CS201360B1 - Průtokoměr na tekutiny - Google Patents

Description

Vynález se týká průtokoměrů na tekutiny, v němž je průtok úměrný frekvenci kmitání tělíska protékanou tekutinou rozkmitaného.

V technické praxi se často vyskytuje problém změřit okamžitý průtok tekutiny nebo nadávkovat určité množství tekutiny. K tomuto účelu se používají různé druhy průtokoměrů, jako průtokoměry turbinové, průtokoměry se škrticí clonou, ultrazvukové průtokoměry, indukční průtokoměry, rotametry a průtokoměry na principu kmitajícího tělíska uloženého v proudu kapaliny. Pro dávkování tekutin jsou výhodné průtokoměry, u niohž počet impulsů získaných přímo snímačem odpovídá přeteklému množství. U turbinových průtokoměrů dochází při odměřování suspenzí k zanášení ložiska, a tím se znemožní otáčení snímací turbiny. U průtokoměrů na principu kmitajícího tělíska je měřená tekutina dělena na dva proudy a snímací tělísko je uloženo ve vytvořených proudech tekutiny. Jeho tvar je prismatický nebo válcový. V případě válcového uspořádání kmitajícího tělíska i v uspořádání prismatickém jsou výkyvy tělíska jen cca 2° a dochází občas k nesprávnému snímání kmitání.

Nyní bylo zjištěno, že dobrého účinku měření lze dosáhnout, uloží-li se kmitající tělísko přímo do proudu kapaliny. Výkyvy tělíska jsou mnohem větší a měření reprodukovatelnější. Jako výkyvné tělísko může sloužit váleček nebo jiné aerodynamické tělísko výkyvně upevněné v ohraničeném proudu tekutiny, například v trubce obdélníkového průřezu. Kmitání tělíska je ovlivněno výsledným vztlakem (součet V_zl a V_z2) a aerodynamickým odporem R — působícím na tělísko, což jsou veličiny proměnné, závisející na průtoku a dále momentu setrvačnosti kmitavého tělíska, měrné hustotě a viskozitě tekutiny.

Průtokoměr na tekutiny tvořený tělesem průtokoměrů, kmitavým tělískem a koncovkami pro přívod a odvod měřené tekutiny spočívá podle vynálezu v tom, že kmitavé tělísko je umístěno v celkovém proudu měřené kapaliny uvnitř tělesa průtokoměrů, přičemž rovina kmitání kmitavého tělíska je rovnoběžná se směrem toku tekutiny uvnitř tělesa průtokoměrů a kmitavé tělísko je výkyvně uloženo na osičce a vymezeno ložisky nebo pružně spojeno planžetou s pevnou částí tělesa průtokoměrů.

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněno provedení podle vynálezu. Na obr. 1 je v pohledu a řezu znázorněno provedení průtokoměrů s válcovitým kmitavým tělískem, na obr. 2 je provedení s tělískem umístěným na planžetě a na obr. 3a, 3b je schematický nákres znázorňující princip kmitání tělísek, kde Vzí značí vztlak na jednu stranu,

V_Z2 značí vztlak na druhou stranu a R je aerodynamický odpor.

Na obr. 1, uvnitř těleso 1 průtokoměru je umístěno výkyvné na osičce 2 kmitavé tělísko 3, sestávající z pouzdra 4, umožňujícího výkyvný pohyb na osičce 2. Válcový povrch kmitavého tělíska 1 je zhotoven z kovové fólie 5, která ve spojení s indukčním snímačem a umožňuje snímání kmitání tělíska 3. Na osičce 2 mezi tělesem 1 průtokoměru a kmitavým tělískem 3 a krytem 7 jsou umístěna ložiska 6 zamezující axiálnímu pohybu kmitavého tělíska 3. Těleso 1 průtokoměru je dále opatřeno přívody 9 pro přípoj na měřený okruh a otvorem 10 pro indukční snímač. Kryt 7 je k tělesu 1 připevněn šrouby 8.

Na obr. 2 je znázorněno přesné spojení kmitavého tělíska 3 s tělesem 1 průtokoměru, například planžetou 11, která je pevně spojena s příchytkou 12 přišroubovanou šrouby 13 k tělesu 1.

Na obr. 3 je schematický nákres se silami působícími na kmitavé tělísko 3. Při začátku měření, kdy je kmitavé tělísko 3 v rovnovážné poloze. V obr. 3a je výslednice vztahu vzhledem ke kmitání nulová. Vlivem turbulentního toku se rovnováha sil poruší a kmitavé tělísko 3 se vychýlí do jedné krajní polohy (obr. 3b). Přitom se uplatňuje moment setrvačnosti. V krajní poloze se uplatňuje zejména aerodynamický odpor a vztlak působící vychýlení na opačnou stranu. Tímto způsobem dochází ke kmitavému pohybu, jehož frekvence je úměrná protékajícímu množství tekutiny.

Průtokoměr pro měření tekutin je možno použít všude tam, kde je třeba měřit průtok kapalného nebo plynného média.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Průtokoměr na tekutiny tvořený tělesem průtokoměru, kmitavým tělískem a koncovkami pro přívod a odvod měřené tekutiny, vyznačený tím, že kmitavé tělísko (13) je umístěno v celkovém proudu měřené tekutiny uvnitř tělesa (1) průtokoměru, přičemž rovina kmitání kmitavého tělíska (3) je rovnoběžná se směrem toku tekutiny uvnitř tělesa (1) průtokoměru a kmitavé tělísko (3) je výkyvné uloženo na osičce (2) a vymezeno ložisky (6) nebo pružně spojeno planžetou (11) s pevnou částí tělesa (1) průtokoměru.