FI97320C - Laite virtaavan nesteen virtausmäärän mittaamiseksi - Google Patents

Description

1 97320

Laite virtaavan nesteen virtausmäärän mittaamiseksi

Keksinnön kohteena on laite suljetussa linjassa tai johdossa olevan r nesteen virtausmäärän mittaamiseksi, joka laite käsittää roottorin, joka 5 on täysin nesteen ympäröimä ja jonka pyörimisnopeus on suoraan verrannollinen nestevirtauksen määrään. Tällaisen virtausmittarin roottori on sijoitettu symmetrisesti pyörintäakselille, joka on oleellisesti kohtisuorassa virtaavaa nestettä käsittävän johdon tai putken pituussuuntaiseen akseliin nähden, ja roottorin akseli on epäsymmetrisesti virtausti-10 lan keskilinjan suhteen roottorin pyörintäakselin kautta kulkevassa poikkileikkauksessa tarkasteltuna, jolloin nesteen virtaamisesta aiheutuu roottoriin vääntömomentti, jolloin se alkaa pyöriä, ja joka mainittu laite käsittää lisäksi mittauselimet, jotka on järjestetty toimimaan roottorin pyörimisnopeuden määrittämiseksi.

15

Virtausmittarit, jotka käsittävät roottorin tai vastaavan pyörivän elementin, kuten turbiini pyörät, siipirattaat tai hammaspyörät, jotka toimivat virtaavan nesteen vaikutuksesta, ovat tunnettua tekniikkaa. Eräs tällaisten tunnettujen virtausmittareiden haitta on niiden valmistuksen vai-20 keus, erityisesti virtausmittareiden, joissa on pienisiipiset roottorit. Lisäksi nesteen viskositeettie saa aikaan suuren hidastavan voiman, joka nesteen omatessa korkean viskositeetin aiheuttaa virtausmittarin toimimattomuuden. Patenttijulkaisu US-A-4 195 522 kuvaa tällaista virtausmittaria.

25

Keksinnön mukaisen laitteen tarkoituksena on tarjota uusi virtausmittari, joka käsittää huomattavasti yksinkertaisemman konstruktion kuin tähän mennessä tunnetut virtausmittarit ja joka kykenee toimimaan tasaisesti myös kyseisen nesteen omatessa hyvin korkean viskositeetin.

30

Keksintö on määritelty patenttivaatimuksessa 1 esitettyjen tunnusmerkkien mukaisesti.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti keksinnön mu-35 kainen roottori käsittää yhden tai useamman toistensa suhteen samansuuntaisen pyöreän kiekon, joka on asennettu yhdelle ja samalle pyörintäakselille, pyöreän sylinterin tai monikulmaisen rungon, kuten esimerkiksi nelisivuisen levyn, erityisesti neliömäisen levyn. Muotoiltu levy 2 97320 ja myös monikuimaiset levyt voivat saada käyttövoimansa siipiefektin vaikutuksesta, joka syntyy rei'istä ja vastaavasti monikulmaisen levyn reunoista.

5 Keksinnön mukaisen roottorin valmistuksen yksinkertaisuus, erityisesti roottorin, joka on tasomaisen levyn muotoinen, saa aikaan sen, että virtausmittari on erittäin kilpailukykyinen hintansa suhteen kaikissa kokoluokissa, joka soveltuu erityisesti johtoihin tai vastaaviin suuret dimensiot omaaviin virtauslinjoihin, joita varten perinteisiä virtausmitta-10 reita on valmistettu harvoihin kokoluokkiin ja suurilla valmistuskustannuksilla. Lisäksi yksi ja sama roottori voi toimia laajalla virtaustilavuus-alueella, esim. muuttamalla läpivirtauksen halkaisijaa erilaisin rajoitti-min.

15 Seuraavassa selityksessä keksintöä selitetään tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää ensimmäisen suoritusmuodon pituusleikkausta kuvan 2 kohdasta l-l, 20 kuva 2 esittää poikkileikkausta kuvan 1 kohdasta ll-ll, kuva 3 esittää pituusleikkausta keksinnön mukaisesta toisesta suoritusmuodosta, 25 kuva 4 esittää poikkileikkausta kuvan 3 kohdasta IV-IV, kuvat 5 ja 6 esittävät pienemmässä mittakaavassa kuvien 3 ja 4 mukaista virtausmittaria, joka on kytketty johtoon tai vastaa-30 vaan virtauslinjaan.

