Тахометрический датчик расхода Советский патент 1976 года по МПК G01F1/05 G01F1/12 

(54) ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК РАСХОДА

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения расхода жидких веществ с переменной вязкостью и механическими включеВИЯМИ в различных технологических процессах.

Известна конструкция турбинного тахометрического датчика расхода с прямолопастной разгруженной крыльчаткой и струенаправляющими аппаратами до и носле нее. Крыльчатка снабжена венцом с выемками по периферии, которые во взаимодействии с кольцевой камерой 3 корпусе образуют вращающееся кольцо жидкости для компенсации влияния вязкости на крыльчатку 1.

Известен также тахометрический датчик расхода с шариковым преобразователем, содержащий струенаправляющпй и струевыпрямляющий аппараты, ступицу, ограничительные кольца, образующие кольцевую камеру завихрения, в которой вращается чувствительный элемент-шарик 2.

Для такого датчика характерна зависимость от физических параметров рабочей жидкости, в частности вязкости.

Изменение вязкости или величины расхода вызывает изменение эпюры скоростей потока, что является источником возникновения Погрешности. Особенно это сказывается, когда градуировка датчика производится на жидкости с малой вязкостью, а измерения приходится проводить жидкостей с более высокой вязкостью.

Цель изобретения - повышение точности измерения датчиком расхода с шариковым нреобразователем путем компенсации влияния изменения вязкости.

Для этого в тахометрическом датчике расхода с шариковым преобразователем, имеющем корнус, ступицу, струезакручивающий и струевыпрямляющий аппараты с ограничительными кольцами и образующие между собой камеру завихрения, где помещен свободно шарик, в ней выполнены местные шероховатости стенок в виде кольцевых ребер, расположенных на корпусе и ступице датчика. Высота ребер выбрана из условий равепства проходных площадей полученных кольцецых сужений и струезакручивающего аппарата в сечении заделки ограничительного кольца.

На фиг. 1 показан предлагаемый датчпк расхода; на фиг. 2 - вид слева в разрезе.

Датчик имеет корпус 1 в виде участка трубы, с наружной стороны которого установлен преобразователь 2 съема сигнала. Внутри корпуса на ступице 3 установлены струенаправляющий аппарат 4 и струевыпрямляющий аппарат 5, каждый имеет ограничительное кольцо 6. Крепление аппаратов к корпусу

осуществляется встяжку при помощи гаекобтекателей 7. Между аппаратами имеется кольцевая полость-камера завихрения, внутри которой помещен свободно шарик 8 (на пример, из магнитопроводного материала) с плотностью материала, близкой к плотности рабочей среды. В камере завихрения на внутренней стенке корпуса и на наружной поверхности ступицы выполнены кольцевые ребра 9 и 10, образующие местную щероховатость стенок.

Введение местных шероховатостей стенок в камере завихрения в области вращения щарика обеспечивает постоянство величины эффективного переходного сечения в широком диапазоне изменения числа Re. Механизм действия компенсатора влияния вязкости объясняется тем, что в гидравлически шероховатой зоне вязкость не оказывает влияния на ее движение. Высота выступов (ребер) шероховатости стенок камеры должна быть заведомо больше толщины пристеночного слоя, образуемого жидкостью с наибольшей вязкостью. С другой стороны, высота выступов не должна быть заведомо большой, чтобы не создавать в камере дополнительного сужения проходного отверстия относительно струезакручивающего аппарата.

Эти условия выполняются при равенстве проходных площадей полученных кольцевых

сужений и струезакручивающего аппарата в сечении заделки ограничительного кольца. Использование изобретения позволит применять датчики расхода с шариковым преобразователем для измерения расхода жидких веществ с переменной вязкостью и механичес кими включениями с градуировкой на воде, не снижая при этом точности измерения.

Формула изобретения

Тахометрический датчик расхода, содержащий корпус, струенаправляющий и струевыпрямляющий аппараты, ступицу, ограничительные кольца, образующие кольцевую камеру завихрения, чувствительный элемент в виде шарика, размешенного в камере завихрения, и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точпости измерения путем компенсации влияния вязкости среды, поверхность части стенок камеры завихрения выполнена шероховатой, например, в виде образованных па них и па ступице кольцевых ребер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

(Pi/s.2