FI88207B - Volymstroemningsmaetare och/eller regulator foer stroemmande medium - Google Patents

Description

! 88207

Tilavuusvirtausmittari ia/tai säädin virtaavaa väliainetta varten

Keksintö koskee tilavuusvirtausmittaria ja/tai säädintä virtaavaa väliainetta varten, jossa laitteessa on 5 - oleellisesti sylinterin tai sylinterisektorin muotoinen mittauskanava - virtauksen vaikutuksesta mittauskanavassa kanavan pituusakselin suhteen kiertyvä, siivellä varustettu siipirum-pu, ja 10 - siipirumpuun vaikuttavan vastavoiman aikaansaava elin, jolloin siipirummun siiven asento osoittaa laitteen läpi virtaavan väliaineen tilavuusvirtauksen määrän.

Tällaisessa mittarissa mittauskanavaan sijoitettu akselin ympäri kiertyvä vastavoimalla kuormitettu siipirumpu määrit-15 tää kiertyessään yhdessä vastavoiman ja virtaavan väliaineen mittausraossa aiheuttaman painehäviön kanssa virtaavan väliaineen tilavuusvirtauksen.

Mittareita, joissa siipirummun kiertyvä siipi osoittaa virtauksen määrän, on kuvattu patenttijulkaisuissa DE 20 846 800, DE 3 106 523, EP 203 331, US 4 366 719 ja US

4 043 188. Siipirummun kiertymistä vastustaa siihen liitetty vastajousi esim. julkaisun DE 846 800 rakenteessa.

Mekaanisissa virtausmittareissa on ongelmana yleensä se, että mittarin mittausalue määräytyy mittarin mekaanisten . .25 mittojen pohjalta, jolloin tuotannossa syntyy paljon erilai-* ; siä osia eri mittausalueiden tähden. On myös ratkaisuja, joissa mittausalue on voitu määrittää vastajousen voimaa säätämällä. Eräässä toteutuksessa on oleellisesti sylinteri-mäisen mittausputken sisällä liikkuva kartio, joka sylinte-- '30 rissä aksiaalisesti liikkuessaan vaikuttaa mittausalueen arvoon, mutta siinä ei saavuteta kovin suurta asettelumahdol-lisuutta ja se on riippuvainen väliaineen viskositeetista.

Tämän keksinnön mukaiselle tilavuusvirtausmittarille ja/tai säätimelle on tunnusomaista se, että mittarin mittaus-• 35 ja/tai säätöalue on määriteltävissä mittauskanavassa säteet-täisesti mittauskanavasta poistuvan virtauksen poistopuolella olevan aksiaalisen mittausraon leveyttä mittauskanavaan :·. aksiaalisesti työntyvän asettelukappaleen avulla muuttamalla.

2 88207

Keksinnön edullisessa sovellutuksessa siipirumpu vaikuttaa kiertyessään poistovirtauskanavassa olevaan venttiiliin niin, että virtauksen pyrkiessä ulkoisesta vaikutuksesta kasvamaan, se sulkee venttiiliä ja virtauksen pyrkiessä pienenemään, se 5 avaa venttiiliä. Tällöin laite automaattisesti omavoimaisesti pitää väliaineen virtauksen vakiona.

Yleensä vakiovirtaussäätimet on toteutettu siten, että niissä vakioidaan joko laitteen tulo- tai lähtöpaineessa tapahtuvia muutoksia, mutta tämän keksinnön mukaisessa lait-10 teessä vakioidaan laitteen sisäisesti virtauksen aiheuttama painehäviö. Säätö vakioi suoraan virtauksen, eikä sen liitän-nöissä vallitsevaa painetta. Laitteen sisään rakennetun mittausraon leveyden säädöllä laitteella saadaan laaja käyttöalue omavoimaisena vakiovirtaussäätimenä.

15 Rakenteella on lisäksi se etu, että siinä on onnistuneesti yhdistetty virtauksenmittauslaite ja virtauksen omavoimainen säädin.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin eräiden keksinnön toteutusesimerkkien avulla viitaten oheisiin piirustuk-20 siin, joissa kuva la esittää keksinnön mukaisen tilavuusvirtausmittarin pitkittäisleikkausta (leikkaus B-B kuvasta ib), kuva Ib esittää keksinnön mukaisen tilavuusvirtausmittarin poikittaisleikkausta, (leikkaus A-A kuvasta la), 25 kuva 2a esittää pitkittäisleikkauksena toista keksinnön sovellutusta, kuva 2b esittää perspektiivikuvana kuvan 2a mittarin asetuskappaletta ja siipirumpua ja kuva 3 esittää pitkittäisleikkauksena kolmatta keksinnön 30 sovellutusta.