Kuvien 1 ja 2 esittämässä suoritusmuodossa virtausmittarin runko 1 on yhdistetty johtoon 2, joka käsittää sisäyhteen 3 ja ulkoyhteen 4. Virtausmittarin roottori käsittää pyöreän levyn 5, joka on sijoitettu sym-35 metrisesti pyörintäakselille 6, joka on kohtisuorassa johdon 2 pituussuuntaiseen akseliin nähden. Levy 5 on sijoitettu rungossa 1 olevaan tilaan 7, joka on epäsymmetrinen johdon 2 pituussuuntaiseen akseliin nähden. Tilan 7 ulkoyhteessä sijaitsee virtauksen kuristussuutin 8, joka il ·<ι t nm m«a 3 97320 johtaa johdon ulkoyhteeseen 4. Levy 5 käsittää kaksi reikää tai porausta 9 ja 10, jotka ovat samansuuntaisia kuin levyn pyörintäakseli 6. Nämä poraukset vastaanottavat valoa ensimmäisestä valoa johtavasta elimestä, esimerkiksi valojohteesta, 11 ja johtavat edelleen valon toi-5 seen valoa johtavaan elimeen, esimerkiksi valojohteeseen 12. Näin ollen on mahdollista mitata levyn 5 pyörimisnopeus ajan perusteella, jonka kuluessa valojohde 12 vastaanottaa valojohteesta 11 lähetettyä valoa.

10 Vaihtoehtoisesti roottorin tai levyn pyörimisnopeuden mittaamiseksi voidaan käyttää valolähetintä/vastaanotinta, joka toimii roottorista tapahtuvan heijastuksen perusteella. Myös induktiivisia ja magneettisia tunnistimia voidaan käyttää roottorin pyörimisnopeuden mittaamiseksi.

15 Kuvissa 3, 4, 5 ja 6 esitetty virtausmittarin suoritusmuoto käsittää roottorin 13, jossa on kolme toistensa suhteen samansuuntaista ja pyöreätä levyä 14, jotka on asennettu yhdelle ja samalle roottorin pyörintäakse-lille 15. Roottori 13 on järjestetty sijaitsemaan kahdessa toistensa suhteen samansuuntaisessa johdossa 16, 17, jotka ovat peilikuvia tois-20 tensa suhteen roottorin 13 keskiön kautta kulkevan kuvitteellisen akselin suhteen. Kun neste virtaa vastakkaisiin suuntiin rinnakkaisissa johdoissa 16, 17, kuten on esitetty kuvissa 5 ja 6, roottorin 13 laakerit on täysin vapautettu roottoriin kohdistuvilta nestevoimilta. Kuvan 5 mukaisessa tilanteessa johdot 16, 17 on kytketty toisiinsa sarjaan, kun taas 25 kuvassa 6 ne on kytketty rinnakkain.

Claims (6)

97320

1. Laite virtaavan nesteen virtausmäärän mittaamiseksi, joka 5 neste virtaa ainakin yhdessä suljetussa johdossa (2; 16, 17), jolloin mainittu laite käsittää roottorin, joka käsittää ainakin yhden ympyrälevyn (5; 13), joka on kokonaan nesteen ympäröimä, jonka pyörimisnopeus on suoraan verrannollinen nesteen virtausmäärään, ja jossa laitteessa roottori (5; 13) on sijoitettu runkoon (1) symmetrisesti 10 akselille (6; 15), joka on oleellisesti kohtisuorassa mainitun rungon johdon (2; 16, 17) pituussuuntaiseen akseliin nähden, ja roottorin akseli (6) sijaitsee suhteessa virtauskentän keskilinjaan epäsymmetrisesti roottorin pyörintäakselin kautta kulkevassa poikkileikkauksessa tarkasteltuna niin, että nesteen virtaamisesta aiheutuu roottoriin (5) 15 vääntömomentti, jolloin se alkaa pyöriä, ja johon laitteeseen on sovitettu mittauselimet (9, 10, 11, 12) roottorin pyörimisnopeuden määrittämiseksi, tunnettu siitä, että roottorin pinnat, joiden yli neste virtaa, on järjestetty siten, että vääntömomenttia aiheuttavat voimat aiheutuvat oleellisesti nesteen ja mainittujen pintojen välisen kitkan 20 vaikutuksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pyörimisnopeutta määrittävät mittauselimet käsittävät ainakin yhden porauksen (9,10), joka on sovitettu roottoriin (5) ja joka on samansuuntai- 25 nen mainitun akselin kanssa, jolloin poraus toimiessaan välittää valoa roottorin ensimmäisellä puolella olevasta valolähteestä mainitun roottorin (5) toisella puolella olevaan valotunnistimeen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 30 roottori käsittää yhden tai useamman toistensa suhteen samansuuntaisen levyn (5,14), jotka on asennettu yhteen ja samaan pyörintäakseliin.

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1—3 mukainen laite, tunnettu siitä, että ne roottorin pinnat, joiden yli neste virtaa, ovat 35 tasaisia. s 97320

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottori (13) on järjestetty sijaitsemaan kahdessa toistensa suhteen samansuuntaisessa johdossa (16, 17), jotka ovat peilikuvia toisistaan 5 roottorin keskiön kautta kulkevan pituussuuntaisen akselin (18) suhteen, jolloin nesteen virratessa rinnakkain vastakkaisiin suuntiin vastaavissa johdoissa (16, 17) roottorin laakerit on täysin vapautettu kuormituksesta, joka aiheutuu nesteen roottoriin kohdistamista voimista.

6 97320