Устройство для измерения скорости газового потока Советский патент 1980 года по МПК G01P5/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВОГО ПОТОКА

I

Изобретение относится к области: измерения параметров движения, в частности параметров газового потока, и может найти применение при измерении Скорости и оценки сплошности потока, выходящего из сопла сварочной горелки.

Известно устройство для измерения скорости потока жидкости или газа, содержащее емкость, заполненную электропроводной жидкостью, чувствительный элемент, вьтолненный в виде системы катод-анод, подключенный к регистрирующему прибору jjlj.

Недостатком данного устройства является то, что скорость потока жидкости или газа можно измерять только внутри трубопровода, а не на срезе трубы.

Известно устройство для измерения расхода, содержащее напорные трубки, установленные перпендикул5фно друг другу в трубопроводе по всему поперечному сечению его, причем внутренние полости их сообщены между собой, с измеряемой средой и с дифманометром 2Т .

Данное устройство имеет следующие недостатки: приемные трубки расположены перпендикул5фно потоку, который поступает в них через сплошные боковые щели, что не дает возможности определить сплошность потока одновременно по всему сечению трубопровода и на выходе газа из трубопровода - на срезе трубы. Кроме того, устройство измеряет только динамический напор, а не полный.

Известно устройство, которое принято за прототип, содержащее коллектор с установленными в нем приемниками полного давления , соединенными с контрольными трубками, снабженными шкалой ЗЗ

Недостатком данного устройства является невозможность визуальной опенки сплошности контролируемого потока.

Цель изобретения - обеспечение возможности визуальной-оценки сплошности потока.

