Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода газожидкостных потоков

Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода газожидкостных потоков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П

И "- - w;sea» @ >»O- Ox ч о и4Л»

Союз Советских

Социалистические

Республик

746249

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2607347/18 25 (51)M. Кл. с присоединением заявки ¹

G 01 1ч 9/00

G 01 F l/00

Гаеудерстееииый комитет (28) Приоритет (533 УДК 532 14 (088.8) до делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 07.07.80

В. Г. Булыгин, В. М. Колесников, В. С. Нестеренко, М. Н. Исаев, Е. Г. Зиновьев; В. Е. Мнраков н Е, С. Пустынников (72) Авторы изобретения

Московекий ордена Трудового Красного Знамени институт нефтяной и газовой промышленностй имени И. М. Губкина и Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР (7I) Заявители (54) ВИБРАЦИОННΠ— ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЛОТНОСТИ И РАСХОДА ГАЗОЖИДКОСТНЫХ

ПОТОКОВ

Изобретение относится к средствам измерения плотности, расхода и других параметров сред с помощью вибрационно-частотных преобразователей и может быть использовано при автоматйческом контроле управления технологическими процессами в нефтяной, газовой и химичес5 кой промышленности, а также в автоматических установках пожаротушения.

Известен вибрационно-частотный преобразователь, чувствительный элемент которого выпол1О нен в виде двухступенчатой консольной трубы с переменной площадью проходного сечения. Не. достатком его является малая точность измерения за счет вредного влияния присоединенной массы и демпфирования окружающей чувстви15 тельный элемент средой (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибрационно-частотный преобразователь, чувствительный элемент которого выполнен в виде отрезка трубопровода, вход- эп ной конец которого соединен с корпусом посредством шарнира.

Протекающая через внутреннюю полость чувствительного элемента и окружающая его среда

BocFlpHHHMaeT поперечные колебания чувствительного элемента и изменяет 1го собственную частоту и коэффициент затухания колебаний, измеряя величину которых определяют плотность и расход среды. Недостатком преобразователя является. влияние протекающей среды на коэф/ фициент демпфирования колебаний и зависимость коэффициента утечки среды через шарнирное крепление от свойств контролируемой среды, что снижает точность измерения. Известно, что коэффициент трения в шарнире вызывает демпфирование колебаний чувствительного элемента.

Величина коэффициента трения зависит от свойств протекающей среды, содержания в среде механических примесей. Изменение коэффициента трения в шарнире обуславливает дополнительную,погрешность изМерения расхода, Кроме того, наличие на входном конце чувствительного элемента зазора между входным трубопроводом и торцом чувствительного элемента приводит к утечке среды через шарнирное крепление. Величина утечки зависит от величины расхода и свойств среды, что также вызывает дополнительную погрешность измерения (21.

746249 4 элементе свойства шарнирного крепления и упругого элемента, при этом исключается влияние изменения коэффициента трения в шарнире на погрешность измерения, Жесткость на изгиб мембраны определяется выбором ширины кольцевого поля (разница внешнего и внутреннего рабочего диаметра мембраны), толщины мембраны, а также выбором параметров ребра жесткости.

Поставленная цель достигается тем, что входной конец отрезка трубопровода жестко соединен с корпусом при помощи плоской кольцевой мембраны, установленной перпендикулярно продольной оси чувствительного элемента, а также тем, что мембрана выполнена с ребром жесткости по оси, перпендикулярной плоскости колебаний чувствительного элемента.

На чертеже представлен общий вид вибрацион. но-частотного преобразователя и разрез А-А.

Преобразователь содержит герметичный корпус 1,. чувствительный элемент 2, выполненный в виде отрезка трубопровода, систему возбуждения 3 и съема 4, мембрану 5, выполненную в виде упругого плоского кольца, которое снабжено ребром жесткости 6, расположенным по оси, перпендикулярной плоскости колебаний чувствительного элемента.

Вибрационно-частотный преобразователь работает следующим образом. Подаваемый на катушку возбуждения 3 сигнал вызывает поперечные . колебания чувствительного элемента 2 на собственной частоте. Массовый расход протекающей через чувствительный элемент 2 среды вызывает изменение коэффициента затухания колебаний, а изменение плотности контролируемой среды изменяет собственную частоту колебаний чувствительного элемента. В системе сьема 4 возникает сигнал, пропорциональный скорости колебаний чувствительного элемента 2.

По амплитуде и частоте сигнала иа выходе системы съема и определяют массовый расход и плотность контролируемой среды. Установка мембраны полностью устраняет утечку контролируемой среды. Кроме того, выполнение мембраны с ребром жесткости 6, расположенным по оси, перпендикулярной плоскости колебания, позволяет объединить в одном

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4 No 515943, кл. 6 01 F 1/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке .Р 2496155/18-25, кл. G 01 М 9/00, 1977 (прототип), 3

Цель изобретения - повышение точности измерения путем снижения влияния протекающей среды на коэффициент демпфирования колебаний.

Формула изобретения

1. Вибрационно-частотный преобразователь . плотности и расхода газожидкостных потоков, содержащий герметичный корпус, внутри которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде отрезка трубопровода, входной конец которого соединен с корпусом, и установленные на корпусе системы возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем снижения влияния протекающей среды на коэффициент демпфирования колебаний, входной конец отрезка трубопровода жестко соединен с KoprlycoM при помощи плоской кольцевой мембраны.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что мембрана установлена перпендикулярно продольной оси чувствительного элемента.

3. Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что мембрана выполнена с ребром жесткости по оси, перпендикулярной плоскости колебаний чувствительного элемен35

746249Составитель Л. Свешникова

Техред О. Андрейко

Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Воликова

Заказ 3929/29 Тираж 1019 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент™„г. Ужгород, ул. Проектная, 4