Турбинный тахометрический расходомер

Турбинный тахометрический расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С Л Н И Е 284З4

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик 3 фз

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. Свидетельства №вЂ”

Кл. 42е, 23/05

Заявлено 11.11.1969 (№ 1303568/18-10) G присоединением заявки М—

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Пр пор нтств

Оп :бликовано 14.Х.1970. Бюллетень ¹ 32

МПК G Olf 1/12

УДК 532.575.56 (088.8) Дата опубликования описания 30.1т1.1971

Автор изобретения

Л. А. Верещагин

Институт автоматики

Заявитель

ВС -CQiGSHAR г3 ) P Ф" . C×ÇÐ14 °

АРФ ВМ 3 84i 5ii 4 r

1тМБЛИОТЕНА

ТУРБИННЫЙ ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к средствам измерения .расхода или скорости движения жидкости или газов в трубопроводах.

Известен турбинный тахометрический расходомер, содержащий установленную внутри 5 трубопровода крыльчатку, вращающуюся в

ОПОрах с ВОзмОжнОстью акеиальнОГО смещения относительно неподвижного магнитопрогода с обмотками, питаемыми источником переменного напряжения, и узел съема сигна- 10 ла скорости вращения крыльчатки.

Наличие в таком устройстве узла измерения синхронизации, т. е. разности скорости контрол,ируемого потока и скорости ввинчивания крыльчатки, значительно усложняет конструк- 15 цию расходомера и снижает его надежность.

Зтот узел встраивается .в трубопровод и выполняется либо в виде размещенной за крыльчаTIKQII плоской пластины, авяза н ной ic индуктивным преобр asGIaan елем угло вото переьмеще- 20 ния, либо |в аиде ди фферен циальното манометра с,и нду1кти в|ными н реобразо вателями разности уровней.

Целью изобретения является упрощение конструкции турбинного тахометрического 25 расходомера и повы шение его надежности.

Это достигается тем, что симметрично основному магнитопроводу с многополюсными обмотками относительно узла съема сигнала скорости вращения крыльчатки установлен З0 дополнительный магнигопровод, например, кольцевой или дутовой, обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения с обратным порядком чередования фаз по сравнению с обмоткам,и основного магнитопровода.

На чертеже представлена схема описываемо го раюадохте ра.

Крыльча"пка 1 размещена в опорах 2 и 8, допускающих аксиальное смещение, и снабжена преимущественно цилин дри«eсtmм ободом 4 из электропроводящего материала. B зоне возможных положений обода 4 крыльчатки

1 (в направлении оси последней) с внешней стороны трубопровода 5 расположены по меньшей мере два кольцевых или дуговых магнигопровода б и 7 с двух- или многополюсными обмотками 8 и 9, подключенными с обратньгм порядком чередования фаз к источнику 10 двух- или многофазного переменного напряжения. С внешней стороны трубопровода между магнгсто про встдами б,и 7 находится преимущественно магнитоиндукционный узел 11 съема сигнала (в частотной форме) скорости вращения крыльчатки, поступающего по цепи 12 на выход устройства (на пример, к индикаторам расхода или скорости движения, а также количества проходящей жидкости или таза). На ободе 4 крьтльчатки 1 размещены элементы 18, возбуждающие узел 11

284343 съема сигнала, выполненные, например, в виде участка из ферротмагниттного материала, либо,в:виде учаспта из диэлектричеакого материала.

Для улучшения дттттамичсстттх,cBoIIcT3 (B ча- 5 стности дннамттческой точности) расходомера

1 одна из опор крыльчатки (пли оое опоры) представляет собой цттлиндр поршневой пары с отверстием 14, а поршнем указанной поршневой пары является конец 15 оси крыльчаткп. 10

Предлагаемый расходомер работает следующим Образом.

Птри питании переменным тна пряжен ием источника 10 обмоток 8 и 9 магнитопроводов 6 и

7 в последних создаются противоположно вращающиеся (в случае кольцевых магнитопроводов) .или бегущие (в случае дуговых магнитопроводов) магнитные поля.

При расходе жидкости или газа, равном нулю, и среднем положении крыльчятки (относительно магнитопроводов) вратцающие моменты, возникающие при взаимодействии ьратцающихся магнитных полей,и обода 4, одинаковы и результирующий момент равен нулю.

