Датчик текущих значений быстроизменяющихся малых расходов жидкости в трубопроводе

Датчик текущих значений быстроизменяющихся малых расходов жидкости в трубопроводе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Е. А. Каракулин и B. Е. Ходурский (72) Авторы изобретения

Днепропетровское отделение Института еханики

АН Украинской ССР (7!) Заявитель (54) ДАТЧИК ТЕКУЩИХ ЗНАЧЕНИЧ БЫСТРОИЗМЕНЯЮЩИХСЯ

МАЛЫХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТИ B ТРУБОПРОВОДЕ

Изобретение относится к технике йзмерения текуших значений быстроизменяюшихся и установившихся расходов жидкостей и газов в трубопроводах и предназна» чено для отработки различного рода тепловых двигателей и двигательных установок, а также может быть использовано для измерения расходов любых некриогенных жидкостей, в том числе неэлектропроBooHblx, непрозрачных, взрывоопасных, имеюших незначительные газовые включе ния и загрязнения, агрессивных и др. . Предпочтительный диапазон максимальных расходов для предложенного датчика составляет С тп, .= 50 + 200г/с. тпои1

Известен датчик, содержаший передадоизмерительное устройство в виде сужаюше-расширяюшегося сопла $1).

Однако известный датчик не обладает достаточной точностью измерения быстроиэменяюшихся малых pacxoaos жидкости.

Более близким является датчик, кото рый имеет высокие динамические харнктеристики и содержит корпус и балочку, на которой поток меняет свое направление на противоположное. (2.).

Установка такого датчика в трубопровод сушественно увеличивает, гидравлическое сопротивление, Уменьшить до приемлемых значений потери пожого давления в известном датчике при заданных его динамических характеристиках и заданной его потребной чувствительности нельзя, так как всегда о есть ограничение минимального сигнала с датчика, который может быть использован для усиления вторичной аппаратурой.

Uem þ изобретения является создание датчика для измерения текуших значений

15 быстроиэменяюшихся малых расходсв создаюшего при максимальном расходе гидравлическое сопротивление потери давления) не более 0,3 кг/см и явно шегося в то же время технологичным с точки зрения изготовления и эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в известном датчике быстроизменяюшихся малых расходов жидкости в трубопроводе

8709 имеющем перепадоиэмерительное устройство, выполненное в виде закрепленной на консольном держателе балочки чувствителен ного, элемента в проточную часть, образованную балочкой чувствительного элемента и сужающимся и расширяющимся каналами в сопловой вставке, сопловая вставка заменена укрепленным над балочкой чувствительного элемента дефлектором, имеющим продольный профиль в виде сужающе-расши-10 ряющегося сопла, причем сужение и расши рение расположены за пределами прогибаемой части балочки, а боковые стенки дефлектора отделены минимальными зазорами от боковых стенок балочки и имеют отверстия для соединения полости втекания жидкости в конус датчика с полостью зазора между балочкой чувствительного эле мента и держателем, полости втекания и вытекания жидкости из датчика разделены перегор одк ой.

Растяжение зоны, в которой создается

I перепад давления на балочке чувствительного элемента на всю длину ее прогибаемой части, позволяет при прочих разных условиях (жесткости балочек и ее размеров, расходов жидкости, усиления вторич» ной аппаратуры и др.), обеспечить потребный прогиб балочек при гораздо меньшем

30 падении давления в жидкости, а также осуществление поворота жидкости при малых скоростях и на вдвое меньший угол, достигаемое предложенной конструкцией, позволяет резко уменьшить потери полн< го оавления в проточной части датчика.

На фиг. 1 изображен датчик, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на f фиг. 1.

Датчик содержит, корпус 1 (фиг. 1 и 2), держатель 2, в котором эа защитной мембраной 3 расположена электромагнитная головка 4 (индуктивный полумост).

Индуктивный полумост 4 регистрирует . прогиб балочки 5 чувствительного элемента. Балочка 5 в закреплении 6 (фиг. 1) 4» имеет возможность перемещаться в про дольном направлении. Проточная часть датчика 7 (фиг, 1 и 2) образуется балоч кой 5 и дефлектором 8, который имеет продольный профиль в виде сужающе-рас- 50 ширяющегося сопла, В дефлекторе 8 имеются отверстия 9 для соединения полости втекання жидкости 10 (фиг. 1) в корпус датчика с полостью Ll (фиг. 1) зазора между балочкой 5 и держателем 2. у

Боковые стенки дефлектора 8 отделены минимальными зазорами от боковых стен@ балочки. гордость втекания 10 (фиг. 1) 39 4 к вытекания 12 жидкости иэ датчика раэпелены перегородкой 13 (фиг. 1), При наличии расхода жидкости через датчик образуется разность давлений в т проточной части 7 датчика и в полости

11 зазора между балочкой 5 и держателем 2. Эта разность давлений равна падению статического давления в сужающерасширяющемся канале, который образован дефлектором 8 и балочкой 5. Разность давлений или перепад давления над и под балочкой чувствительного элемента 5 вы зывает ее прогиб, который регистрируется индуктивным полумостом 4. Малая масса балочки и присоединенной жидкости при высокой жесткости балочки позволяет иметь большую собственную частоту чувствительного элемента и соответственно высокие динамические характеристики.

Конструкция предложенного датчика позволит при хорошей технологичности изготовления и малом гидравлическом сопротивлении проточной, части датчика обеспечить измерение расхода с погрешностью не более - по амплитуде + 1% и о по фазе -3 С при колебаниях расхода с частотой до 200 + 300 Гц (в пересчете на сигнал синусоидальной формы с амплвт-дой в поеделах рабочего аиапазона от

G до G ). При этом статическая составляющая погрешности, отнесенная к верхнему пределу измерения, составит не более +2,5%.

Формула изобретения

Датчик текущих значений бысэроизменяюшихся малых расходов жидкости в трубопроводе, содержащий перепадоизмерительное устройство, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью уменьшения полного давления жидкости в проточной час.ти датчика, последняя образована балочкой и укрепленным над ней дефлектором, имеющим продольный профиль в виде сужающе-расширяющегося сопла, боковые стенки котброго отделены зазорами от боковых стенок балочки и имеют отверстия йля соединения полости втекания жидкости в корпус датчика с полостью зазора между балочкой и держателем, причем полости втекания и вытекания жидкости из датчика разделены перегородкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 493 332, кл, G 01 F 15 07, 05.02. 1936.

2. Авторское свидетельство СССР

И. 80359, кл, 9 01 G 5/04, 07.06.48, ((прототип) .

870939

Составитель Л, Макеева

Редактор О. Филиппова Техред М.Рейвес К орректоф В Бу тяга

Закаэ 8417/10 Тираж 705 Поддисн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4