Указанная цель достигается тем, что часть приемных трубок расположена по двум концентрическим окружностям, радиус, которых выбраны и-з соотношений-R (0,8-0,9)Я,ТЦ (0,,4)Й;. ; Й, „ радиус хс/тлектсра, а остапъ приемн.ые грубкн располоксечы .занньгми окружностями по радиусам с тлом между ними равньм по крайней мере в 45 , при этом приемные трубки расположены с шагом 5.-(1,,3) где d - диаметр, приемной трубки, причем контрольные трубки расположены в несколько горизонтальных рядов, сеетветственно расположению приемных трубок по концентрическим охружностш /s, а на внутренних рядах радиальному расположению последних, а контрольньге трубки, соответствующие приемным трубкам, установленным по одному радиусу, расположены одна под другой. На фиг, I представлено п{:1едлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке -А на фиг. 1; на фиг. 3- се чение Б-Б на фиг, I. Устройство содержит коллектор 1, в котором навстречу потоку устанозлены приемные трубки2. н 3, располсжеглгьге по концентрическим окружностям 1, (0,8-0,9)15,, , Р.(0,.,4)й.. , где 1,,. - радиус коллектора 1, Такое расположение выбрано на : основании данных экспериментов и исходя из конструктивных соображений для того, чтобы можно было работать с соп aajv-iH различных диаметров. Концентрическую окружность 12 берут равной : (0,3-0,9}. для того, чтобы нарркный кольцевой слой трубок 2 был равен наружному кольцу сечения потока, выходящего из сопла. Если R 0,81 то устройство при работе не улавливает всего потока газа, который выходит из .сопла, если же 7 0,91, , то прием ные трубки 2 работают вхолостую. Окружность T(j берут в пределах (0,35-0,4)15 для того, чтобы окружность, образованная приемными трубками Зг являлась описаннсгй окружностью для диаметра неплавящегося элек рода размером до 3 мм, потому что, ес ли Т, O, , то отверстия в прием ных трубках 3 будут ориентированы на электрод, если же 7 0, , то отверстия приемных трубок 3 будут распо .ложены достаточно далеко от электрода и не будут улавливать газ, который вы ходит из сопла около электрода. 7 5 .4 Приемкьо грубкк 4 и 5 расположены по ргадиусам 6 с углом между ними по крайней мере в , причем трубки 4 45 располо ка-:1ьг по о фу :-носгям R J5 li / . Все трубки 2--5 жестко закреплены Б коллекторе 1 гай7сой 7 и установлены относительно друг друга с шагом 5 ( 1,,3) где d, - диаметр приемной трубки. Расположение приемных трубок 2-5 с шагом S - ( 1,1--1,3)сЗ- выбрано для того, чтобы работать с соплами различных диаметров, меньших диаметра коллектора 1. Шаг S выбран в пределах от 1.,1 до 1,, чтобы по возможности улавливать газ по всему сечению сопла, если S-С 1,1 Ci , то при максимальных допусках отверстия трубок 2-5 будут накладываться на друга т.е получится одно большое отверстие и контроль становится невозможен, т.е. нельзя определить, в какой есть газ, в какой его нет. Если же S 1,3( то рзсстояигг-э между приемными трубК31ЛИ 2-5 будет достаточно велико, и газ, выходящий из сопла, приемные трубки 2™3 улавливают неполностью. /Контрольные трубки , в которых КБЛИта зфавновешиваюшая жидкость 12, установлены в несколько рядов: горизонтальных 13-16 и вертикальных 17 и соединены с приемными трубками 2-5 гибкими ш-лайгами 18. При этом расположение контрольных трубок 8 на ряду 13 соответствует расположению приемных трубок 2, расположение контрольных трубок 9 на ряду 14 - расположению трубок 5, расположение контрольных трубок 10 на ряду 15 - расположению трубок 4, а расположение трубок 11 на ряду 16 - расположению трубок 3. Контрольными трубками 8-11 образованы вертикальные ряды 17, соответствующие расположению приемных трубок 4 и 5 по радиальным лучам. Такое расположение контрольных трубок обеспечивает получение наглядной картины характера распределения газово,го потока по сечению сопла. Устройстве работает следующим образом, Коллектор I ориентируют на газовый поток-, выходящий из сопла, который воспринимают приемные трубки 2-5. Давление газового потока через шланги 18 передается в контрольные трубки 8-11 и по уровню подъема в них ур,1т1овешивеющей жидкости 12 регистрируют наличие газового потока по сечению сопла. При работе . с соплами, близкими по диаметру коллектора I, в работе находятся все приемные трубки 25, т.е. трубки 2 воспринимают наружный слой газового потока, который регистрируется контрольными трубками Ц, остальные приемные трубки 4 и 5, расположенные по радиальным лучам 6, воспринимают газовый поток в каждом секторе , который регистрируется конт рольными трубками 9 и Ю по вертикаль ным рядам 17. При работе же с соплами, диаметр которых меньше диаметра коллектора 1, приемные трубки 2 в работе не участвуют. Наружный кольцевой слой газового потока воспринимают трубки 5, расположенные на радиусе , регистрируются контрольными трубками 9 горизонтального ряда 14, а трубки 4 и 5, находящиеся на радиусе 6, воспринимают газовый поток в каждом секторе сопла и наличие потока контролируется контрольными трубками iO по вертикальным рядам 17 и т.д. Наличие же определенного шага между приемными трубками позволяет контролировать максимальную площадь газового сопла. Применение устройства позволяет оце нить качество газового потока, выходящ го из сопла, проконтролировать его и пр необходимости отрегулировать. Формула изобретения Устройство для измерения скорости газового потока, содержащее коллектор с установленными в нем приемными трубками полного давления, соод гао1шыми с контрольными трубками, снабженными шкалой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности визуальной оценки сплошности потока, выходящего из сопла, часть приемных трубок расположена по двум концентрическим окружностям, радиусы которых Т и Rj выбраны из соотношений(0,8-0,9)Rti ; (0,35-rO,4)R, где радиус коллектора, а остальные приемные трубки расположены между указанными окружностями по радиусам с углом между ними равным не менее , при этом приемные трубки расположены с щагом5-(1,1l,3)d.p , где d - диаметр приемной трубки, причем контрольные трубки расположены в горизонтальных рядах, число которых соответствует числу концентрических окружностей, по которым расположены приемные трубки, а контрольные трубки, соответствующие приемным трубкам, установленным по одному радиусу, размещены по одной вертикали. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 2663S8, кл. Q Ol Р 5/О8, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 356468, кл, G, 01 Р 1/34, 197О. 3.Авторское свидетельство СССР № 591772, кл. Q 01 Р 5/ОО, 1976.

«If