Тахометрический расходомер

Тахометрический расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Q9) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ . М АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 489951 (21) 3352775/18-10 (22) 09.11.81 (46) 07 09.83 Бюл. и 33 (72) С.А. Золотаревский, И.Н. Иванов, А.Н. Игнаткин и Л.Н. Шонин:(7 1) Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (53) 681. 121(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 489951, кл. G 01 F 1/10, 1973 (прототип)

1 (54)(57) 1. ТАХОМЕТРИЧЕСКИИ РАСХОДО"

МЕР по авт. св. и 489951, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабильности характерис" тики и увеличения ресурса работы, входной струенаправляющий патрубок дополнительно снабжен элементом иска" жения профиля скоростей потока в у плоскости вращения шарового ротора, расположенным в проекции на эту плоскость несимметрично относительно продольной оси симметрии рабочей камеры.

1Ц40335

2. РасхЪдомер по и. 1, о т л и -. .тины, имеющей ч а ю шийся тем, что элемент вернутой по искажения профиля скоростей потока, . ному сечению выполнен в виде размещенной во вход-, в плоскости ном струенаправляющем патрубке nnac" тора. форму заслонки, поотношению к поперечвходного патрубка вращения шарового ро10

Изобретение относится к приборостроению.

По основному авт. св. Ю 489951 известен тахометрический расходомер содержащий корпус с проточным кана- 5 лом, образованным последовательно расположенными входным струенаправляющим патрубком, рабочей камерой в виде расширенного участка проточного канала и выходным патрубком, свободно размещенный в рабочей камере шаровой ротор с диаметральным сквозным отверстием в теле и источником постоянного магнитного поля, вектор намагниченности которого нап" 15 равлен вдоль оси отверстия, и узел сьема сигнала (индукционный преобра,зователь частоты вращения.), расположенный вне корпуса, в плоскости вращенйя ротора (1 ).

Недостатком известного тахометрического расходомера является прецес" сия оси вращения шарового ротора, обусловленная симметрией рабочей камеры, а следовательно, и потока отно" 25 .сительно ее продольной оси.

Прецессия оси вращения шара приводит к периодическому образованию срывных течений при его обтекании-, вызывающих изменение частоты враще- . ЗО ния шара и на некоторых режимах выбрасывание его из положения гидроди" намического равновесия и удары о стенки камеры. Это в свою очередь приводит к снижению ресурса работы расходомера и к нестабильности его характеристики.

Цель изобретения - обеспечение стабильности характеристики и увели- чение ресурса работы.

Поставленная цель достигается тем, что в тахометрическом расходоме ре, содержащем корпус с проточным каналом, образованным последовательно расположенными входным струенаправляющим патрубком, рабочей камерой

2 в виде расширенного участка проточного канала и выходным патрубком, свободно размещенный в рабочей камере шаровой ротор с диаметральным сквозным отверстием в теле и источником постоянного магнитного поля, вектор намагниченности которого направлен вдоль оси отверстия, и узел сьема сигнала, расположенный вне корпуса, в плоскости вращения ротора, входной струенаправляющий патрубок дополнительно снабжен элементом искажения профиля скоростей потока в плоскости вращения шарового ротора, расположенным в проекции на эту плоскость несимметрично относительно продольной оси симметрии рабочей камеры.

Кроме того, элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в виде размещенной во входном струенаправляющем патрубке пластины, имеющей форму заслонки, повернутой по отношению к поперечному сечению входного патрубка в плоскости вращения шарово"

ro ротора.

Поставленная цель, в частности достигается и тем, что элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в виде участка входного патрубка, расположенного под углом к оси сим метрии рабочей камеры в плоскости вращения шарового ротора.

На фиг . 1 представлена конструктивная схема тахометрического расходомера, в котором элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в аиде пластины, установленной во входном струенаправляющем патрубке; на фиг. 2 - разрез A-А на фиг. 1 (показана форма. пластины); на фиг. 3 - конструктивная схема тахометрического расходомера, в котором элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в виде участка входного патрубка, с3 1040 расположенного под углом к продоль-: ной оси симметрии рабочей камеры.

