Тепловой расходомер Советский патент 1975 года по МПК G01F1/68 

(54) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОЛ ЕР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к измерения расхода веществ и может быть использовано для измерен1ия больших расходо;в веществ в различных технологических .процессах.

Известеи парциальный тепловой расходомер для измерения больщих расходав, содержащий входной патрубок с диафра гмой п отводами, а также измерительный патрубо к с установленными на «ем нагревателем и термопр1иемнИ1ками. Одна1ко отмечается сложность и большие габариты конструкции.

Известен также таплавой расходомер, в KOTopOLM компактность конструкции сочетается с высакой точностью измерения и в которОМ входной патрубок с отверсгиями по образующей введен во виутрь измерительного палрубка, при этом входной патрубок заглушен с одного конца, а отверстия его находятся напроБив нагревательного чувствительного элемента, вьшол1н0нного вместе с ко,мпенсационным те:рмочу вств1ительнььм элементом в виде участков измерительного патрубка. Однако таким расходомером нельзя измерять большие расходы, т. е. недостатком его является малый диапазон измеряв.мых расходов.

В предлагаемом расходомере на конде входного патрубка установлена диафрагма, от1верстия расположены по периметру входного патрубка, а на наружной поверхности измерительного патрубка установлен нагреватель, зона денст1В11Я которого раслолагается между 011верстия:.ми и диафрагмой.

Иа чертеже изображен толловой расходомер.

Кор.пус расходомера состоит из двух цплиндричесиих патрубков, входного / -и измерительного 2, с различными проходными ссчения.ми. Иатрубок 4 ох1ватывает снаружи

патрубок / таким образом, что между niiMin образуется кольцевой зазор. Часть патрубка 1, находящаяся внутри патрубка 2, имеет ряд отверстий 5 по своему пер,И метру и диафрагму 4. На внешней поверхности измерительного патрубка 2 расположен нагреватель 5, питающийся от псточн1П ка питания 6. На равных расстояниях от середииы нагревателя 5 находятся термоприелшики 7 п 8, сигнал с которых подается на пзмерительный прибор 9.

Нри прохождении иотока вещества через преобразователь расхода образуется иерсиад статических давлений между сечениями А и Б. Ир1ИЧ м в сечении Б после внезаиного расщирения проходного сечения статическое давление будет ниже, чем в сечении А из-за потерь энергии потока при прохождении через диафрагму 4. Поэтому по кольцевому зазору, образованному патрубками 1 и 2, через отверстия 5 пойдет измеряемая часть потока от сечения А к сечению Б с расходом, определяемым геометрией проходного сечения и перапаДЭМ да1влбН1ИЙ между сечениями А и Б. Поскольку перапад давлений этИМИ сечения.м.и зависит от общего расхода жидкости, то, :иЗме1ряя расход в кольцевом зазоре, определяют оснавной расход. Для измерения кольцевого нотока используют колори метрлческий расходомер, и меющий нагре1ватель 5 источник 1ПИта1ния 6 нагревателя и термо(прием:НгИ:ка 7 и S с измерительны прибором 9. Жидкость, проходя по кольцезо му зазо;ру, нагревается от нагревателя. Поэтому температура наружной поверхности измерительного патрубка 2 повышается от сечения А к сечению Б. Степень нагрева жидкости зависит от ее расхода в плотности. Следовательно, измеряя разность температур (ВДОЛЬ течения в колыцавом зазоре с пол-ющью тер.моприемлИкой и измерительного прибора, МОЖ1НО измерить массовый расход жидкости в «ольцевоМ канале, за1ви1сящий от основного массового расхода. Зная вид этой за1ВИСимост,и, а та:кже вид завистмости между расходом в кольцевом зазоре и измеряемой разностью температур, можно по показаниям прибора 9 определить массовый расход потока жидкости, проходящий через расходо.мер. Pat04eTb позволяют определить ОПтималь.ные параметры конструкции. , использоваяие эллиптических отверстий увел1ИЧ1Ивает коэффициент расхода, но усложняет технологию изготовления. Поэтому можно рекомендовать круглую форму ОТ1ВФСТИЙ. Для однозначности показаний расходомера течение в кольцевой должно быть осеонмметричным. Поэтому число OTisepcTiHE во входном патрубке должно быть максимальньгм при минимальном диаметре отверстия. При этом толщина ствекн не должна превышать 30% от диаметра от1верстия. Для создания осеоим.метричного течения вся конструкция расходомера должна быть осеэи-мметричиой. Ширина диафрагмы может влиять лишь на стабильность течения. Нагреватель расходомера сверху из.мерителького патрубка должен быть расположен между диафрагмой и от1верст иям)и. Длина нагревателя должна быть достаточно большой, так как с увеличением ее увеличивается прогрев жидкости в кольцевой щели и повышается чувствительность расходомера. Чтобы исключить :влияние радиальных течений жидкости на похазания расходомера, расстояние между отверстиями и диафрагмой должно ;::равышать длину нагревателя. Эти усилия необходимо учитывать трал выборе длины части входного патрубка, находящейся в измерительном патрубке. Предлагаемый расходомер позволяет измерять расход любых жидкостей, обладает высокой надежностью, обусловленной отсутствием подвижных деталей и простотой конструкции. Рациональным выбором геометрических параметров конструкции, в первую очередь раз-меров диафрагмы, можно расширить диапазон измеряемых расходов в сторону больших скоростей потока, а, следовательно, и больших расходов. Предмет и з о б р е т е н и я Тепловой расходомер, содержащий измерительный патрубок, расположенные на нем нагреватель и термочувствительные элементы, соединенные с измерительным прибором, и 1ВХОДНОЙ патрубок с отвер стиями, коаксиально введенный в измерительный патрубок с образаван1ием кольцевого зазора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона в сторону измерения больших расходов парциальным методом, на конце входного патрубка установлена диафрагма, отверстия расположены по перп.метру входного патрубка, а зона действия нагревателя находится между упо.мянутыми отверстиями и д;иа|фрагмой.