Расходомер

Расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сетез Советсиии

Сецивлистичесинк

Республик

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Iiii900117 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 21.04.80 (2l) 2932492/18-10 с присоединением заявки М— (51}М. Кл.

G О1 F 1у34

3всударстваив11 коиктат

CCCP яе далаи кзобретенк11 к епрыткй (23) Приоритет—

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 23.01.82 (53) УДК681.121 (058. 8) Г. С. Апексеев, P. И. Королева, А. И. Ко лярский, В. А, Павленко, А. Б. Релин, В. Е. Сенкфич и 10. А Турицын

I I

I.

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный: институт I (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к измерению расходов однородных жидких и газообразных сред.

Известны расходомеры, содержащие подключенную к источнику питания полость, заслонку, сопло с выходом в атмосферу и дифманометр, вход которого соединен с полостью (1 ).

Недостатками таких расходомеров являются сравнительно низкие метрологические свойства и надежность работы, обусловленные наличием в их конструкции инерционных подвижных частей, а также люфтов кинематической передачи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является рас15 ходомер, содержащий корпус, внутренняя полость которого состоит иэ глухой вспомогательной камеры и проточной рабочей камеры с входным и выкодным каналами, разделенных между собой

20 мембранным воспринимающим эл .ментом, связанным с преобразователем перемещения, и индикатор расхода 1 ? 1.

Однако изменение объема рабочей полости камеры расходомера и переме- щение воспринимающего элемента при изменении величины расхода потока измеряемой среды приводит к снижению точности измерения расхода.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в расходомере, содержащем корпус, внутренняя полость которого состоит из глухой вспомогательной камеры и проточной рабочей камеры с входным и выходным каналами, разделенных между собой мембранньпи воспринимающим элементом, связанным с преобразователем перемещения, и индикатор расхода, воспринимающий элемент выполнен в виде биморфного кристалла, механически связанного своим центром с преобразователем перемещения, выполненным в виде струны с автогенератором возбуждения, причем он дополнительно снабжен генератором эталонной частоты, 3 90011 усилителем постоянного тока и блоком сравнения, один вход которого соединен с выходом автогенератора, а вто-. рой — с выходом генератора эталонной частоты, а выход — со входом усилите- 3 ля постоянного тока, выход которого соецинен с обкладками биморфного кристалла и индикатором расхода.

На чертеже приведена конструктивная схема расходомера, fO

Расходомер состоит из корпуса !, глухой вспомогательной камеры 2 и проточной рабочей камеры 3, разделенных между собой мембранным воспринимающим элементом 4, выполненным в 1З рице биморфного кристалла. Рабочая камера имеет, входной 5 и выходной 6. каналы, причем выходной канал расположен против центра мембранного воспринимающего элемента 4. Во вспо- Ж могательной камере 2 расположен струнный преобразователь 7 перемещения с системой самовозбуждения автогенератора 8. Один конец преобразователя пе— ремещения струны закреплен в центре И воспринимающего элемента, а второй—

1 на корпусе. Расходомер содержит также генератор 9 эталонной частоты, усилитель 10 постоянного тока, индикатор il расхода и блок 12 сравнения„ Ид один вход котороГо соединен с выходом автогенерагора, второй — с вь!ходом генератора 9 эталонной частоты, а выход — с входом усилителя 10 постоянного тока, выход которого соединен с обкладками биморфного кристалла 4 и индикатором 11 расхода.

Расходомер работает следующим об- . разом.

При изменении величины расхода Q контролируемой среды, проходящего через входной 5 и выходной 6 каналы рабочей камеры 3 расходомера, меняется величина силы F действующей на

45 воспринимающий элемент 4. Вследствие изменения силы F происходит деформация воспринимающего элемента (биморфного кристалла) 4 вдоль продольной оси канала б расходомера, что приводит .0 к изменению натяжения чувствительного элемента !струны) 7 автогенератора 8, и, как следствие, к изменению частоты последнего. При этом на выходе блока

12 сравнения формируется сигнал,рассогласования, пропорциональный разМ ности частот f и соответственно

Г автогенератора 8 и генератора 9 эталонной частоты. Сигнал рассогласования через усилитель 10, поступает на обкладки биморфного кристалла 4.

