лепестков выбрана такой, чтобы не превышать нагрузочную способность зубчатого зацепления.

Угол поворота вращающейся оси 4, а, следовательно, и степень перекрытия поперечного сечения преобразователя фиксируется с помощью отсчетно-щелчкового механизма 16. При сходе пружинной пластины 17 с очередного зуба колеса 18 происходит щелчок в результате удара пластины о следующий зуб.

Преобразователь может быть заранее проградуирован при четырех позициях заслонок 7 и 8, поэтому щелчковый механизм 16 выполияет и функцию отсчетного устройства.

Предмет изобретения

Преобразователь расходомера, содержащий

капиллярный пакет, установленный в корпусе и образованный гладкой и гофрированной лентами, намотанными по спирали вокруг центральной оси, и подводящие щтуцеры дифманометра, отличающийся тем, что, с целью

расширения диапазона измерения, в нем центральная ось выполнена поворотной, помещена во втулку и снабжена фиксатором угла поворота, а на торцах втулки установлены поворотные заслонки, состоящие из ступенчато

наложенных друг на друга намагниченных профилированных лепестков, например, серповидной формы, причем головка каждого лепестка снабжена осью вращения и входит в зацепление с цилиндрической поверхностью

центральной осн.