Тахометрический расходомер содержит корйус 1 с проточным каналом, образо- ванным входным- струенаправляющим патрубком 2, рабочей камерой 3 со свободно размещенным в ней шаровым ротором 4, и входным патрубком 5. Шаровой ротор 4 имеет в те-, ле сквозное диаметральное отверстие -6 10 и источник постоянного магнитного поля (выполненный, например, за счет намагничивания ферромагнитного шарового ротора вдоль отверстия). Вне корпуса 1 установлен узел 7 съема сигнала, расположенный в плоскости вращения шарового ротора 4. .В варианте расходомера, представленном на фиг. 1, входной струенаправляющий патрубок 2 снабжен элементом искажения профиля скоростей потока, выполненным в виде пластины 8, расположенной внутри него. Пластина 8 по геометрическим размерам равна или подобна проходному сечению патруб ка, т.е. имеет форму заслонки, повернутой по отношению к поперечному сечению входного патрубка в плоскости, вращения шарового ротора 4.

В варианте расходомера, представленном на фиг. 3, функции элемента .ЗО искажения профиля скоростей потока выполняет участок входного патрубка

2, расположенный под углом (изогну" тый) к продольной оси симметрии ра" бочей камеры 3. 35

В рабочей камере 3 со стороны выходного патрубка 5 установлен or"" раничитель 9 положения шарового ротора.

Расходомер работает следующим об" . 40 разом.

При отсутствии потока жидкости ротор-шар 4 лежит на ограничителе 9, необходимом для предотвращения закупорки шаром 4 выходного патрубка 5 45 в момент подачи жидкости. При подаче потока жидкости в камеру 3 через входной патрубок 2 и отводе через выходной патрубок 5 шар 4 гидродина-. мически подвешивается и за счет вы- 50 полнения в нем сквозного диаметрального отверстия 6 начинает вращаться., вокруг оси, проходящей через его центр и перпендикулярной оси отверстия 6 и продольной оси симметрии камеры 55

3. Частота вращения ротора 4, пропорциональная расходу жидкости через камеру 3, регистрируется узлом 7

335, 4: съема сигнала, которым, в случае выполнения шара 4 намагниченным вдоль оси отверстия 6, может быть, например, индукционный преобразователь.

При этом за счет установки во вход. ном патрубке 2 пластины 8 происходит искажение профиля скоростей и давлений на входе в камеру 3. Эпюра скоростей в поперечном сечении патрубка

2 на входе в камеру 3 имеет вид, показанный на фиг. 1.

Искажение профиля скоростей и дав. лений в камере 3 приводит к стабилизации вращения шара 4 в плоскости, проходящей через узел 7 съема сигнала, что обеспечивает надежную регистрацию им частоты вращения шара 4.

8 расходомере (фиг. 3) входной патрубок .2 имеет участок, расположенный под углом к оси симметрии камеры 3, а узел 7 съема сигнала размещен на боковой стенке корпуса 1 в плоскости, проходящей через ее продольную ось и ось изогнутого патрубка 2.

При таком выполнении входного патрубка 2 (фиг. 3) поток жидкости про" ходит через него .и, поступая в камеру 3, гидродинамически подвешивает шар 4 и отводится через-выходной патрубок 5. При этом эпюра скорости потока приобретает в поперечном сечении патрубка 2 на входе в камеру 3 вид, показанный на фиг. 3, что также приводит к стабилизации оси вращения шара 4 и надежной регистрации его частоты вращения узлом 7 съема сигнала.

Стабилизация.оси вращения шара 4 приводит также к стабилизации обтекающего его потока, повышению стабильности вращения шара 4 и значительному уменьшению амплитуды его колебаний в камере 3 под действием гидродинамических сил.

При стабилизации оси вращения шара

4 нестабильность уменьшается приблизительно в 2 раза. Тем самым обеспечивается стабильность характеристики расходомера °

Значительное уменьшение амплитуды колебаний шара 4 в камере 3 полностью устраняет возможность ударов о стенки камеры 3 и увеличивает ре- сурс работы устройства.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения определяется увеличением ресурса и обеспечением стабильности характеристики расходомера.

1940335

Составитель И. Попов

Ре8актор Е. Папп Техое8М.Тепер Корректор А . Зимокосов

Заказ 6916/45 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по-делам изобретений и открытий

113035 Москва„ Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,