Устройство для измерения массового расхода Советский патент 1976 года по МПК G01F1/82 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАСССеОГО РАСХОДА

Изобретение относится к области измерения расходов жидкостей и газов и предназначено для измерения массового расхода, в частности, в нефтедобывающей промышленности, где необходимо контролировать расход водонефтяных и газонефтяных смесей.

Известно устройство для измерения массового расхода, содержащее корпус, струенаправляющий аппарат, установленный на упругом элементе кручения, шарик, ограничительное кольцо, струевыпрямитель и узлы съема сигнала {.

Недостатком известного устройства является зависимость результата измеренк 1 эт колебаний вязкости, плотности и других параметров потэкд, что снижает точность измерения.

Для повышения чувствительности и точности измерения предлагаемое устройство дополнительно сппбжецо идент1;чными струенаправляющкм аппаратом, щариком, ограничительным кольцом и струевыпрямителем, расположенными последовательно по потоку, при этом узлы съема сигнала vcTaHOBnoHbi

на обоих струенаправляющих аппаратах и подключены к одному вторичному прибору. На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства, где стрелкой обозначено направление контролируемого потока, проходящего внутри корпуса 1, в котором при помощи гаек 2 и 3 и втулки 4 закреплены два струевыпрямителя 5 и 6. Сгруепаправляющие аппараты 7 и 8 через упругие элементы кручения 9 и 1О прикреплены к струевыпрямителя:-; 5 п 6, За каждым аппаратом 7 и 8 расположены ферромагнитные щарики 11 и 12 и ограничительные ко.т1ьца 13 к 14. Узлы 15 и 16 съема сигналов прохождения шариков 11 и 12 укреплены на аппаратах 7 и 8. Узел 16 является общим для шариков 11 и 12. Сигналы с узлов 15 и 16 поступают на вторичный прибор 17.

Поток контролируемой жидкости поступает в струенаправляющий аппарат 7, который поворачивается под действием скоростного напора на угол R.PY , где К. - пг стоянная величина, определяемая жесткостью упругого элемента кручения и шагом винго вой линии струенаправляющего аппарата, f плогность конгролируемой жидкости, V -с рость контролируемого потока. Угловая ско рость шарнка пропорциональна скорости потока (AJ-aRj V . где постоянная велйчина. Пройдя затем струевыпрямитель 5, поток поворачивает второй струенаправляющий аппарат 8 на угол . ваи скорость шарика 12, вращаемого потоком, закрученным струе направляющим аппа ратом 8,10. V . Размещение узлов 15 16 на аппаратах 7 и 8 позволяет определи их относйтельгае угловое смещение по раэ нйце во времени А прихода сигналов от узпов 15 и 16, которая пропорциональна скоростному напору K3-E) CD Для данного скоростного напора величина О- Р йвляется при прочих равных условиях соотношением шагов аппаратов 7 и 8 и жесткостей упругих элементов круче кия 9 и 1О. Разность угловых скоростей или часгог вращения шариков 11 а 12 про порциональна скорости патока :,-к,) .1 Осуществляя .из.зесгныма способами во Бгоркчном гфиборе 17 операции йзмерення частот вращения шаргжов 11 и 12, изме- ре-г-кя временя прохождения шарякамк угло.вого расстояния между узлами 15 и 16 съема на::г;ожл{ения разностей oL. - оС. и tw - н деления их, .можно s соответствии с выра же кием ci, оС. К р - EG С ) (R,11,)V 1. ог:ре,иалят-ь массовь расход. Предложенное устройство одновременно измеряет в соответствии с формулами (2) i; (З) массовый и объемный расходы, что дает возможность, используя зависимость Pi -pa. -1ОО% - объемное процентное содержание первого E.oivinoiieHTa;p p ,р ес- отвегстввйно плотности первого, второго компонептов (известные велИ-Ш1д 1) и смеси опредо лять пропентное содержание компоне 7-ов л дБухкомпокенгной смеси. в предложенном устройстве за счет уменьшевия влияния параметров среды (вязкости, температуры, давления) повышается точн1х;ть измерения расхода. Это достоинство устройства является следствием применения двух датчиков с близкими параметрами, что позволило производить определение скоростного напора по разности времени прихода сиг- капав, свидетельствующих о прохождении шариков 11 и 12, и определение скорости потока по разности частот вращения шарйк. Применение струенаправляющйх аппаратов с близкими значениями шага винтовой линаи, закрепленными на упругих ачементах кручения с разными жесткостр:н, приводит к тому, что оба датчика оказываются гидравлически подобными и испытывают одинаковое влияние вязкости, которое исключается при определении скоростного напора и скорости разностным методом. Упругие элементы крученЕЯ могут иметь близкие параметры, а следсжательно, и близкие значения погрешностей обусловленных влиянием давления, температуры и т.п. В качестве узла съема сигнала могут быть использованы известные магниторези сторы, индуктивные или индукционные датчики, магнитоуправляемые контакты и т.п. Задача вывода проводов от узла съема к вторичному прибору технически легко осуществима, например, с использованием внутренней ПОЛОСТИ трубчатого упругого элемента кручения. Формула изобретения Устройство для измерения массового расхода, содержащее корпус, струенаправляющий аппарат, установленный на упругом злементе кручения, шарик, ограничительное колько, струевыпрямитель и узлы съема сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствитеньности и точности из мерения око дополнительно снабжено идентичными струенагсравляющим агшаратомг шариком, ограничительным кольцом и струевыпрями1-елем, расположенными последовательно по потоку, при этом узлы съема сигнала установлены на обойх струенаправляющйх аппаратах и подключеиы к одному вторичному прибору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Г, П. Kanjc, Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов. Наука. 1965, стр. 110-111.

/ f IS 13 S