Piirustuksissa la, Ib esitetyssä tilavuusvirtausmittarissa on runkorakenteessa 2 kannella 11 suljetussa tilassa sekto-rimittauskanava 1 ja virtaavan väliaineen liitännästä 9 siihen johtava sisääntulo sektorijalassa 4. Mittauskanavaan 35 on sijoitettu kara-akseliin 8 kiinteästi kiinnitetty, akselin ympäri kiertyvä siipirumpu 3, jossa on kiinni siipi 14. Sisääntuleva virtaus saa siiven kiertymään kuvassa Ib myötäpäivään, kun taas kara-akseliin kiinnitetty vastajousi 5 vastustaa tätä liikettä. Kara-akselille on lisäksi sovitettu 3 8 8 2 G / mittausalueen asetusholkki 6 siten, että siipirummun ja hoikin väliin jää aksiaalinen rako 12. Raon leveyttä voidaan säätää kiertämällä kierteitettyä hoikkia 6 sisemmälle tai ulommas. Siipirumpu 3 on varustettu aukoilla 16, joiden 5 kautta virtaus kulkee edelleen aksiaalisesti rummun läpi.

Kara-akseliin 8 on kiinnitetty epäkeskisesti venttiiliauk-koa eli istukkaa 7 osittain sulkeva sulkuelin, venttiilikara 10. Virtaus kulkee venttiiHaukon 7 läpi edelleen poisto-kanavaan 13.

10 Mitattava virtaava väliaine tulee mittariin tulokanavasta 9, jossa vallitsee paine Pl. Virtaus johdetaan mittauskanavaan 1 sektorijalan 4 kautta. Virtaus poistuu mittauskanavasta sen keskustassa olevan mittausraon 12 kautta säteittäi-sesti keskelle päin ja edelleen siipirummun 3 keskiön läpi 15 aksiaalisesti. Virtaussuuntaa on kuvissa merkitty nuolilla.

Tällöin mittauskanavan keskiakselille laakeroitu, siivellä 14 varustettu siipirumpu 3 kiertyy mittauskanavassa kara-akselin 8 ympäri jatkaen säädettävän mittausraon 12 kehän suuntaista pituutta. Näin syntyy tasapaino, kun siipirumpuun kara-akse-20 Iin 8 välityksellä vaikuttavan ja siipirummun kiertymistä vastustavan vastajousen 5 aiheuttama voima ja virtauksen mittausraossa 12 aiheuttaman painehäviön siipirummun 3 siipeen 14 synnyttämä voima ovat yhtä suuret. Tällöin siipirummun 3 siipi 14 osoittaa mitattavan väliaineen virtauksen . . 25 arvon.

•; Mittarin mittausaluetta eli kalibrointia voidaan muuttaa liikuttamalla mittausraon 12 asettelukappaletta 6 aksiaalisesti, jolloin raon ollessa pienimmillään jo pieni virtaus aiheuttaa suuren paine-eron mittausraossa 12, kun taas rakoa 30 aksiaalisuunnassa leventämällä mittausaluetta voidaan suuren taa .

Siipirummun 3 ja kara-akselin 8 kiertyessä kiertyy mukana myös venttiilin kara 10, joka kiertyessään alkaa sulkea venttiilin istukkaa 7. Tällöin virtaus aiheuttaa venttiilissä 35 suuremman painehäviön ja siten venttiili pyrkii pienentämään virtausta. Jos taas virtaus pyrkii pienenemään jostain ulkoisesta syystä, siipirumpu 3 alkaa kiertyä kuvassa Ib vasemmalle avaten venttiiliä, jolloin virtauksen painehäviö mittarin sisällä pienenee ja virtaus palautuu tasapainoon. Venttiili- 4 88207 rakenteella ei ole muita rajoituksia kuin, että se ei saa antaa voimavaikutuksia kara-akseliin aiheuttaen näin vir-henäyttämää osoitinkojeessa.

Kara-akselin mukana pyörivä venttiilikara 10 yhdessä 5 venttiili-istukan 7 kanssa muodostavat automaattisen oma- voimaisen säätöventtiilitoiminnan, jolla virtaavan väliaineen paineissa, tulopaine Pl, lähtöpaine P3, tapahtuvien muutosten vaikutukset virtaukseen eliminoidaan. Mittari toimii omavoi-maisena tilavuusvirtauksen automaattisäätimenä.

10 Kuvassa 2 on esitetty vastaava rakenne, joka on tarkoi tettu yksittäiseksi mittariksi, kun taas kuva 1 on samassa runkorakenteessa olevaa ryhmärakennetta kuvaava.

