Поршневое расходомерное устройство Советский патент 1983 года по МПК G01F3/16 G01F25/00 

(54) ПОРШНЕВОЕ РАСХОДОМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к метрологии и может найти применение для измерения расхода и для поверки счетчиков жидкосгти, а также для дозирования жидкости. Известно поршневое расходомерное устройство, содержащее измерительную трубу с двумя разделенньгми поршнем полостями подводящий и отводящий коллекторы, два подводящих соединительных трубопровода и два отводящих соединительных трубопровода, два клапана в отводящих соединительных трубопроводах и общий привод клапанов с управляющими полостями, а также два клапана в подвод$оцих соединительных трубопроводах 13 Конструкция привода сложна, а затраты на эксплуатацию устройства значитель ны, так как для работы привода используют внешний источник энергии - сжатый воздух.. Известно также поршневое расходомер ное устройство, содержащее измерительную трубу с двумя разделен1;ыми поршне полостями, подводящий и отводящий коллекторы, два подводящих соединительных трубопровода и два отводящих соединительных трубопровода, два клапана в отводящих соединительных трубопроводах общий привод клапанов с управп$пошими полостями, а также два клапана в подводящих соединительных трубопроводах С2 . В качестве источника энергии для работы привода используется измеряемая жидкость, что существенно снижает затраты На эксплуатацию устройства. Однако наличие вспомогательной арматуры, обеспечивающей срабатывание клапанов, и необходимость передачи механического движения в внешнюю среду усложняют конструкцию устройства и снижают надежность его работы. Кроме того, такому устройству присущ общий недостаток всех поршневых измерителей с распределительными клапанами в подводящих и отводящих соединительных трубопроводах, заключающийся в не1юзможности увеличения верхнего предела расхода при измерениях без изменения объема измерительной трубы или уменьшения объема измерительно трубы без изменения верхнего предела измерений.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повьппение надежности и увеличе ние верхнего предела измерений без изменения объема измерительной трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в подводящих соединительных трубопроводах размещены устройства для стабилизации расхода, отводящие соединител ные трубопроводы размещены с возможностью перекрытия их поршнем в его крайних положениях, в отводящих соединительных трубопроводах размещены дрос сели и участки этих трубопроводов до и после дросселей сообщены с управляющими полостями привода.

На чертеже показан один из варианто вьшолнения устройства.

Устройство содержит измерительную труёу 1 с двумя разделенными порщнем 2 полостями 3 и 4, пбдводящий коллектор 5 и отводящий коллектор 6. В подводящих соединительных трубопроводах

7и 8 размещены устройства для стабилизации расхода в виде кавитадионных трубок 9 и 10. Отводяощие соединительные трубопроводы 11 и 12 размещены

с возможностью перекрытия их поршнем 2 в его крайних положениях и в них установлены клапаны 13 и 14 с общим приводом 15, который содержит поршни 16 и 17 и управляющие полости 18, 19, 20, 21. Запорные органы 22 и 23 клапанов 13 и 14 соединены между собой и с поршнями 16 и 17. Кроме того, в отводящих соединительных трубопроводах 11 и 12 размещены дроссели 24 и 25. Участки трубопроводов 11 и 12 до и после дросселей 24 и 25 сообщены с полостями 18, 19, 20, 21 привода 15. Устройство содержит также путевые сигнализаторы 26 и 27, блок автоматики 28 и счетчик импульсов 29.

