PL64350B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.11.1972 64350 KI. « e, 8 MKP GOI f, 11/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Aleksander Derkaczew, Edward Marganski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Urzadzenie do pomiaru ilosci przeplywajacej cieczy przy malych wydatkach Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie mierzace ilosc przeplywajacej cieczy dostosowane do ma¬ lych i bardzo malych wydatków.Wiekszosc znanych urzadzen do pomiaru ilosci przeplywajacej cieczy wykazuje niewielka doklad¬ nosc przy malych wydatkach, a czesto praca ich jest wtedy niemozliwa. Znane sa wprawdzie urza¬ dzenia pracujace dokladnie równiez przy malych wydatkach (dzialajace na zasadzie analogicznej do wielotloczkowego silnika hydraulicznego z pochy¬ la tarcza), ale konstrukcja ich jest skomplikowana i klopotliwa technologicznie.Znany przeplywomierz kulkowy, przy stosunko¬ wo duzej dokladnosci i prostocie nadajnika, wy¬ maga zlozonego ukladu zliczajacego i zmienia charakterystyki w zaleznosci od polozenia w prze¬ strzeni.Inny znany przeplywomierz dzialajacy na za¬ sadzie odmierzania przez tloczek poruszajacy sie ruchem posuwisto-zwrotnym dawek cieczy wyma¬ ga dodatkowego ukladu zaworów elektromagne¬ tycznych do jego sterowania. Powoduje to z jednej strony wzrost stopnia skomplikowania (zawory elektromagnetyczne, uklad elektryczny do ich ste¬ rowania), z drugiej strony potrzebe stalego zasila¬ nia pradem, który w tym rozwiazaniu pobierany jest caly czas trwania pomiaru niezaleznie od te¬ go, czy istnieje przeplyw czy nie. Istotna wada jest fakt, ze w przypadku przerwania doplywu pradu do urzadzenia nastepuje zamkniecie prze- 10 15 20 25 30 2 plywu, co w niektórych zastosowaniach, np. przy pomiarze ilosci paliwa zuzytego przez silnik mo¬ ze byc niebezpieczne (o ile nie zostana zastosowa¬ ne dodatkowe urzadzenia). Sposób rozwiazania sterowania elektrycznego przez zastosowanie bez¬ posrednio sterowanych styków jest nieprzydatny w przypadku odmierzania ilosci cieczy latwopal¬ nych (mozliwosc iskrzenia).Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia do niezawodnego pomiaru ilosci przeplywajacej cieczy dla malych wydatków w szerokim zakresie cisnien i niezaleznie od polozenia w przestrzeni. Wazna zaleta tego urzadzenia stwarzalaby mozliwosc nie¬ zaleznej pracy w obwodzie bez koniecznosci kazdo¬ razowego wylaczenia, co pozwalaloby na uchro¬ nienie pracy urzadzenia do wplywów zewnetrznych, nych.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie urzadzenia wedlug wynalazku, w którym we wne¬ trzu obudowy majacej postac tulei zamknietej z obydwu stron denkami, wykonanej z materialu niemagnetycznego z kanalami wlotowymi i wy¬ lotowymi oraz otworem do umieszczenia zestyków magnetycznych wspólpracujacych z ukladem zli¬ czajacym, umieszczony jest rozdzielacz skladajacy sie z lacznika w postaci rurki lacznika i dwóch tloczków rozdzielajacych zamocowanych ha jej przeciwleglych koncach. Na rurce rozdzielacza umieszczony jest przesuwnie tloczek odmierzaja¬ cy, a rozdzielacz i oba denka wykonane sa z ma- 64 35064350 terialu magnetycznego jak równiez rozdzielacz lub oba denka wzglednie rozdzielacz i oba denka sa trwale namagnesowane.Umieszczony w tulei namagnesowany trwale tlo¬ czek odmierzajacy w swym skrajnym polozeniu, wywolanym przeplywem cieczy przez urzadzenie opiera sie o sprezyne o sile pelnego scisniecia mniejszej od sily przyciagania rozdzielacza do den¬ ka, umieszczona na laczniku