CS272123B1

CS272123B1 - Flow and quantity measuring devices for liquids or gases

Info

Publication number: CS272123B1
Application number: CS87792A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Doc Ing Csc Preisler; Vratislav Rndr Csc Balas; Jan Nechyba; Josef Ing Adamec
Original assignee: Preisler Vlastimil; Balas Vratislav; Jan Nechyba; Josef Ing Adamec
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS79287A1

Abstract

Řešení se týká oboru regulační techniky. Kapalina nebo plyn je veden konstantní rychlostí jedním otevíraným a zavíraným otvorem nebo soustavou otvorů, uspořádaných vedle sebe. Rozdíl statických tlaků^před a za otvory se udržuje konstantní. Zařízení sestává ze dvou komor, propojených průtočnými otvory, které je možno nastavovat pohony.The solution relates to the field of control technology. The liquid or gas is guided at a constant speed through one opening and closing opening or a set of openings arranged side by side. The difference in static pressures before and after the openings is kept constant. The device consists of two chambers interconnected by flow openings that can be adjusted by drives.

Description

Vynález se týká zařízení k měření průtoku a množství kapalin nebo plynů.The invention relates to a device for measuring the flow and amount of liquids or gases.

Dosavadní zařízení na měření průtoku a množství jsou založeny na využití hybnosti tekutiny nebo na interakci energie tekutiny s jinou formou vnější energie.Conventional flow and volume measuring devices are based on the use of fluid momentum or the interaction of fluid energy with another form of external energy.

Tato zařízení jsou zpravidla opatřena čidlem průtoku, které transformuje účinek pohybu tekutiny na jinou fyzikální veličinu, která se stane signálem o střední rychlosti tekutiny. To má za následek, že měřicí rozsahy všech čidel průtoku jsou omezené jednak z důvodů funkce čidla, jednak z důvodů nevyhovující přesnosti transformace průtoku na odpovídající signál v rozsahu od nuly do 10 % relativních průtoků téhož čidla. Další nevýhodou dosavadních zařízení je neschopnost měřit velmi malé průtoky tekutin s požadovanou přesností. Mimoto zpravidla nepředváději signál o průtoku na fyzikální veličinu pro dálkový přenos údaje a to s diskrétním informačním parametrem, vhodným ke zpracování v číslicových řídicích systémech.These devices are usually equipped with a flow sensor which transforms the effect of the movement of the fluid into another physical quantity which becomes a signal of the mean velocity of the fluid. As a result, the measuring ranges of all flow sensors are limited both due to the function of the sensor and due to the unsatisfactory accuracy of the flow transformation to the corresponding signal in the range from zero to 10% of the relative flows of the same sensor. Another disadvantage of prior art devices is the inability to measure very small fluid flows with the required accuracy. In addition, I usually do not present the flow signal to a physical quantity for remote data transmission with a discrete information parameter suitable for processing in digital control systems.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k měření průtoku a množství kapalin nebo plynů podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z přední komory, opatřené přítokovým potrubím, propojené se zadní komorou, opatřenou odtokovým potrubím, nejméně jedním otvorem, nastavitelným pohonem, ovládaným řídicím blokem. Podle dalšího provedení vynálezu je přední komora od zadní komory oddělena stěnou, opatřenou otvory, proti nimž jsou v přední komoře umístěny nastavitelné desky a v zadní komoře jsou umístěny regulační členy, ovládané pohony. Konečně podle posledního provedení vynálezu může být ve stěně uložena posuvná deska, opatřená převodovým ústrojím, propojeným s náhonem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for measuring the flow and amount of liquids or gases according to the invention. Its essence consists in that it consists of a front chamber provided with an inlet pipe, connected to a rear chamber provided with an outlet pipe, at least one opening, adjustable by a drive, controlled by a control block. According to a further embodiment of the invention, the front chamber is separated from the rear chamber by a wall provided with openings, against which adjustable plates are arranged in the front chamber and control members controlled by drives are located in the rear chamber. Finally, according to a last embodiment of the invention, a sliding plate can be mounted in the wall, provided with a transmission device connected to the drive.

