Расходомер Советский патент 1979 года по МПК G01F9/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения расхода топлива при исгГытаниях двигателей внутреннего сгорания.

Известен весовой расходомер, содержащий весы, измерительный бак, устройства для заполнения и опоражнивания его, устройство для регулирования уровня жидкости в баке и преобразователь показаний весов в электрический или иной сигнал 1.

Недостатком этого расходомера является наличие весов, что усложняет прибор, снижает его надежность и усложняет обслуживание.

Известен также расхбдомер, содержащий емкость с помещенным в нее поплавком, шток которого снабжен грузом, воздействующим при опускании поплавка на две пары контактов, первая из которых включает счетчик времени, а вторая - отключает его по израсходовании двигателем количества топлива, равного весу груза 2.

Недостатком этого расходомера является невозможность автоматизации процесса изменения дозы жидкости.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования дозы измеряемой жидкости и повышение точности измерения расхода.

Это достигается тем, что расходомер J снабжен дополнительной емкостью, соединенной с бачком трубопроводами, снабженными электроклапанами, в дне бачка размещен электромагнит, а нижняя часть упомянутого поплавка выполнена из ферромагнитного материала, при этом обмотка электро& магнита присоединена к управляющему устройству, к которому присоединены также сигнальная лампа, пусковая кнопка, электрочасы и, через переключатель, обмотки электромагнитного клапана.

На чертеже представлена схема предлагаемого расходомера.

Расходомер содержит мерный бак 1, выполненный в виде цилиндрической емкости, в основании которой расположен электромагнит 2. Внутри мерного бака размещен цилиндрический поплавок 3, дно 4 которого выполнено из ферромагнитного материала и является якорем электромагнита 2. Поплавок 3 соединен с направляющей щтангой 5, концы которой пропущены через соответствующие отверстия в крышке и основании мерного бака 1. В крышке 6 мерного бака над верхним концом направляющей штанги расположены контакты 7 (нормально открытые), под цггангой расположен регулировочный винт 8, ввернутый в сердечник электромагнита 2. В нижней части мерного бака 1 расположен трубопровод 9, присоединенный к выходному трубопроводу 10 через нормально открытый электромагнитный клапан 11. К трубопроводу 10 через нормально открытый электромагнитный клапан 12 присоединена дополнительная емкость 13. К этому же трубопроводу присоединен испытываемый двигатель внутреннего сгорания (на чертеже не показан). Расходомер содержит также триггерное устройство 14, предназначенное для управления работой электромагнита и электромагнитных клапанов, и источник питания 15. Обмотка электромагнита 2 присоединена к триггерному устройству 14 через переключатель 16. К триггерному устройству 14 присоединены обмотки электромагнитных клапанов 11 и 12, сигнальная лампа 17, пусковая кнопка 18 и электрические часы 19. Работает расходомер следующим образом. Топливо из емкости 13 через клапаны 12 и И поступает в мерный бак 1. Одновременно через клапан 12 и трубопровод 10 топливо поступает к испытываемому двигателю. Электромагнит 2 при этом включен и удерживает поплавок 3. Сила, с которой поплавок 3 удерживается электромагнитом 2, может быть заранее выбрана путем переключения источника питания электромагнита при помощи переключателя 16. По мере поступления топлива в мерный бак 1 возрастает выталкивающая сила, которая уравновесит сумму сил веса поплавка 3 и притяжения электромагнита 2,и поплавок 3 всплывает. Контакты 7 под воздействием направляющей штанги 5 при этом замыкаются. Триггерное устройство 14 отключает питание от электромагнита 2 и включает обмотку электромагнитного клапана 11. Клапан 11 закрывается. Одновременно загорается лампа 17, сигнализирующая о готовностирасходомера к работе. При нажатии кнопки 18 («пуск) включается питание электромагнитного клапана 11, и он открывается. Одновременно включается питание электромагнитного клапана 12, и он закрывается. Таким образом, к двигателю оказывается присоединенным только мерный бак 1 расходомера, в котором находится определенная порция топлива. Уровень топлива в мерном баке 1, а следовательно, и выталкивающая сила, действующая на поплавок 3, начинают уменьшаться. При достижении равенства выталкиваюшей силы и веса поплавка 3 происходит размыкание контактов 7. Выключается питание электромагнитного клапана 12 и одновременно включается питание обмотки электромагнита 2. Опыт окончен, и начинается заполнение мерного бака 1 топливом. Время, за которое было израсходовано дозированное количество топлива, измеряется электрическими часами 19. Вес отмеренной расходомером порции топлива полностью определяется геометрическими размерами устройства, параметрами электромагнита и силой электрического тока, протекающего по его обмотке, и не зависит от удельного веса жидкостч. Действительно, если принять силу притяжения электромагнитом поплавка за F ., вес поплавка Р , объем погруженной части поплавка в момент отрыва его от электромагнита V и удельный вес жидкости d то F +Р dV. При этом F +Р const (выбраны заранее). При изменении d (в случае использования различных жидкостей или изменения температуры одной и той же жидкости) изменяется V , так как отрыв поплавка происходит при различной высоте столба жидкости и мерном баке. Выбрав достаточно малым (в пределах 0,3-0,5 мм) ход поплавка от нижнего исходного положения до замыкания контактов 6, можно свести к минимуму погрешности, зависящие от времени,затрачиваемого поплавком на перемещение из одного положения в другое. Предложенный расходомер может быть использован для измерения расхода или дозирования по весу разнородных жидкостей, например бензина, дизельного топлива, смазочных масел и т. д. без каких-либо регулировок. Величина отмериваемой дозы жидкости может быть изменена путем подачи различной величины тока в обмотку электромагнита. Формула изобретения Расходомер, содержащий счетчик времени, бачок с поплавком, снабженным штоком, электрические контакты и управляющее устройство, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования дозы измеряемой жидкости и повышения точности измерения расхода, он снабжен дополнительной емкостью, соединенной с бачком трубопроводами, снабженными электроклапанами, в дне бачка размещен электромагнит, а нижняя часть поплавка выполнена из ферромагнитного материала, при этом обмотка электромагнита присоединена к управляющему устройству, к которому присоединены также сигнальная лампа, пусковая кнопка, электрочасы и, через переключатель, обмотки электромагнитного клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 375488, кл. G 01 F 9/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 129356. кл. G 01 F 9/00, 1960.

13

К дЁигателнг