Преобразователь расхода Советский патент 1981 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к приборам для измерения расходов жидкостей, газа и пара... Известен преобразователь расхода содержащий корпус, измерительную крыльчатку тангенциального типа, установленную на оси с подшипниками на которой жестко укреплена до11олнительная тангенциальная крыльчатка, расположенная концентрично внутри обода из мерите ль-ной крыльчатки. При этом на ободе измерительной крыльчат ки между лопастями выполнены сквозные полости У известного преобразователя недостаточный ресурс из-за невозможности обеспечения равных угловых скоростей измерительной и допоЛните ной крыльчаток, а следовательно, наружного и внутреннего колец подшипников измерительной крыльчатки. Это обусловлено тем, что расстояние от среза, выхода сопла до лопастей измерительной крыльчатки меньше, че до лопастей дополнительной крыльчат ки, а следовательно, и скорость натекания струи на лопасти измеритель ной крыльчатки всегда выше, а скорость ее вращения всегда больше, чем у дополнительной крыльчатки. Наиболее близок к предлагаемому преобразователь расхода, содержащий корпус, входное сопло, измерительную тангемцисшьную, крыльчатку и две дополнительные крыльчатки, расположенные в той же полости,-ЧТО и измерительная. При зтом все три крыльчатки расположены на одной оси, смонтированной в корпусе на опорах вращения, измерительная крыльчатка вращается на оси свободно, а обе дополнительно скреплены а жестко iZ. Недостатком такогопреобразователя расхода является малый диапазон измерения при заданием расходе, обусловленный тем, что поток распределяется одновременно на все три крыльчатки, а следовательно, на измерительную крыльчатку попадает - олько часть потока, проходящего через площадь, составляющую 1/3 площади сопла, из-за чего уменьшается движущий момент на измерительной крыльчатке и возрастает доля вредных моментов сопротивления. Целью изобретения является расширение пределов измерения расхода в сторону малых расходов. Указанная цель достигается тем, что измерительная камера выполнена в виде изолированных полостей, измерительная крыльчатка расположена в одной из них, дополнительная жестко связана с осью во второй. При этом тангенциальный вход измерительной ка меры выполнен в первой полости, выход - во второй, полости параллельны между собой и разнесены по высоте камеры, а выход первой полости и вхо второй соединены участком трубопрово да. На фиг.1 показан общий вид преоб разователя расхода; на фиг.2 - разре А-А фиг.1. . Первичный преобразователь расхода содержит измерительную камеру 1, со стоящую из двух полостей 2 и 3, разделенных перегородкой 4. На входе в полость 2 смонтировано сопло 5. В полости 2 расположена измерительная тангенциальна крыльчатка б, смонтированная на опорах вращения 7 на оси 8, В свою очередь ось 8 смонтирована на опорах вращения 9,закрепленных в камере 1. На оси 8 жестко закреплена дополнительная тангенциальная крыльчатка 10, расположенная в дополнительной полости 3. Выход полости 2 соединен со входом полости 3 патрубком 11, поворачиваимцим поток на 180°. На входе в полость 3 смонтировано сопло 12. В камере 1 смонтирован узел съема сигнала 13. Первичный преобразователь расхода работает следующем образом.о Весь поток измеряемой среды чере входное сопло 5 попадает в полость 2 на лопасти измерительной крыльчат ки б и заставляет ее вращаться со скоростью, пропорциональной расходу Далее поток через патрубок 11 и соп ло 12 поступает в полость 3 на лопа ти дополнительной крыльчатки 10, за ставляя ее вращаться в ту-же сторону, в какую вращается крыльчатка б С по часовой стрелке }. Поскольку чатка 10 жестко связана с осью 8, п следняя вращается с той же скоростью чтр и крыльчатка 10. В предлагаемом преобразователе расхода весь поток, сформированный в сопле, поступает на измерительную крыльчатку. Поскольку движущий момент на крыльчатке Мд .vp fc (v скорость потока, р -Пилотность измеряемой среды, fc площадь сопла), то при равенстве движущих моментов на крыльчатках сравниваемых преобразователей ( Vipfzc) соотношение требуемых для .этого скоростей потока при 2.С -J- |,будет равно T/-Vfe l,74 Таким образом, предел измерения расхода (в сторону меньших расходов) предлагаемого преобразователя почти в 2 раза больше по сравнению с известным при обеспечении идентичных метрологических характеристик (точиость, диапазон измерения). Скорость вращения наружных колец подшипников опоры вращения 7 относительно их внутренних колец определяетЪя выражением v .где v скорость вращения крыльчатки 6, v скорость вращения крыльчатки 10. Подбирая геометрические параметры дополнительного сопла 12, практически можно добиться равенства скоростей v и УЛ. в широком диапазоне измеряемого расхода и тем Ц::амым обеспечить vo О . Поскольку ресурс первичного преобразователя зависит от скорости, то, снижая .ее значение до весьма малой величины,, можно добиться существенного увеличения ресурса первичного преобразователя. Таким образом, предлагаемый первичный преобразователь расхода позволяет увеличить ресурс и расширить предел измерения в сторону меньших расходов. Формула изобретения Преобразователь расхода, содержащий измерительную камеру с тангенциальным входом, измерительную крыльчатку, размещенную в опорах вращения на оси, дополнительную крыльчатку жестко связанную с осью, и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с. целью расширения пределов измерения в сторону малых расходов, измерительная камера выполнена в виде двух изолированных полостей, измерительная крыльчатка расположена в одной из них, дополнительная жёстко связана с осью во второй, при зтом тангенциальный вход измерительной камеры выполнен в первой .полости, выход - во второй, при этом полости параллельны между собой и разнесены по высоте камеры, а выход первой полости и вход второй соединены участком трубопровода. Источники инфйрмации, принятые во внимание при экспертизе 1.Абторское свидетельство СССР 462992, кл.а 01 F 1/10, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР I 523281, кл.С 01 F 1/06, 1975 (прототип ).

ff

f2

9

y//7/A.f

X« . 0