Výhody zařízení podle vynálezu spočívají v měření průtoku tekutin v širokém rozmezí průtoků absolutních velikostí. Zařízení je schopno sledovat časové změny průtoku, vyjadřo- ^; ' vat velikosti průtoků digitálně, může zpracovávat a vyhodnocovat časový integrál průtoku a udávat proteklé množství tekutiny. Zařízení je vhodné pro kapaliny a plyny s různými fyzikálními vlastnostmi a za různých provozních podmínek, vyjádřených statickým tlakem a teplotou. Zařízení může být konstruováno stavebnicově s možností měnit program řídicího systému, může se měnit rozsah převodníku tlakové diference a možností volit velikosti průtočných otvorů.The advantages of the device according to the invention lie in the measurement of the fluid flow in a wide range of flows of absolute sizes. The device is able to monitor time changes of flow, expressed ^; In order of flow rates digitally, it can process and evaluate the time integral of the flow and indicate the amount of fluid flowed. The device is suitable for liquids and gases with different physical properties and under different operating conditions, expressed by static pressure and temperature. The device can be designed as a kit with the possibility to change the program of the control system, the range of the differential pressure transducer can be changed and the possibility to choose the sizes of flow openings.

Zařízení je dále blíže popsáno na příkladu provedení podle připojených výkresů, na nichž obr. 1 značí základní schema zařízení, obr. 2 konkrétní zařízení v nárysu s více otvory a obr. 3 provedení zařízení s jedním otvorem.The device is further described in more detail by way of an exemplary embodiment according to the accompanying drawings, in which FIG. 1 shows a basic diagram of the device, FIG. 2 a specific device in front view with several openings and FIG.

Jak je patrno z obr. 1 sestává zařízení z přední komory _2, do níž je zaústěno přítokové potrubí _8_. Přední komora 2 a zadní komora 3 jsou navzájem propojeny nejméně jedním průtočným otvorem £, které jsou nastavitelné pomocí pohonu_5_, který je ovládán řídicím blokem_6. Přední komora 2 a zadní komora 3 jsou napojeny na převodník 7 tlakové diference. Řídicí blok jí je spojen s displejem 9 a pamětí 10. Přítokovým potrubím £ vstupuje tekutina do přední komory 2 spojené se zadní komorou 3 jedním průtočným otvorem 4_, otevíraným a zavíraným pohonem 5 řízeným signály z řídicího bloku 6 podle signálů z převodníku 7 tlakové diference a podle programu nastaveného v řídicím bloku_6. Velikost průtoku tekutiny vytékající ze zadní komory 3 odtokovým potrubím_8 se zobrazuje na displeji a ukládá do paměti 10 jako údaj o průtoku nebo o množství proteklé tekutiny.As can be seen from FIG. 1, the device consists of a front chamber 2, into which an inlet pipe 8 opens. The front chamber 2 and the rear chamber 3 are interconnected by at least one flow opening 6, which are adjustable by means of a drive 5, which is controlled by a control block 6. The front chamber 2 and the rear chamber 3 are connected to a differential pressure transducer 7. The control block is connected to the display 9 and the memory 10. The fluid enters the front chamber 2 connected to the rear chamber 3 through an inflow line 6 through one flow opening 4, opened and closed by a drive 5 controlled by signals from the control block 6 according to signals from the differential pressure transducer 7. according to the program set in control block_6. The amount of flow of fluid flowing from the rear chamber 3 through the drain line 8 is shown on the display and stored in the memory 10 as an indication of the flow rate or the amount of fluid flowed.

