Расходомер Советский патент 1977 года по МПК G01F1/22 

На чертеже представлена схема описываемого расходомера, содержащего измерительную трубку 1 с укреплеллой 1311утрл нее диафрагмой 2, в центральном отверстии которой с зазором размещен иоплавок 3, закрепленный на осн 4, а оба конца оси выведены через сальннкп 5, закренленные во втулках 6, из полоетей, расположенных неред н за диафрагмой 2.

Верхний конец оси 4 снабл ен нрзжиной 7, а нижний жестко соединен с дном сильфона 8, выведенным из иреддиафрагменной полости. При этом под снльфоном 8 образована командная полость 9. Измерительная трубка 1 снабл ена патрубками 10 и II подвода и отвода среды, размещенными перед и за диафрагмой 2.

Измерительная схема устройства содержит пневматический датчик 12, питаемый сжатым воздухом РППТ и состоящий из мембраны 13 и регулирующего элемента 14, связанного с пружиной 7, манометры 15 и 16, установленные соответственно на магистралях подвода сжатого газа (Яппт) и его отвода (Явых), регулятор 17 перепада давления, вьшолненный в виде мембранного блока, например элемента сравнения УСЭППа, мембраны которого образуют положительную 18 и отрицательную 19 камеры, а также камеру 20 задания, сообщенную с источником давления Р.

Мембраны регулятора 17 управляют положением заслонок 21 и 22 относительно соответствующих питающего сопла 23 и связанного с атмосферой сопла 24. Положительная камера 18 регулятора 17 сообщена с внутренним объемом измерительной трубки 1 перед диафрагмой 2 через отверстие 25 отбора давления, а отрицательная камера 19 - с внутренним объемом измерительной трубки I за диафрагмой 2 через отверстие 26 отбора давления. Выход регулятора перепада давлення сообщен с командной полостью 9.

Устройство работает следующим образом.

При изменении расхода Q измеряемой среды в зонах неносредственно неред диафрагмой 2 и за ней возникает изменение перепада давления АР, восиринимаемое регулятором 17 перепада давления. Увеличение расхода среды и перепада давлений Д/ нарушает равновесие мембран регзлятора 17, закрывающих соило 24, соединенное с атмосферой, и открывающих питающее сопло 23, в результате чего давление на выходе регулятора 17 возрастает. Под действием возрастающего давления в командной полости 9 сильфов 8 перемещает поплавок 3 в сторону увеличения кольцевого сечения, образованного ноплавком 3 и стенками отверстия в диафрагме 2. В результате нроисходит уменьшение перепада давлений ДЯ на диафрагме до величины РЗ, заданной в камере 20 регулятора иеренада давленнй. При этом подвижная система регулятора 17 перепада давления приходит в равновесие. При уменьшении расхода среды и соответствующем уменьшении перепада давлений ДР поплавок 3 перемещается иод действием сильфона 8 в сторону уменьшения кольцевого сечеиия .между ионлавком 3 и стенками отверстия диафрагмы 2. В результате перепад давления АР на диафрагме 2 вновь становится равным заданному.

Таким образом, любому изменению расхода измеряемой среды соответствуют перемещения поплавка 3 под действием сильфона 8 (выиужденные иеремещения) в зону постоянной величины нерепада, заданной регулятором 17 перепада давлений. Перемещения ионлавка 3 изменяют величину сжатия пружины 7, усилие от которой передается на мембрану 13

иневматического датчика 12. Мембрана 13 воздействует на регулирующий элемент 14, который вырабатывает выходной пневматический сигнал РВЫХ поступающий под мембрану 13 н компенсирующий усилие пружины 7. В результате вырабатываемый пневматический сигнал пропорционален перемещению поплавка 3 и, следовательно, измеряемому расходу. Так как поплавок 3 совершает выиужденные перемещения под действием силы, развиваемой сильфоном 8, и эта сила значительно больше сил трения в сальниках 5 и силы, развиваемой пиевмодатчиком 12, то перемещения поплавка 3 всегда происходят до положення, заданного с помощью регулятора 17 перепада давлеНИИ. При этом на работу расходомера не влияют его положение (он может быть установлен горизонтально), загрязнения в направляющих оси, появляющиеся в процессе эксплуатации прибора, и т. п.

Таким образом обеспечивается повышенная точность измерения малых расходов среды.

Формула изобретения

Расходомер, содержащий измерительный корпус с коаксиально установленной внутри него диафрагмой, в центральном отверстии которой размещен поилавок, укрепленный на оси, конец которой закренлен на сильфоне,

патрубки подвода и отвода среды и отбора давления, закрепленные соответственно перед и за диафрагмой, регулятор перепада давления, выход которого соединен с наружной полостью упомянутого сильфона, и вторичный

преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения дианазона применения, оба конца оси поплавка выведены через сальники, размещенные во втулках, из полостей, раснолол енных перед и за диафрагмой, при этом верхняя часть измерительной трубки снабжена пневмодатчиком вторичного преобразователя, состоящим из подпружиненной мембраны и регулировочного элемеита, а также манометров, установленных на магистралях подвода и отвода сжатого газа, причем упомянутый сильфон выведен из преддиафрагменной поло сти и его внутренняя полость сообщена с атмосферой, а иоложительная и отрицательная

камеры регулятора перепада давления сообщепы соответственно через патрубки отбора давления с полостями измерительного корпуса, расположенными перед и за диафрагмой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.А. Н. Павловский. «РЬмерение расхода и количества жидкостей, газа и пара, М., 1967, стр. 342-343, рис. 210. 2.Патент США № 2944420, 1960, кл. 73- 209 (прототип).

.т

-20 -1Э