Расходомер

Расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для измерения расходов газообразных сред. Целью изобретения является повышение точности измерения. Расходомер содержит трубопровод 1 с сужающим устройством 2, перепад давления на котором через первый повторитель давления 3, входы которого подключены к трубопроводу 1 через дроссели 11-13, поступает на второй повторитель давления 15, сопло 17 которого соединено с атмофсерой, а управляющая камера 16 соединена с одним из сопел 4 первого повторителя 3 и через ламинарный дроссель 14 - с атмосферой. Перепад давления после второго повторителя 16 сравнивается на третьем повторителе 21 с опорной величиной давления 23, преобразуется частотным преобразователем 25 в эквивалентное число пневмоимпульсов, которые пневмоэлектропреобразователем 27 преобразуются в электрические импульсы, частота следования которых пропорциональна расходу контролируемого потока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) 97 А i (51)4 G 01 F !/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 1 ) 4342054/24- 10 (22) 10, 12. 87 (46) 23.09. 89. Бюп. Р 35 (71) Донецкий филиал Института "Гипроуглеавтоматизация" (72) А.К.Алекса, B.T.Лысаковский>

В.И.Саенко и С.А.Доценко (53) 68 1. 121. 8 (088.8) (56) Плотников В.M. Расходомер газа с ответвленным невозвращаемым потоком. Сб. Системы и устройство пневмоавтоматики, М.: Наука, 1969, с. 367.

Авторское свидетельство СССР

)1- 536397, кл. G 01 F 1/34, 1977. (54) РАСХОДОМЕР (57) Изобретение предназначено для измерения расходов газообразных сред, Целью изобретения является повышение точности измерения. Расходомер содер2!

2 жит трубопровод 1 с сужающим устройством 2, перепад давления на котором через первый TIoETopIiTBJIb давления 3, входы которого подключены к трубопроводу 1 через дроссели 11- 13, поступает на второй повторитель давления 15, сопло 17 которого соединено с атмосферой, а управляющая камера 16 сое.динена с одним из сопел 4 первого повторителя 3 и через ламинарный дроссель 14 — с атмосферой. Перепад давления после второго повторителя 16 сравнивается на третьем повторителе

21 с опорной величиной давления 23, преобразуется частотным преобразователем 25 в эквивалентное число пневмоимпульсов, которые пневмоэлектропреобразователем 27 преобразуются в электрические импульсы, частота следования которых пропорциональна расходу контролируемо ro по тока. 1 ил.

3 150959

Изобретение относится к приборостроению, а именно к расходомерам газообразных сред, и может найти при— менение в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности иэмерения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. 10

Расходомер содержит трубопровод с установленным сужающим устройством

2, первый повторитель 3 давления, содержащий два сопла 4 и 5 и две мембраны 6 и 7, образующих с корпусом одну управляющую 8 и две проточные камеры 9 и 10. Управляющая камера 8 соединена с трубопроводом 1 за сужающим устройством 2 через первый дроссель 1 1,,а проточные камеры 9 и 10 20 через второй и третий дроссели 12 и !

3 соответственно соединены с трубопроводом 1 перед сужающим устройством 2. Первое сопло 4 повторителя

3 давления соединено с входом лами- 25 нарного дросселя 14 и управляющей камерой 15 второго повторителя 16, сопло 17 которого соединено с атмосферой, а проточная камера 18 через четвертый дроссель 19 соединена с вто- 30 рым соплом 5 повторителя 3 давления и проточной камерой 20 повторителя

21, управляющая камера 22 которого соединена с задатчиком 23, а сопло 24 с частотным преобразователем 25, выходной канал 26 которого соединен с пневмоэлектрическим преобразователем, 27. Выходной канал пневмоэлектрического преобразователя 27 является выходом расходомера. ..40

Расходомер работает следующим образом.

При протекании газа по трубопроводу 1 на сужающем устройстве 2 соз- 45 дается перепад давления, равный дР = P) — Р

Давление Рг устанавливается перед дросселями 12 и 13 непосредственно, а давление за дросселями формируется при помощи повторителя 3 давления.

На мембраны 6 и 7 повторителя 3 действуют силы:

Р,S — Р,(SÄ - S,) — Р,8,.G = где P — давление в управляющей каме2 ре 8 повторителя;

ЙР =ьР+ с1, (3) Как видно из уравнения (3), переI пад d P на дросселях 12 и 13 превышает перепад А P на сужающем устройстве 2 на постоянную величину d и в связи с этим расходы q(и q2 в зависимости от расхода О имеют вид

=К вЂ” -- — -+ q (4)

„r

Я АмС где Х= г а - -—

0 р4Акс. так как — - ——

От

Q м*мс.