Signálem o průtoku tekutiny je digitální údaj odpovídající velikosti průtočné plochy jednoho průtočného otvoru 4. Měřící prozsah průtokoměru je dán velikostí jednoho průtočného otvoru 4_. Zařízení podle vynálezu může uskutečňovat měřící rozsahy v poměru až 1:100. Přesnost údaje průtokoměru je dána přesností průtoku jednotlivým průtočným otvorem £ při konstantní rychlosti.The fluid flow signal is a digital indication corresponding to the size of the flow area of one flow hole 4. The measuring range of the flow meter is given by the size of one flow hole 4. The device according to the invention can realize measuring ranges in the ratio up to 1: 100. The accuracy of the flow meter reading is given by the accuracy of the flow through the individual flow hole £ at a constant speed.

Na obr. 2 je znázorněno další konstrukční provedení zařízení podle vynálezu. Průtočné otvory 4 jsou vytvořeny ve stěně 12 oddělující přední komoru 2 od zadní komory 3 aFig. 2 shows another embodiment of the device according to the invention. The flow openings 4 are formed in the wall 12 separating the front chamber 2 from the rear chamber 3 a

CS 272 123 Bl jejich velikost je vymezena průměrem otvoru ve stěně 12 a odlehlostí nastavitelných desek 13 spojených s čepy 14 nastavitelně uložených v tělese přední komory _2_· Vymezení propustnosti jednotlivých průtočných otvorů £ se může provádět také experimentálně, čímž se dosáhne požadované přesnosti průtokoměru. Uzavírání,a otevírání průchodnosti průtočných otvorů £ se provádí regulačním členem 15 ovládaným vnějším energetickým pohonem 5 podle programu řízení.Their size is defined by the diameter of the hole in the wall 12 and the spacing of the adjustable plates 13 connected to the pins 14 adjustably mounted in the body of the front chamber 2. The permeability of the individual flow holes 6 can also be determined experimentally to achieve the desired flowmeter accuracy. The closing, and opening of the throughput of the flow openings 6 is performed by a control member 15 controlled by an external energy drive 5 according to the control program.

Jiný způsob konstrukčního provedení průtočného otvoru je uveden na obr. 3. Průtočný otvor £, vytvořený v pevné stěně 12 mezi přední komorou 2 a zadní komorou 3 je zakrýván posuvnou deskou 16 ovládanou náhonem 17 převodovým ústrojím 18 tak, aby rozdíl tlaků v přední komoře 2 a zadní komoře 3 byl konstantní. Následkem toho je velikost průtoku tekutiny úměrná velikosti průtočné plochy průtočného otvoru 4 ve stěně 12. Velikost průtočné plochy průtočného otvoru £ se určuje polohou posuvné desky 16, kterou lze stanovit například počtem otáček náhonu 17.Another embodiment of the design of the flow opening is shown in Fig. 3. The flow opening 6 formed in the fixed wall 12 between the front chamber 2 and the rear chamber 3 is covered by a sliding plate 16 controlled by a drive 17 by a transmission 18 so that the pressure difference in the front chamber 2 and the rear chamber 3 was constant. As a result, the amount of fluid flow is proportional to the size of the flow area of the flow hole 4 in the wall 12. The size of the flow area of the flow hole 6 is determined by the position of the sliding plate 16, which can be determined by, for example, the drive speed 17.

Zařízení najde uplatnění ve všech průmyslových odvětvích, například při měření spotřeby paliva, řízení směšovacích procesů při sp5!aování, v chemických technologiích, v lékařské technice a podobně.The device finds application in all industries, for example in the measurement of fuel consumption, the control of mixing processes in combustion, in chemical technologies, in medical technology and the like.

Claims

Device for measuring the flow and quantity of liquids or gases, characterized in that it consists of a front chamber (2) provided with an inlet pipe (1), connected to a rear chamber (3) provided with an outlet pipe (8) through at least one opening (4) , by an adjustable drive (5), controlled by a control block (6).

2. Device according to claim 1, characterized in that the front chamber (2) is separated from the rear chamber (3) by a wall (12) provided with openings (4) against which adjustable plates (13) are arranged in the front chamber (2). and in the rear chamber (3) there are control members (15), controlled by drives (5).

3. Device according to claim 2, characterized in that a sliding plate (16) is mounted in the wall (12), provided with a transmission device (18) connected to the drive (17).