Под действием потока жидкбстн или газа в трубопроводе 5 крыльчатка приводится во ьращение, а вследствие возникновения перепада давлений в зонах перед и за крыльчаткой на нее воздействует аксиальное усилие.

Поскольку Опоры 2 и 3 В предлоиеенном ттыполнен тт тт доптутокают атттси а льоое стм еще н не, т рыль татка .с ооодом 4 смещается из среднего поло>кения в зону мягнитопроводя, рясно.!О.женного за крыльчаткой, причем направление вращения магнитного поля этого магн итопро35 вода:выбирают так, чтобы оно совпадало с паправлением вращения крыльчатки под действием потока.

В .результате смещения обода 4, относительно среднего положения, вращающий момент, созданный вращающимся в направлении вращения крыльчатки магнитным полем, возрастает, а вращающий момент, создаттньш вращающимся магнитным полем, направленным 4> противоположно вращению крыльчатки, уменьшается, вследствие чего скорость вращения крыльчаткн.увеличивается, Этот процесс акспального смешения крыльчатки.и увеличения ее скорости вращенття проЛ должается до момента достижения равенства скорости потока и скорости ввинчивания крыльчаткп в поток, т. е. до установления равенства нулю перепада давлений,в зонах п.ред и за крыльчаткой.

При уменьшении расхода жидкости или газа скорость ввинчивания крыльчатки становится больше скорости потока и на пинается яксиальное смещение крыльчатки в направлении, противоположном рассмотрен, тому. Это 60 ттрттводттт к уменьнтению результирующего вращающего момента, воздействующего на крыльчатку, и снижению ее скорости вращен.ия.

Поршневая пара, образованная опорой 3 с отверстием 14 и концом 15 оси крыльчаткп, выполняет роль демпфера при возможных резких рассогласованиях и смещениях крыльчатки, что повышает устойчивость автоматического регулирования скорости вращения крыльчатки, демпфирует колебания, улучшает качество переходных процессов и уменьшает динамическую погрешность (например, в результате перерегулирования).

Таким образом, предлагаемый расходомер представляет собой автокомпенсационную систему (астатическую с точки зрения теории авторегулирования), в которой автоматически устанавливается II поддерживается соответствие расхода н скорости вращения крыльчатки (последнее в результате взаимодействия элементов 18 на ободе 4 .и узла 11 съема сигнала преобразуются .в форму частоты импульсов, которые по цепи 12 поступают на выход устройства) .

Функции дифференциального измерителя перепада давлений, крыль татки, ротора огра батыгающего электродвигателя и интегрирующего звена следящей системы выполняет один (в конструктивном отношении) элемент— крыльчатка 1 с ободом 4, вращающаяся под действием противоположно направ"IpHHbfx, вращающихся или бегущих, магнитных полей з опорах 2 и 3, допускающих аксиальное смещение. Это позволяет существенно упростить устройство и исключить необходимость прттмепення и встраивания в трубопровод измерителя синхронизации.

Предлагаемый расходомер является реверсивным, регулирование скорости вращения крылыатки астатическое.

Предмет изобретения

Турбтгнный тахометрический расходомер, содержащии установленную внутри трубопро.;ода крыльчатку, вращающуюся в опорах с

ЯОзхтожностьто аксияльного смещения ОтнОсительно неподвижного магнитопровода с обмотками,,питаемыми источником переменного нагтряжения, и узел сьема сигнала скорости вращения крыльчатки, отличаюи ийсл тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения ттядсжности, симметр,ично основному магнитоtIpoBоду с многополюснымп обмотками относительно узла съема сигнала скорости вращения крыльчатки установлен дополнительный магнитопровод, например, кольцевой или дуговой, обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения с обратным порядком чередования фаз по сравнсчтно с обмотками основного мягнитопровода. 284M3

Составитель 3. Э, Гиндин

Техред 3. Н. Тараненко

Корректор Л. Б. Бадылама

Редактор И. С. Грузова

Областная типография Костросяского т правления по печати

Заказ 8110 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по,делам изобпетен и и и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-З5, Раушская наб,,д, 4/5