Способ определения расхода жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01F1/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Иэоб етение относится к иэйерительной технике и может быть исполь вано, в частности для косвенного измерения производительности насосов для крови. Известен способ определения расхода жидкости, в частности кров И;, создаваемого диафрагменным насосом, приводимым в движение импульсами с% того га за, путем интегрирования давления газа за один цикл 1. Недостатком этого способа являет ся наличие дополнительной погрешности при измеренин расхода за счет наличия обратного потока контролируемой жидкости через ВЫХОДНОЕ) клапан насоса во время его переключени величина которого не учитывается при определении расхода. Цель изобретения - устранение ук занного недостатка. Эта цель достигается тем, что пр определении расхода жидкости интегрируют давление газа в той части ци ла, в которой давление :газа выше . давления прекращения впуска и давления начала выпуска жидкости из насоса. Расход жидкости, нагнетаемый насосом за один цикл работы, опредекак разность объемов, вытесненпоршнем в цш индре насоса при том же значении дазаления неизой массы газа на стадиях выпусвпуска жидкости в приемник во ч я отсутствия движения жидкости закрытых входном и выходасял клах насоса оличество нагнетаемой за каждый работ Ы насоса жидкости (Q) опреют в соответствии с зависимостью V. - V У „ - V n2 нч Ж-Г ж у. объем, вытесненный поршнем в цилиндре насоса в момент достижения контрольного значения давления газа на стадии выпуска жидкости;V - объем,вытесненный поршнем i в цилин е насоса в момент достижения контрольного значения давления ra-i эа на стадии впуска жидкости;V.:. - объем жидкости в приемнике; насоса при закрытых клапанах на стадии выпуска; объем жидкости -в приемнике насоса при закрытых клапанах на стадии впуска.

Объем, вытесненный поршнем в цилиндре насоса в любой момент времен определяется законом перемещения поршня и временем с начала процесса выпуска до контрольного мс «ента;

Таким образом, процесс измерения расхода жидкости, нагнетаемого насо,сом за один цикл работы, состоит из выбора контрольного значения давления газа с таким условием, чтобы оно было больше, чем давление жидкости перед входным клапаном насоса но меньше, чем давление жидкости после выходного клапана насоса, так как при этом условии входной и выходной клапаны насоса закрыты; измерения времени от начала процесс выпуска жидкости до моментов достижения величины кЪнтрольного значени давления газа; определения количества нагнетаемой насосом жидкости за один цикл работы насоса (Q) в соответствии с зависимостью (1) при известном законе перемещения поршня по измеренным значениям времен.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее предложенный способ; на фиг, 2 - диаграммы происходящих в насосе процессов.

Устройство содержит приемник 1 насоса, имеющий полость постоянного объема, разделенную гибкой мембраной 2 на две камеры - жидкостную 3 и газовую 4. Через входной клапан 5 контролируемая жг-эдкость входит в камеру 3 и выходит из нее через клапан 6. Камера 4 соединена с цилиндром 7, внутри которого наход1тся поршень 8, соединенный с приводным узлом 9. Камера,4 и внутренняя полость цилиндра 7 заполнены газом, давление которого измеряют с помощью преобразователя 10,

Устройство работает следующим образом.,

За начало цикла принимают начало движения поршня 8 из нижнего край- . него положения. При движении поршня 8 вверх газ сжимается, нарастает его давление и часть жидкости из жидкостной камеры 3 через клапан 5 выходит обратно во входную магистраль. Клапан 6 закрыт, так как давление со стороны выходной магистрали больше, чем давление в камере насоса. При достижении величины давления газа значения Р„ , клапан 5 закрывается и изменение объема, занимаемого газом, при дальнейшем движении поршня происходит при установившемся объеме жидкости в камере 3,

При закрытых клапанах 5 и 6 измеряют время от начала цикла до момента достижения дайления газа величины Р . При достижении величины давления газа значения Р клапан 6 открывается и жидкость из жидкостной камеры выпускается в выходную магистраль ..

После изменения направления движения поршня 8 часть жидкости из выходной магистрали возвращается в насос до того момента, когда давление газа в камере достигает значения Р и клапан 6 закрывается. Клапан 5 при этом закрыт.

При закрытых клапанах 5 и 6 еще раз измеряют время до момента достижения давления газа величины Р., По измеренным величинам времен определяют объем жидкости, выталкиваемой насосом за один цикл работы, в соответствии с формулой (1) при известном законе перемещения поршня.

При достижении величины давления газа Р открывается входной клапан 5 и жидкостная камера начинает наполняться жидкостью из входной магистрали.

На первой (сверху) диаграм 1е (фиг. 2) изображено изменение во времени объема, вытесненного поршне в цилиндре (V ) , где V - объем вытесненный поршнем в момент V - объем, вытесненный поршнем в Момент t,,

На второй диаграмме (фиг.2) изображено изменение давления газа (Р) в газовой камере и отмечены; Р давление, при котором переключается входной клапан; Pg - давление, при котбром переключается выходной клапан; Р - атмосферное давление; Р - контрольное значение давления газа при закрытых клапанах.

На третьей диаграмме (фиг. 2) изображено изменение объема жидкости (V) в камере насоса 3 и отмечены; Vj - установившееся значение объема жидкости в камере на стадии изгнания; V. - установившееся значение объема жидкости в камере насоса на стадии забора; V максимальный объем жидкости в камере насоса; V минимальный объем жидкости в камере насоса; t - момент достижения значения давления газа V на стадии изгнания; t,, - момент достижения значения давления газа Р на стадии забора; t - момент закрытия входного клапана; t - момент открытия выходного клапана; t - момент закрытия выходного клапана; t - момент открытия входного клапана.

Формула изобретения

Способ определения расхода жидкости, создаваемого диафрагменным насосом, приводимым в движение импульсами сжатого газа, путем интегрирования давления газа за один цикл, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, интегрируют давление газа в той

части цикла, в которой давление газа выше давления прекращения впуска и ниже давления начала выпуска жидкости из насоса.

Источники информации, принятые во внимание при йкспе ртиэе

т

ш