Клапан расходомера Советский патент 1981 года по МПК G01F1/28 

1

Изобретение относится к иэмеренияМ и может быть использовано в расходомерах жидкости с разной плотностью.

Известны расходомеры, в которых подпружиненный затвор клапана .выполнен в виде усеченного конуса 1.

Недостатком такого затвора является то, что затвор с усеченным конусом имеет малый рабочий хоДр что уменьшает диапазон измерений.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является клапан расходомера, содержйЩий седлои подпружиненный затвор в виде двух конических поверхностей с разньаш углами конусности 2.

Однако при перемещении затвора. изменяются гидродинамические характеристики клапана, что значительно влияет на параметры контролируемой

среды.

Цель изобретения - уменьшение влияния на параметры контролируемой

среды.

Поставленная цель достигается тем, что затвор выполнен в виде конуса с углом при вершине 110 -130 .

на фиг. 1 представленасхема кла пана; на фиг. 2 - зависимость коэффициента расхода) от числа Рейнольдса (Re) на фиг. 3 - конструкция расходомера, работающего с клапаном, (фиг. 1) .

клапан содержит (фиг. 1) седло 1, конусообразный затвор 2, пружину 3., Угол ci при вершине конуса составляет 110°-130°.

Устройство работает следующим обtoразом.

При подаче расхода затвор поднимается, сжимая пружину, а-величина кода затвора h будет пропорциональна произведению плотности жидкости и квадрату расхода , т.е. р- Q .

t5

Это достигается тем, что при выборе правильного угла конусности затвора гидродинамические силы, действующие на затвор, становятся более .стабильны, а направление по- тока в зоне седла не зависит от величины ходазатвора

J

Величина комплекса р Q определяет ся по уравнению

25

2н oil - ьт.

2 51 D 2S

- плотность жидкости

где р

-. объемный расход жидкости; 30Q N - усилие предварительной за тяжки пружины и осевая составляющая веса конуса; С - жесткость пружины; Д Z - разность уровней жидкости в выходной ветви; - удельный вес жидкости; - коэффициент расхода; 2 - сумма коэффициентов местных сопротивлений выхрд- ной ветви; S - площадь сечения трубопровода выходной ветви; ,D - соответственно длина и диаметр трубопровода выходной ветви; - коэффициент сопротивления трения. При отсутствии выходной ветви, т.е.- когда рас одомер установлен; на сливе в расходный бак, уравнение (1) упрощается Уравнение (2) подтверждено много численными испытаниями, поЬезульт там которых построены графики зави симости коэффициента расхода от чи ла Re и угла d- при вершине конуса (см. фиг. 2). При 00 120° для Re-7600 коэффициент расхода можно принять постоянным и равным |U 0,85, а зависимость комплекса pQ будет однознач ной от высоты h подъема конуса. Расходомер (см. фиг. 3) состоит из корпуса со штуцерами входа 4 и выхода 5/ в котором по оси отверст входа жидкости установлены конусоо разный затвор 2, прижатый к седлу пружиной 3. Шток затвора проходит через отверстие в крышке 6 и связа с сердечником 7 индуктивного датчи Сердечник 7 соединен со штоком зат вора с помощью муфты 8, изготовлен U ной из теплоизоляционного материала, т.е. материала с низким коэффициен- . том теплопроводности. На крышке б установлен кожух 9 индуктивного датчика с вентиляционными отверстиями на боковой поверхности. В кожух ввернута катушка 10 датчика, которая после регулировки по высоте законтрена планкой .11. Сигнал с катушки индуктивного датчика поступает через усилитель 12 к вторичному прибору 13 (миллиамперметру или вольметру), шкала которого проградуирована в единицах расхода. Устройство работает следующим образом. Измеряемая жидкость через штуцер 4 (см. фиг, 3) поступает в расходомер и отжимает затвор 2, преодолевая усилие пружины 3. Перемещение сердечника 7 в катушке 10 индукционного датчика фиксируется через усилитель 12 вторичным прибором 13, шкала которого проградуирована в единицах расхода. Это позволяет использовать t acходомбр для измерения расходов жидкости с различной плотностью без тарировки. Формула изобретения Клапан расходомера, содержащий седло и подпружиненный затвор, о т личающийся тем, что, с целью уменьшения влияния клапана на параметры контролируемой среды, затвор выполнен в виде конуса с углом при вершине 110-130°. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Швейцарии 524135, кл. G 01 F 1/00, опублик.. 1972. 2.-Патент ФРГ № 2043252, кл. 42Е 23/01, опублик. 1972 (прототип) .

11 -.