Устройство для измерения расхода газовых потоков Советский патент 1976 года по МПК G01F1/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, оно может быть использовано для измерения расхода запыленного газа в газоходах больших диаметров.

По основному авт. св. № 458712 известно устройство, содержащее две полые штанги с соосно расположенными на них соплами истечения и подпора инертного газа и третью, компенсационную штангу, пневматически соединенную с дифманометром, подключенным к нтанге, питаемой через переменный дроссель. Пзмерение расхода производится по отклонению управляющих струй пневматических заслонок от первоначального положения под действием протекающего потока контролируемой среды.

Однако значительные изменения отклонения управляющих струй от первоначального положения в больших диапазонах измеряемых расходов снижают чувствительность устройства и вносят дополнительные погрешности в результаты измерения за счет нелинейности характеристики струйного преобразователя.

Для повышения точности измерения и расширения пределов применения предлагаемое устройство снабжено регулятором, вход которого подключен к дифманометру, а выход через повторитель-усилитель мощности соединен с полой штангой с соплами истечения, а

также с логическим элементом извлечения квадратного корня, соединенным с вторичным прибором.

Па чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит полую штангу 1 с соплами (отверстиями) истечения управляющих струй инертного газа пневмозаслонок. полую штангу 2 с управляемыми соплами (отверстиями) подпора инертного газа, постоянные (ламинарные) дроссели 3 и 4, задатчик 5 давления инертного газа, полую Н1таргу 6 компенсации влияния колебаний статического давления измеряемого потока, дифманометр 7, регулятор 8, повторительусилитель мощности 9, логический элемент 10 извлечения квадратного корня, вторичный прибор 11 и газоход 12, в котором размещены полые штанги 1, 2 и 6.

При этом полые штанги 2 и 6 и постоянные дроссели 4 и 5 образуют пневматическую мостовую измерительную схему, проточные камеры 13 и 14 которой сообщены соответственно с плюсовой и минусовой полостями дифманометра 7. Выход дифманометра пневматически связан с входом регулятора 8. Выход регулятора 8 соединен с входом повторителя 9, выход которого подключен к полой щтанге 1 и к входу логического элемента 10 извлечения квадратного корня, соединенного также с вторичным прибором 11, шкала которого отградуирована в единицах расхода.

Питание мостовой и измерительной схем осуществляется инертным газом, иодводимым к дросселям 3 и 4 от источника питаиия через задатчик 5 (вентиль). Повод инертного газа к дифманометру 7, регулятору 8, повторителю 9, логическому элементу 10 производится непосредственно от источника питапия.

Устройство работает следугондим образом.

Управляющие струи ипертпого газа, истекающие из сопл, расположенных на штанге 1, препятствуют истечению инертного газа из управляемых сопл, расположенных на щтанге 2, а следовательпо и свободному выходу инертного газа из междроссельной камеры 13, т. е. эти струи по существу являются пневматическими заслонками для управляемых сопл, расположенных на щтанге 2.

Измеряемый газовый поток (па чертеже не показан) направлен перпендикулярно к управляющим струям. При отсутствии измеряемого газового потока (или постоянном его значении) в газоходе 12 и междроссельной камере 13 устанавливается определенное давление.

Когда появляется измеряемый газовый поток, он воздействует па управляющие струи инертного газа и отклоняет их от первоначального положения, умепьщая сопротивление на выходе управляемых сопл (щтанга 2), а следовательно и давление в междрос сельной камере 13 рабочей ветви пневматического моста. Повое значение давления в междроссельной камере 13 поступает в плюсовую полость дифманометра 7, в результате чего увеличивается давление на его выходе. Это измененное давление поступает на вход регулятора 8, который повыщает давление на своем выходе, а значит и давление управляющих струй, т. е. измепяет их жесткость.

Повое значение давления управляющих струй увеличивает их динамический напор в плоскости управляемых сопл (щтапга 2), а следовательно и давление в междроссельной камере 13 рабочей ветви моста. Таким образом, при изменении расхода измеряемого газового потока давление в междроссельной камере 13 остается постоянным, а изменяется давление выхода регулятора 8, которое фиксируется вторичным прибором 11.

Так как между расходами измеряемого газового потока и его линейной скоростью имеет место квадратичная зависимость, то для получения линейной щкалы вторичного прибора 11 перед его входом установлен логический элемент 10 извлечения квадратного корня.

Для увеличения расходной мощности регулятора 8 на его выходе устанавливают повторитель 9. Величину давления задания регулятора 8 выбирают такой, чтобы при отсутствии измеряемого газового потока давление на выходе регулятора было равно 0,2 кгс/см.

Формула изобретения

Устройство для измерения расхода газовых потоков, по авт. св. № 458712, отличающее с я тем, что, с целью повыщения точности измерения и расщирения пределов применения, оно снабжено регулятором, вход которого подключен к дифманометру, а выход через повторитель-усилитель мощности соединен с полой щтангой с соплами истечения, а также с логическим элементом извлечения квадратного корня, соединенным с вторичным прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 458712, G GIF 1/00, 1973. Y 1 ryyv; I г I Y V Y Y-f I 1 г