Вихревой расходомер Советский патент 1975 года по МПК G01F1/00 

1

Изобретение относится к приборам для измерения расходов жидкостей и газов.

Известный вихревой расходомер состоит из кориуса, струезавихрителя, формирующего патрубка, струевыпрямителя и приемника-преобразователя. Струезавихритель представляет собой неподвижный многолопастной винтовой шнек. Шаг винтовой линии каждой лопасти - величи}1а постоянная, поэтому угол атаки лопасти изменяется по высоте. Измеряемый поток входит в прибор, закручивается струезавихряющим аппаратом, формируется в патрубке и, выходя в область расширения за патрубком, начинает прецессировать с частотой, пропорциональной расходу. Частота прецессий вихревых колебаний преобразуется в электрическую форму приемником-преобразователем. Остаточное вращение потока снимается струевыпрямителем. Линейность функциональной зависимости между частотой вихревых колебаний и расходом зависит от постоялства угла закрутки потока. Винтовой щнек, закручивающий поток, имеет по высоте лонасти переменный угол. Поэтому единичная струйка потока, проходящая между двумя соседними лопастями, отклоняется от оси потока на разные углы по высоте, причем преобладает тот угол, где расположен центр тяжести струйки. Расположение центра тяжести струйки может изменяться в зависимости от характера течения потока (ламинарный, турбулентный, форма распределения скоростей на входе). Функциональная зависимость между частотой вихревых колебаний потока и значениями расхода имеет

характерные нелинейные искажения в разных диапазонах измеряемого расхода.

Изготовление шнека - и дорогостоящая технологическая операция. В предложенном расходомере струезавпхритель выполней в виде цилиндрического диска. Торцевая поверхность диска просверлена серией отверстий. Отверстия равномерно расположены по торцу диска. Ось каждого отверстия наклонена к оси диска. Величина угла наклона

уменьшается с уменьшением типоразмера прибора и учитывает влияние кинематической вязкости измеряемой среды.

Кинематическая вязкость влияет тем меньше на эпюру скоростей в потоке, чем больше

тппоразмер прибора. Центры отверстий расположены по концентрическим окружностям на поверхности торца диска. Оптимальная толшииа диска определяется как произведение минимального расстояния между входом и выходом отверстия на та«генсе угла между осью отверстия и плоскостью диска.

Описываемый вихревой расходомер показан на чертеже. Поток измеряемой жидкости входит в корпус 1 прибора, закручивается струезавихряющим аппаратом 2, форми)эуется патрубком 3, выпрямляется струевыпрямителем 4. Возникающие вихревые колебания нреобразуются в электрическую форму приемником 5.

Струезавихритель 2 представляет собой цилиндрический диск, который просверлен отверстиями. Вход 6 и выход 7 каждого отверстия расположен на оси, которая смещена относительно оси диска на онределенный угол. Точки пересечения осей отверстнй с поверхностями торцов диска расположены но концентрическим кругам. Единичиая струйка, ироходя через отверстие, приобретает строго фиксированный угол закрутки, который не завнсит от характера течения потока на входе.

Изготовление струезавихрителя, нредставляющего собой диск, нерфорированный отвер0

стнями под зглом, является техно,югическ:1 несложной задачей и требует небольшой трудоемкости.

Форм у л а и 3 о б р е т е и и я

Вихревой расходомер, еодержащий , Струезавихритель, формируюи1ий натру бок, струевынрямитель, приемник-преобразователь, отличающийся тем, что, с целью уирощения конструкции и уменьшения влияния нелинейных искажений на разных диапазонах измерения, в нем Струезавихритель выполнен в виде цилиндрического диска с отверстиями, оеи которых 4 асательны к концентрическим окружностям на торцевой поверхности диска и расиоложецы под углом к осп диска.

4

У

®,