Датчик мгновенного расхода жидкости Советский патент 1981 года по МПК G01F1/00 

(54) ДАТЧИК МГНОВЕННОГО РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Изобретение огносится к области измерительной техники и предназначено для измерения величины мгновенного расхода жидкости в различных гидросисто«1ах, в частности в гидросистемах экспериментальных установок. Известен крыльчаго-тахометрический расходомер, у которого датчиком расхода является устрюйство, имеющее вращаю щийся элемент-крыльчатку, взаимодействующую с потоком жидкости. Скорость вращения крыльчатки зависит от величины расхода ншдкости, протекающей через датчик расхода, и преобразуется в электрический сигнал при помощи индукционных индуктивных, фотоэлектрических и других преобразователей. Параметры электрического сигнала измеряются электронной аппаратурой l. Датчик расхода этого тиц отличаются высокой точностью измерения и хорощими динамическими качествами. Однако при помощи крыльчато-тахометрического расходомера измеряется расхо жидкости, текущей в одном вполне определенном направлении. Известен также датчик расхода жидкости клапанного типа, предетавл5ПО11ШЙ собой устройство, состоящее из клапана, при;кимаемого к седлу пружиной и взаимодействующего с потоком жидкости. В ре- , зультате этого взаимод ствия происходит изменение высоты подъема клапана над сеапом, что регистрируется датч -ком перемэцения. Высота подъема клапана над седлом функшгонально связана с величиной расхода жидкости, протекающей через клапан С ЗДатчик расхода, чувствительным элементом которого является клапаи, позволяет с достаточной точностью измерить . величину мгновенного расхода жипкостй1| Недостатком его является невозможность измерения величины мгновенного расхода жидкости, течение которой переменно по направлению. Целью изобретения является обеспечевше измерения величины мгновенного расхода ЖИДКОСТИ, 1 кушей как в прямом, так и в офатгюм направлении. Указанная цель достигается тем, что седло выполнено подвижным в осевом на1фавлешш и на стороне, обращенной к кла пану, имеет уплотнительный поясок, а в корпусе установлено неподвижное седло с уплотнительным пояском, к которюму седло прижимается посредством пружины своим уплотнительным пояском. На чертеже изображен ойоий вид датчика расхода жидкости. Датчик расхода жидкости имеет корпус I, в котором помицается седло 2, подвиж ное в осевом направлении. К седлу 2 пружиной 3 прижимается клапан 4, связанны с датчиком перемещения 5 тягой 6. Седло 2 имеет уплотнительную кромку 7, ,а клапан 4 - уплотнительную кромку 8. Взаимодействие между седлом 2 и кла- паной 4 осуществляется по уплотнительным кромкам 7 и 8, Седло .2 имеет также уплотнительный поясок 9, расположенный на стороне, обращенной к клапану 4., В корпусе I установлено неподвижное седло 10, к уплотни тельном у пояску II которого поджимается седло 2 своим уплотнительным пояском 9. Поджатие сед ла 2 к неподвижному седлу Ю осуществляется пружиной 12. Регулировочное устройство 13 служит для изменения соотношения величин усилий предварительного поджатия пружин 3 и 12, Для встройки датчика расхода в гидро линию предусмотрены фланцы 14 и 15. Работа датчика расхода происходит следующим образом. При подводе жидкости через фланец 1 и отводе ее через фланец 15 на клапан 4 действует со стороны потока сила,про тиводействующая усилию пожатия пружины 3 и отжимающая клапан 4 от седла 2 Происходит раскрытие стыка между уплот нительной кромкой 7 седла 2 и уллогнительной кромкой 8 клапана 4. Офазуется щель, через которую осуществляется переток жидкости и на которой имеет место перепад давлений. Седло 2 при таком направлении течения жидкости остает ся неподвижным, я-ак Как силы, действую щие на него со стороны жидкости, совпадают по направлению с силой поджатия пружины, прижимающей седло 2 к неподвижному седлу Ю, Клапан 4 под дейсчък&л сипы поджагия пружины 3 и гидростатических и гидродинамических сип, величина которых зависит от расхода жид 8 34 кости и от величины щели, смешается в положение, в котором эти силы взаимно уравновешиваются. Величина подъема клапана 4 на седло 2 регистрируется датчиком перемещения 5, Зависимость подъема клапана 4 над седлом 2 от величины расхода жидкости устанавливается тарировкой датчика расхода, , Если жидкость подводится к датчику расхода через фланец 15, а отводится от него через фланец 14, то в процессе работы датчика на клапан 4 не действуют силы, способные оторвать его от седла 2, Поток жидкости в этом случае воздействует на седло 2, отрывая его от неподвижного седла Ю. В результате реюкрывается стык между уплотнительными поясками 9 и It, образуется дросселирующая щель. Седло 2 при таком течении жидкости выполняет функции клапана и занимает положение, в котором гидростатические и ги- j дродинамические силы и усилие поджатия пружины 12, действующие на седло 2, взаимно уравновешиваются. Так как клапан 4 прижат к седлу 2, то он перемещается совместно с ним. Датчик перемещения 5, регистрирующий перемещение клапана 4, в этом случае одноBpovieHHo регистрирует перемещение седла 2. Зависимость перемещения седла 2 от величины расхода жидкости также определяется тарировкой датчика расхода. Для обеспечения работоспособности датчика расхода жидкости необходимо, чтобы величина усилия предварительного поджатия пружины 12 гфевосходила величину усилия предварительного поджатия пружины 3. Регулировочное устройство 13 служит для установки необходимого соотношения этих величин. Дополнительное введение в конструкцию датчика расхода неподвижного седла и применение в качестве седла подвижного элемента, который может работать как клапай, пропуская жидкость в направлении, противоположном основному, дает возможность измерять величину знакоп эеменного расхода щт использовании одного датчика перемещения, В связи с тем, что между клапаном и седлом имеет место силовая связь, возрастает точность мгновенного расхода по сравнению с системой, состоящей из двух датчиков расхода клапанного типа, изм яюших расход жидкости только в одном направлении и соединенных во встречно-параллельной сх&лё.