При подаче сигнала на биморфный кристалл происходит сжатие одного из его слоев и расширение другого, что создает усилие, действующее на биморфный кристалл вдоль оси выходного ка— нала 6 расходомера в направлении, противоположном действию силы, пропорциональной измеряемому расходу g.

Под действием этого усилия кристалл возвращается в первоначальное положение, а автогенераторная система 8 — в исходное состояние, при котором ее частота f равна частоте т эталонного генератора 9.

В момент равенства частот генераторов 8 и 9 напряжение 0,„ на выходе усилителя.10 пропорционально величине измеряемого расхода Q, Таким образом, расходомер обеспечивает преобразование величины расхода Q потока контролируемой среды в электрический сигнал, поступакнций на индикатор ll расхода. При работе воспринимакиций элемент 4, благодаря такому выполнению расходомера,остается неподвижным, что обеспечивает постоянство объема рабочей камеры 3 расходомера. Указанное обстоятельство приводит к повышению точности измерения расхода.

В основу работы данного расходомера могут быть положены два различных физических явления, одно из которых состоит в стремлении мембранного воспринимающего элемента приблизиться к выходному каналу, возникающем из-за

"присасывающего" действия выходного отверстия, пропускающего поток. При этом возбуждающая сила создается за счет течения вещества в зазоре между воспринимающим элементом и выходным каналом. С уменьшением этого зазора величина силы "присасывания" возрастает, чем обеспечивается возможность повышения чувствительности расходомера при измерении малых расходов. Второе явление, которое также может быть реализовано в предлагаемом расходомере, состоит в .нагнетании давления в проточной рабочей камере за счет перепада давлений между входным 5 и выходным 6 каналами. При этом воспринимающий элемент 4 будет испытывать изгибающее действие, направленное из рабочей камеры 3 во вспомогательную камеру 2, в результате чего натяжение

Формула изобретения

Составитель И. Попов

Редактор Т. Киселева Техред А. Бабинец Корректор M Пожо

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 12167/58

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

5 9001 струны 7 преобразователя перемещения будет уменьшаться. Реализация второго явления обеспечивается при выборе расстояния между воспрчнимающим элементом 4 и выходным каналом 6 значительно большего, например равного диаметру воспринимающего элемента, В обоих описанных случаях постоянство расстояния между воспринимающим элементом 4 и противоположной ему lO стенкой рабочей камеры 3 позволяет устранить погрешность измерения, имеющую место в известных расходомерах.

Отсутствие перемещения воспринимающего элемента в процессе работы пред-15 лагаемого расходомера обеспечивает возможность существенного уменьшения зазора между воспринимающим элементом и выходным каналом, а, следовательно, и повышения чувствительности и точно-20 сти при измерении малых расходов..

Расходомер, содержащий кдрпус, 25 внутренняя полость которого состоит из глухой вспомогательной камеры и проточной рабочей камеры с входным и выходным каналами, разделенных между собой мембранным воспринимающим элементом, связанным с пребразователем перемещения, и индикатор расхода, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, воспринимающий элемент выполнен в виде биморфного кристалла, механически связанного своим центром с преобразователем перемещения, выполненным в виде струны с автогенератором возбуждения, причем он дополнительно снабжен генератором эталонной. частоты, усилителем постоянного тока и блоком сравнения, один вход которого соединен с выходом автогенератора, а второй — с выходом генератора эталонной частоты, а выход — с входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с обкладками биморфного кристалла и индикатором расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М - 368485, кл. G 01 F l/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 741056, кл. 0 01 F 1 05, 1980 (прототип).