rozdzielacza z sila wystarczajaca do przerzucenia rozdzielacza w prze¬ ciwne, stabilne, skrajne polozenie, odpowiadajace ruchowi tloczka odmierzajacego w przeciwnym kierunku.Umieszczone w korpusie urzadzenia zestyki ma¬ gnetyczne polaczone ze wspólpracujacym z nimi elektrycznym ukladem zliczajacym pozwalaja na pomiar ilosci przeplywajacej cieczy przez reje¬ strowanie dóz cieczy odmierzanych ruchem tlocz¬ ka zmieniajacego cyklicznie pole magnetyczne w obszarze zestyków.Przedmiot wynalazku w przykladowym wykona¬ niu pokazany jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój urzadzenia po osi, wzdluz której odbywa sie ruch tloczka odmierzajacego i rozdzielacza, fig. 2 przedstawia przekrój po¬ przeczny A—A, na którym widoczne sa wszystkie szczególy konstrukcyjne niewidoczne na fig. 1, fig. 3 przedstawia elektryczny uklad zliczajacy, wspólpracujacy z omawianym urzadzeniem, a na fig. 4 uwidoczniono w przykladowym wykonaniu element kompensacji temperaturowej, umozliwia¬ jacy pomiar masowy przeplywu.Kompensacja temperaturowa w przykladowym rozwiazaniu uzyskana zostala przez wprowadzenie dodatkowego elementu.Przedstawione na fig. 1 urzadzenie sklada sie z korpusu 1 w postaci tulei 5 wykonanego z ma¬ terialu niemagnetycznego, zamknietego z obu stron denkami 6 i 7, z których przynajmniej jedno po¬ siada otwór wylotowy, wykonanymi z materialu magnetycznego i trwale magnesowanych. W tulei umieszczony jest na rurce 3 rozdzielacza, trwale namagnesowany tloczek odmierzajacy 2. Trwale namagnesowany rozdzielacz, skladajacy sie z rur¬ ki lacznika 3 z otworem przelotowym do wyplywu cieczy i umieszczonych na jej koncach tloczków 4.Pasowanie miedzy tuleja a tloczkami zapewnia male przecieki przy swobodnym ruchu wzglednym.Pomiedzy tloczkiem odmierzajacym 2, a tloczkiem rozdzielacza 4 umieszczone sa. o odpowiedniej cha¬ rakterystyce sprezyny 8 o sile pelnego scisniecia mniejszej od sily przyciagania rozdzielacza do den¬ ka 6 lub 7. W kazdym z denek umieszczona jest uszczelka 9. W korpusie oprócz otworu, w którym umieszczona jest tuleja 5 oraz otworu wlotowego wykonany jest kanal, w którym znajduja sie dwa zestyki magnetyczne (kontraktony) 10 polaczone z ukladem zliczajacym.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala w sposób nizej podany. Ruchem tloczka odmierzajacego 2 steruje rozdzielacz, który pozostaje w bezruchu tylko w jednym z dwóch skrajnych polozen. Kaz¬ demu ruchowi tloczka odpowiada otwarcie wlotu po jednej stronie tloczka odmierzajacego 2 i wylo¬ tu po stronie przeciwnej. Ciecz wplywa do tej ko¬ mory, której wlot jest aktualnie otwarty i wypel- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 niajac ja powoduje ruch tloczka odmierzajacego.Polaczone jest to z wypychaniem cieczy z komory przeciwnej przez otwory w tloczku rozdzielacza 4.Zarówno w jednym, jak i w drugim skrajnym po¬ lozeniu tloczek rozdzielacza przyciagany jest mag¬ netycznie do denka 6 lub 7, co daje dobre uszczel¬ nienie, uniemozliwiajace przedostanie sie do wy¬ lotu cieczy z komory wlasnie napelnianej.W momencie, gdy zwoje napinanej sprezyny opra sie o siebie i sila dzialajaca na tloczek be¬ dzie wieksza niz opory tarcia i sila przyciagania magnesu, nastapi przerzucenie rozdzielacza w prze¬ ciwne stabilne polozenie.Uklad sil na rozdzielaczu bedzie w czasie prze¬ rzucania nastepujacy: w kierunku przerzucania tj. dotychczasowego ruchu tloczka odmierzajace¬ go — sila napietej sprezyny, która na dlugosci sko¬ ku sprezyny nieznacznie liniowo