CS201360B1

CS201360B1 - Flowmeter for liquids

Info

Publication number: CS201360B1
Application number: CS712478A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Bohac
Original assignee: Zdenek Bohac
Priority date: 1978-11-01
Filing date: 1978-11-01
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález se týká průtokoměrů na tekutiny, v němž je průtok úměrný frekvenci kmitání tělíska protékanou tekutinou rozkmitaného.The present invention relates to fluid flow meters in which the flow is proportional to the oscillation frequency of the body flowing through the fluid.

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.In technical practice, there is often a problem of measuring the instantaneous fluid flow or dispensing a certain amount of fluid. Various types of flowmeters are used for this purpose, such as turbine flowmeters, throttle flowmeters, ultrasonic flowmeters, induction flowmeters, rotameters and oscillating flowmeters embedded in a fluid stream. For dosing fluids, flow meters are preferred, in which the number of pulses obtained directly by the sensor corresponds to the overflow quantity. In turbine flowmeters, when measuring suspensions, the bearing becomes clogged, thus preventing the sensing turbine from rotating. In the oscillating-body flow meters, the fluid to be measured is divided into two streams and the sensing element is stored in the fluid streams formed. Its shape is prismatic or cylindrical. In the case of the cylindrical arrangement of the oscillating body and in the prismatic arrangement, the oscillations of the body are only about 2 ° and occasional incorrect oscillation sensing occurs.

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.It has now been found that a good measuring effect can be achieved if the oscillating body is deposited directly in the liquid stream. Body fluctuations are much larger and measurements more reproducible. As a pivot body, a roller or other pivot body mounted in a limited fluid flow, for example a rectangular tube, may serve. The oscillation of the body is influenced by the resulting buoyancy (sum V _zl and V _z2 ) and the aerodynamic drag R - acting on the body, which are variables depending on the flow and the moment of inertia of the oscillating body, specific gravity and viscosity of the fluid.

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.According to the invention, the fluid flow meter constituted by the flow meter body, the oscillating element and the terminals for the inlet and outlet of the measured fluid is that the oscillating element is located in the total flow of the measured liquid inside the flowmeters body. The flowmeters and oscillating body are pivotably mounted on an axis and delimited by bearings or elastically connected by a foil to a fixed part of the flowmeters body.

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,The accompanying drawings show schematically an embodiment of the invention. Fig. 1 is a cross-sectional view of a flowmeter with a cylindrical oscillating body, Fig. 2 is an embodiment with a body placed on the foil, and Figs. 3a, 3b is a schematic drawing showing the principle of vibration of bodies; ,

V_Z2 značí vztlak na druhou stranu a R je aerodynamický odpor.V _Z 2 denotes buoyancy on the other side and R is aerodynamic drag.

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.In Fig. 1, inside the flowmeter body 1, an oscillating body 3, consisting of a housing 4 allowing pivotal movement on the axis 2, is pivoted on the axis 2. The cylindrical surface of the oscillating body 1 is made of metal foil 5, which in connection with an inductive sensor and On the axis 2 between the flowmeter body 1 and the oscillating body 3 and the cover 7 are located bearings 6 preventing axial movement of the oscillating body 3. The flowmeter body 1 is further provided with leads 9 for connection to the measured circuit and a hole 10 for an inductive sensor . The cover 7 is attached to the body 1 by screws 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.FIG. 2 shows the precise connection of the oscillating body 3 to the body 1 of the flow meter, for example by a foil 11, which is fixedly connected to a clip 12 screwed by screws 13 to the body 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.Fig. 3 is a schematic diagram of the forces acting on the oscillating body 3. At the beginning of the measurement, when the oscillating body 3 is in equilibrium position. In Fig. 3a, the resultant of the relationship with respect to oscillation is zero. Due to the turbulent flow, the equilibrium of forces breaks and the oscillating body 3 swings to one extreme position (Fig. 3b). The moment of inertia applies. In the extreme position, the aerodynamic drag and the buoyancy acting on the opposite side are applied. In this way, an oscillating movement occurs, the frequency of which is proportional to the flow of fluid.

Průtokoměr pro měření tekutin je možno použít všude tam, kde je třeba měřit průtok kapalného nebo plynného média.The flow meter can be used wherever the flow of liquid or gaseous media needs to be measured.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A fluid flow meter comprising a flow meter body, an oscillating body, and terminals for supplying and discharging the fluid to be measured, characterized in that the oscillating body (13) is located in the total flow of measured fluid within the body (1). parallel to the direction of fluid flow within the flow meter body (1) and the oscillating body (3) is pivotably mounted on the axle (2) and delimited by bearings (6) or resiliently connected by a foil (11) to a fixed part of the flow meter body (1).