Тахометрический расходомер Советский патент 1982 года по МПК G01F1/12 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для измерения расхода жидкости и газа в энергетической, химической.и других отраслях промышленности, а также в водоснабжении промышленных предприятий. По основному авт.св. № 690297 известен тахометрический расходомер, содержащий корпус с размещенными в нем струенаправляющим и струевыпря ляющим устройствами и установленными между ними соосно корпусу входным и выходным обтекателями, образующими между собой кольцевую щель, в которой размещен чувствительный элемент в виде шара. Внутренние торцовые поверхности обтекателей служат ограничителями, задающими траекто-. рию движения шара, а образованная между ними радиальная кольцевая щель переходит в аксиальную, обращен ную по потоку. Кроме этого , расходомер оснащен узлом съема сигнала. Известный расходомер имеет увеличенный диапазон измерения расхода (до 1:20), повышенный ресурс работы по сравнению с другими конструкциями тахометрических расходомеров за счет гидравлической разгрузки шара от взаимодействия с боковой поверхностью корпуса расходомераtl. Однако разгрузка вращающегося шара достигается лишь в сравнительно узкой части диапазона измеряемого расхода, в связи с чем уменьшается ресурс работы расходомера. Цель изобретения - увеличение ресурса работы расходомера. Поставленная цель достигается тем, что расходомер дополнительно снабжен рассекателем в виде кольца с клиновидным поперечным сечением, установленного в плоскости орбитального вращения шара концентрично кольцевой щели между входным и выходным обтекателями.

На фиг.1 представлен расходомер, общий вид;на фиг.2 - сечение корпуса расходомера по вихревой камере с шаром.

Расходомер состоит из корпуса 1, в котором установлены друг за другом входной и выходной обтекатели 2 и 3 струенаправляющие устройства и 5, шар 6, кольцевой элемент 7 предохраняющий шар от выпадания при монтаже и транспортировке, и узел 8 съема сигнала. Обтекатели 2 и 3 соответственно с каналами 9 и 10 образуют с корпусом кольцевые каналы 11 и 12, а торцовые поверхности - радиальную щель 13, сообщающуюся с каналомЮ. В. радиальной щели (в плоскости вращения шара ) установлен рассекатель И потока, выполненный в виде кольца с поперечным сечением клиновидной формы.

Расходомер работает следующим образом.

Поток рабочей среды (жидкость или газ), проходя входное закручивающее устройство , закручивается и поступает в кольцевой канал 11, сообщающийся со щелью 13, образованной торцовыми поверхностями А и Б обтекателей 2 и 3. Закрученный поток обеспечивает в кольцевой радиальной щели вращение шара 6, частота которого измеряется узлом 8 съема сигнала. Установленный в средней части радиальной щели соосно корпусу расходомера рассекатель потока разделяет поток рабочей среды на две части, которые отжимают шар от торцовых поверхностей А и Б обтекателей 2 и 3. Разгрузка шара диаметром d ц, от взаимодействия с рассекателем обеспечивается выбором высоты h; рассекателя потока. При ,8d шар почти полностью скрыт рассекателем и на него не воздействует гидравлическая сила потока в радиальном направлении При этом шар 6 взаимодействует с рассекателем потока, что приводит к снижению ресурса. При h j,0,(dii, эффективность разделения потока на две струи мала, и струи слабо отжимают

шар 6 от торцовых прверхностей А и Б что также приводит к взаимодействию шара и торцовых поверхностей, а следовательно, и к снижению ресурса.

Оптимальное соотношение высоты рассекателя и диаметра шара находится в диапазоне

h(0,,8)dm

При неизменном расходе частота вращения шара постоянна. Во время флуктуации движения шара при прижатии к торцовой поверхности А (или Б) шар 6 смещается относительно рассекателя потока. При этом гидродинамическая сила, действующая на шар, возрастает и возвращает шар в первоначальное положение - зону, расположенную между двумя рассеченными потоками. Тем самым почти полностью исключается трение шара относительно поверхностей А и Б, что обеспечивает более равномерное „ движение шара и повышение ресурса работы расходомера.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить ресурс работы расходомера и точность измерения, что особенно важно при измерении расхода газа.

Экономический эффект при этом обусловлен увеличением ресурса работы расходомера.

Формула изобретения

Тахометрический расходомер по авт.св. № 690297, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы, он дополнително снабжен рассекателем в виде кольца с клиновидным поперечным сечением, установленного в плоскости орбитального вращения шара концентрично кольцевой щели между входным и выходным обтекателями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторские свидетельство СССР № 690297, кл. G 01 F 1/05, 197.