К= Чд коэффициент пропорциональности г — 1, тогда где Q. — текущее значение расхода через сужающее устройство 2; максимальное значение расхода через сужающее устройство 2; — расход через дроссели 12 и

13, обусловленный величиной и при QT= 0.

Расход q через линейный дроссель

14 сбрасывается в атмосферу. Перед дросселем 14 формируется давление Р г, которое пропорционально q а следовательно, и расходу 0 через сужающее устройство, т.е. — Кг(K + Чо)ю (5)

Q м4гсс где К вЂ” коэффициент пропорционально сти, 7 4

Р— давление в приточных камерах 9 и 10 повторителя;

P — давление за соплами 4 и 5

3 повторителя;

G — масса мембранного блока повторителя;

S — эффективные площади мембран би7;

S — площади сопел 4 и 5; с — жесткость мембранного блока; х — ход мембранного блока.

При расположении повторителя давления 3 вертикально исключается влияние массы мембранного блока и тогда

= b.Рг (2)

S Sc где Ъ сг d = — — --- Р

8м с 8м 8с сх

8м 8с

Учитывая, что S )) Бс, принимаем

Ь = 1, тогда перепад на дросселях 12 и 13 равен

5 15095

Это давление устанавливается в управляюц ей и проточной камерах 15 и 18 повторителя 16.

Расход q одновременна поступает

5 на дроссель 19 и в проточную камеру

20 повторителя 21. Наполнение камеры 20 происходит до давления Р, которое устанавливается при помощи задатчика 23 в управляющей камере 22.

При достижении давления Р происходит открытие сопла 24 повторителя 21 и расход q<

Кз 0т!

Расходомер, садержащ«й сужаюшее устройство, уст ано вленнае в трубопроводе, первый повторитель давления, управляющая и проточная камеры кото— рого через первый и второй драссели соединены с трубопроводом до и покл» сужающего устройctва соатветсгвс««а, а его первое сопла саед«не«а с. ламинарным драсселем, а гакже пневмоэлектропреобразователь, а т л и— чающий ся тем,чта,с целью, повышения точно сти, в «его введены

- второй и третий повторители давле«ия, третий драссель «четвертый драссель, выполненный переменным, и- .астотный преобразователь и задатчик, пр«чем первый повторитель давления с«абжен вторым соплом и второй мембраной, об— разуюц1ей с корпусом повторителя вторую проточную камеру, которая через третий дроссель соединена с трубопро40 водам до сужающега устройства, а его первое сопла соединено с управляющей камерой второго повторителя давления, сопла котороro саед«не«о с атмосферой, а проточная камера через четвертый. дроссель — с вторым соплом первого повторителя давления и проточной камерой третьего повторителя давления, сопла которого соединено с а«алого-частотным преобразователем, уп—

50 равляющая камера — с выходным каналом задатчика, а выход частотного преоб разователя — с пневмаэлектропреабразо вателе м.

Чr — — — --)0 мдкс

Ч = Ч Ч (6) поступает на частотный преобразователь 25. В дальнейшем при работе устройства давление Рз перед дросселем

19 остается постоянным.

Расход q> через дроссель 19 ввиду малых перепадов давления на нем и с учетом уравнения (5), можно записать в виде

Ч = К7 Рз " К (К + qo) .(7) маркс

После подстановки значений

q = q --- — — + q (1

MslKC (Ч)J

Q иякс

Из уравнения (8) видно, что выбирая соответствующим образом (при настройке расходомера) коэффициенты Kr, К и уровень давления Рз можно добиться, чтобы второй и третий члены уравнения были равными.

Это достигается следующим образом: при — — — — — = 0,1 (т.е. при минимальQ-, Q мдкс ном расходе) проводимость дросселя 19 (К ) устанавливается такой, чтобы Ч е> а при ††-- — = 1 0 коэфшициент

О„г э а ..., передачи (K ) линейного дросселя 14 и давление Р устанавливаются так, чтобы Р, = Р, при этом q> равно нулю, т.е. расход q через дроссель 19 функционально зависит от величины расхода Q, причем зависимость обратно пропорциональна.

Таким образом, уравнение приобре- . тает вид где К з =

Q мдкс

Расход q поступает на аналого1 частотный преобразователь 25, который преобразует расход в импульсы давления, частота которого пропорциональна расходу

Частота пневматических импульсов

f при помощи п«евмаэлектрическога преобразователя 27 преобразуется в электрические импульсы, частота которых также прямо пропорциональна расходу Q; протекаюцему па трубопроводу.

Формул аизабретени я