Чувствительный элемент расходомера Советский патент 1978 года по МПК G01F1/38 

(54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕРА

ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в. цементнск, горнообогатительной и других отраслях ;-ромышленности для измерения расходу у::,лкости, преимущественно ислама.

H;)DseiHD; расходомеры, содержащие корпус, выполненный в виде прямоугольного колена, в котором размещен патрубок, установленный на упругом элементе, на котором возникает реактивное усилие, отклоняющее патрубок и деформирующее упругий элемент. Смещение патрубка пропорционально квадрату скорости потока и его плотности измеряется, например, с помощью тензометрического датчика 1.

Этот расходомер не обеспечивает необходимой точности измерения расхода из-за того, что эпюра скоростей вытекающего из колена потока несимметрична - участки с больщими скоростями сдвигаются в сторону центра закругления радиуса.

Цель изобретения - повыщение точности измерения расхода.

Это достигается тем, что он выполнен в виде последовательно расположенных входного цилиндрического участка, среднего коленообразного тороидального участка и выходного профилированного участка, образованного частью цилиндрического участка трубопровода, ограниченного сверху плоскостью, проходящей через хорду выходного сечения и через точку касания плоскости с дугой наименыиего радиуса коленообразного частка, при этом длина хорды определяется из соотношенияа (arcsin - - cosarcsin -) , где D - внутренний диаметр трубопровода:

-хорда выходного сечения; F - заданное значени.е реактивной

силы;

QM«.: - максимальное значег.ие рас5хода;

Р плотность измеряе юй среды. На фиг. 1 и 2 даны схемы предлагаемого чувствительного элемента.

Чувствительный элемент выполнен из

0 упругого материала, например стали, и включает входной цилиндрический участок 1, коленообразный тороидальный участок 2 и выходной профилированный Участок 3.

Участок 3 образован частью цилиндрического участка трубопровода, ограниченного сверху плоскостью 4, проходящей через хорду 5 выходного сечения (be) и через точку касания ее с дугой наименьшего радиуса R участка 2.

При этом длина хорды 5 (be, Ъ cf ) определяется-из соотношения .

.о;0

(arcsin - cosarcsin -) -у

D D„

где D

- внутренний диаметр трубопровода;

К - хорда выходного сечения; F - заданное значение реактивной

силы;

Риака-максимальное значение расхода;

Я - плотность измеряемой среды.

При этом положение хорды 5 (be, Ъ с )

может быть ниже или выше горизонтальной

оси выходного сечения участка 3 (см. фиг. 1

и 2).

Чувствительный элемент работает следуюшим образом.

Измерительный поток проходит последовательно через участки 1 и 2 и выходит из участка 3 в технологическую емкость (на чертежах не показана). При этом возникает реактивная сила, деформируюшая упругий чувствительный элемент и воспринамаемая любым преобразователем.

Влияние неравномерности эпюры скоростей уменьшается за счет того, что путь в горизонтальном участке 3 со стороны больших скоростей на эпюре больше, чем со стороны малых, поэтому большие скорости за счет трения снижаются в большей мере, чем малые, и эпюра скоростей примет вид, близкий к симметричному относительно оси колена.

Поскольку реактивная сила зависит от квадрата скорости, то торможение больших скоростей в эпюре скажается значительно больше, чем торможение малых скоростей, и ошибка измерения расхода снизится до 3-4%.

Формула изобретения

Чувствительный элемент расходомера, содержаший упругий коленообразный тороидальный участок трубопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода, он выполнен в виде последовательно расположенных входного цилиндрического участка, среднего коленообразного тороидального участка и выходного профилированного участка, образованного частью цилиндрического участка трубопровода, ограниченного сверху плоскостью, проходящей через хорду выходного сечения и через точку касания плоскости с дугой наименьшего радиуса, при этом длина хорды опр еделяется из соотношенияj

(arcsin i - cosarcsin -) .

где D - внутренний диаметр трубопровода;

- хорда выходного сечения; F - заданное значение реактивной силы;

Q«c.TO - максимальное значение расхода;fl - плотность измеряемой среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Катыс Г. П. Объемные расходомеры, 35 М.-Л., 1965, с. 79, рис. 55.