Kuvan 2 sovellutuksen vastajousi 5 sijaitsee mittarin takaosassa. Mittarin osoittimena toimii siivessä oleva viiva 15 15.

Säätöventtiilitoiminto on saatu aikaan mittausrummun jatkeessa toiselle sivulla olevan loven 10 avulla. Mittaus-rummun kiertyessä voimakkaamman virtauksen johdosta enemmän, lovi 10 kiertyy pois poistokanavan 13 aukon 7 kohdalta sulki-20 en venttiiliä, ja päinvastoin.

Kuvassa 3 on esitetty rakenne, jossa mittausraon 12 aset-telukappale 6 on aseteltavissa mittarin takaa ja vastajousi 5 sekä erillinen ulkoinen osoitin 18 ovat sijoitetut mittari-rakenteen ulkopuolelle. Tällä saavutetaan se etu, että osoi-25 tukseen on lisättävissä erilaisia mittaviestin lähetinlait- teita ja hälytinrakenteita. Mittarirakenne on piirretty ilman omavoimaista venttiilitoimintoa.

Piirustukset ja niihin liittyvät selitykset ovat vain tarkoitettu havainnollistamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan 30 keksinnön mukaista mittaria ja säädintä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Laite voidaan toteuttaa pelkästään mittarina ilman omavoimaista säätöä tai pelkästään säätimenä ilman mittauksen osoitusta. Vastavoima voidaan saada aikaan paitsi jousella, myös painovoimalla tai 35 paineen aiheuttamalla voimalla. Laitteessa voi lisäksi olla erillinen asetteluventtiili optimaalisen toiminnan saavuttamiseksi.

Claims (7)

1. Tilavuusvirtausmittari ja/tai säädin virtaavaa väliainetta varten, jossa laitteessa on , - oleellisesti sylinterin tai sylinterisektorin muotoinen 5 mittauskanava (1), virtauksen vaikutuksesta mittauskanavassa kanavan pituusakselin suhteen kiertyvä, siivellä (14) varustettu siipi-rumpu (3), ja siipirumpuun vaikuttavan vastavoiman aikaansaava elin 10 (5), jolloin siipirummun (3) siiven (14) asento osoittaa laitteen läpi virtaavan väliaineen tilavuusvirtauksen määrän, tunnettu siitä, että mittarin mittaus- ja/tai säätöalue on määriteltävissä mittauskanavassa säteettäisesti mittauskana- 15 vasta poistuvan virtauksen poistopuolella olevan aksiaalisen mittausraon (12) leveyttä mittauskanavaan aksiaalisesti työntyvän asettelukappaleen (6) avulla muuttamalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtausmittari ja/tai säädin, tunnettu siitä, että 20. siipirummun (3) siiven (14) liike on suoraan tai vaih teen välityksellä kytketty mittarissa tai säätimessä olevan venttiilin aukkoa (7) säätävään osaan (10) niin, että vir-• tauksen säätävä toiminta tapahtuu omavoimaisesti, jolloin venttiilirakenne (7, 10) kumoaa ulkopuolisten muutosten ai-•25 heuttamia poikkeamia väliaineen virtauksen arvossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen virtausmittari ja/tai säädin, tunnettu siitä, että siipirummun vastavoima saadaan aikaan jousivoimalla.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen virtausmittari 30 ja/tai säädin, tunnettu siitä, että virtauksen osoittava kappale on siipirummun akseliin yhdistetty elin (18) .

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen virtausmittari ; ja/tai säädin, tunnettu siitä, että mittari on varustettu li sälaitteilla mittausviestin siirtämiseksi ja käsittelemisek- 35 si.

5 88207

6. Säädin virtaavaa väliainetta varten, jossa säätimessä . . : on oleellisesti sylinterin tai sylinterisektorin muotoinen mittauskanava (1), 6 8 8 2 G 7 - virtauksen vaikutuksesta mittauskanavassa kanavan pituusakselin suhteen kiertyvä, siivellä (14) varustettu siipi-rumpu (3), ja siipirumpuun vaikuttavan vastavoiman aikaansaava elin 5 (5), jolloin siipirummun (3) siiven (14) asento osoittaa laitteen läpi virtaavan väliaineen tilavuusvirtauksen määrän, tunnettu siitä, että siipirummun (3) siiven (14) liike on suoraan tai vaih-10 teen välityksellä kytketty säätimessä olevan venttiilin auk koa (7) säätävään osaan (10) niin, että virtauksen säätävä toiminta tapahtuu omavoimaisesti, jolloin venttiilirakenne (7, 10) kumoaa ulkopuolisten muutosten aiheuttamia poikkeamia väliaineen virtauksen arvossa.

7 88207