8сообщающейся с подводящими коллектором 5 магистрали размещен поверяемый счетчик жидкости 30.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость последовательно проходит счетчик жидкости 30, подводящий коллекгор 3, подводящиесоединительные трубопроводы 7 и 8, полости 3 и 4, отводящие соединительные трубопроводы 11 и 12 и отводящий коллектор 6. Кавитапионые трубки 9 И 10 поддерживают постоянный расход жидкости независимо от колебаний давлений на выходах. Когда клапан 13 открыт, а клапан 14 закрыт, по лость 3 и кавитадионная трубка 9 сообщены через отводящий соединител4зный трубопровод 11 с отводящим коллектором 6.Перепаддавлений на дросселе 24 воздей-, ствует на поршень 16 и удерживает поршни 16 и 17 и запорные органы 22 ,и 23 в крайнем правом положении. Поршень 2 перемещается влево расходом жидкости, поступающим через кавитадионную трубку 10. Когда порщенб 2 начнет перекрьгоа.ть проходное сечение отводящего соединительного трубопровода 11, давление в полостях 3 и 4 повысится и отожмет запорный орган 23 клапайа 14. Перепад давлений на дросселе 25 от течения жидкости по трубопроводу 12 будет воздействовать ни поршень 17 и перебросит поршни 16 и 17 и запорные органы 22 и 23 в крайнее левое положение. При открытом клапане 14 и закрытом клапане 13 с отводящим коллектором 6 сообщены полость 4 и кавитаиионная трубка 10, Порщень 2 перемещается вправо расходом жидкости, поступающим через кавитационную трубку 9. После начала перекрытия поршнем 2 проходного сечения отводящегя соединительного трубопровода 12 давление в полостях 3 и 4 повысится, запорные органы 22 и 23 будут переброщены в крайнее правое положение и дикл работы устройства повторится.

Операдия поверки счетчика 30 заклю- чается в определении количества импульсов счетчика 30 за время прохождения порщнем 2 поочередно в прямом и обратном направлениях длины измерительного участка трубы 1 между путевыми сигнализаторами 26 и 27. Включение счетчика импульсов 29 производится бпоком автоматики 28 по сигналам от путевых сигнализаторов.

По сравнению с известным предложенное поршневое расходомерное устройство имеет более простую конструкцию, так как не содержит вспомогательную арматуру, обеспечивающую срабатывание кла панов, и более надежно в работе, так как в нем устранена необходимость передачи механического движения во внешнюю среду. Кроме того, конструкдия предложенного устройства позволяет увеличить верхний предел расходов при измерениях без изменения объема измерительной трубы. Это достигается тем, что поршень перемешается только частью общего потока, проходящей через одно из устройств для стабилизации расхода. При настройке каждого из стабилизирующих устройств на расход, равный максимальному, для объема данной измерительной трубы предел измерений поршневого измерителя будет увеличен вдвое. При неизменном верхнем пределе- измерений возможно двухкратное уменьшение, объема измерительной трубы. Таким образом, совокупность признаков .предложейного устройства обеспечивает достижение поставленной цели.

Кроме указанных в примере кавитаЦИОННБГХ трубок с неизменяемой геометрией проточной части в качестве стабилизаторов расхода могут бытъ использованы и другие уст ройства того же назначения: вихревые и струйные элементы, регуляторы расхода, кавитационные элементы с изменяемой геометрией проточной части и т.д.

Изобретение позволяет существенно упростить конструкцию поршневых рас- :з одомерных устройств и отказаться от обычно применяемых клапанов с пневмопрводом и связанных.с ними элементов . (пневмоэлектроклапанов, редукторов, вентилей, манометров, ресивера, компрессора и другого оборудования). Это позволит значительно снизить затраты на его изготовление и эксплуатацию. Кроме того, увеличение верхнего предела измерений без изменения обьема измерительной трубы позволяет существенно расширить метрологические возможности поршневых измерителей при одинаковых затратах; на изготовление цилиндро-поршневой пары. При неизменном верхнем пределе измерений могут быть значительно сокраще1а1 затраты на изготовление измерительной трубы и поршня.

Формула изобретения

Поршневое расходомерное устройство содержащее измерительную трубу с двум разделенными поршнем полостями, подвод$щ1ий и отводящий коллекторы, два подводящих соединительных трубопровода и два отводящих соединительных трубопровода, два клапана, установленных в отводящих соединительных трубопроводах, и привод клапанов с управляющими полостями, отличающее - с я тем, что, с целью упрощения кон- . струкции, повышения надежности и увеличения верхнего предела измерений без изменения объема измерительной трубы, в подводящих соединительных трубопроводах размещены устройства для стабилизации расхода, отводящие соединительные трубопроводы размещены с возможностью перекрытия их поршнем в его крайних положениях, в отводящих соединительных трубопроводах размещены дроссели иучастки этих трубопроводов до и после дросселей сообщены с . управляющими полостями привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент Германии № 175495, кл. 42 е 8, 19О6 (протот1ш).