spada, oraz ros¬ naca sila magnetyczna przyciagania do denka, do którego zdaza rozdzielacz, w kierunku przeciwnym szybko malejaca sila przyciagania do denka, od którego oddala sie rozdzielacz oraz sila tarcia.W trakcie przerzucania rozdzielacza tloczek od¬ mierzajacy porusza sie w dotychczasowym kierun¬ ku. Poniewaz przerzucanie nastepuje wskutek roz¬ ladowania energii sprezyny i zmieniajacego sie w trakcie przerzucania ukladu sil magnetycznych nastepuje ono bardzo szybko i nie stwarza niebez¬ pieczenstwa zatrzymania sie rozdzielacza w martwym polozeniu. Po przerzuceniu rozdzielacza ciecz wplywa przez drugi otwarty wlasnie wlot i cykl powtarza sie w przeciwnym kierunku. Po¬ niewaz tloczki rozdzielacza sa sztywno polaczone ze soba lacznikiem, suma pól najmniejszych prze¬ krojów jest w przyblizeniu stala, zatem prze¬ plyw przez urzadzenie jest równiez staly — z cze¬ go wynika, ze urzadzenie praktycznie nie wpro¬ wadza do przeplywu pulsacji.Ruch posuwisto-zwrotny tloczka odmierzajacego powoduje zmiane pola magnetycznego w obszarze zestyków 10 umozliwiajac pomiar ilosci przeply¬ wajacego plynu przez pomiar dóz na elektrycznym urzadzeniu zliczajacym. Ruch tloczka odmierzaja¬ cego moze jedynie powodowac powstawanie w przeplywie drobnych zaklócen typu falowego.Pomiar masowy ilosci przeplywajacej cieczy mo¬ zliwy jest dzieki zastosowaniu dodatkowego ele¬ mentu tulei 12/ zmieniajacego skok tloczka od¬ mierzajacego proporcjonalnie do zmiany tempera¬ tury cieczy. Tuleja 12 umieszczona przesuwnie na laczniku 3 rozdzielacza i zamocowana na jednym z konców przez zmiane swej dlugosci z temperatu¬ ra powoduje zmiane ckoku tloczka odmierzaja¬ cego 2.Do zalet opisywanego urzadzenia nalezy zaliczyc prostote konstrukcji, duza niezawodnosc dziala¬ nia, mozliwosc uzyskania wysokiej dokladnosci po¬ miarów, mozliwosc pracy w szerokim zakresie cis¬ nien i wydatków, mozliwosc zastosowania pro¬ stego ukladu zliczajacego, mozliwosc niezaleznej pracy (uklad zliczajacy moze byc stale wlaczony pobierajac przy tym energie jedynie podczas ist¬ nienia przeplywu), a takze niski koszt wykonania.Opisane urzadzenie ma zastosowanie wszedzie tam — gdzie pozadana jest duza dokladnosc po¬ miarów przy malych wydatkach, a wiec np.:64 350 przy pomiarach laboratoryjnych, przy pomiarach w przemysle chemicznym, przy pomiarach prze¬ plywu paliwa do silników spalinowych. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pomiaru ilosci przeplywajacej cieczy przy malych wydatkach, posiadajace obudo¬ we wykonana z materialu niemagnetycznego z ka¬ nalem wlotowym oraz otworem do umieszczenia zestyków magnetycznych wspólpracujacych z po¬ laczonym z nimi ukladem zliczajacym, otworem na tuleje z materialu niemagnetycznego, zamknieta z obydwu stron denkami, wewnatrz której znaj¬ duje sie rozdzielacz, skladajacy sie z lacznika w postaci rurki i dwóch tloczków rozdzielajacych zamocowanych na jej przeciwleglych koncach, na której umieszczony jest przesuwnie tloczek od¬ mierzajacy, znamienne tym, ze rozdzielacz (4) i oba denka (6 i 7) wykonane sa z materialu magne¬ tycznego, przy czym rozdzielacz lub oba denka wzglednie rozdzielacz i oba denka sa trwale na- 10 15 20 magnesowane, a namagnesowany trwale tloczek odmierzajacy (2) w swym skrajnym polozeniu wywolanym przeplywem cieczy przez urzadzenie opiera sie o sprezyne (8) o odpowiedniej charakte¬ rystyce, umieszczona na laczniku (3) z sila wystar¬ czajaca do przerzucenia rozdzielacza (4) w przeciw¬ ne stabilne, skrajne polozenie odpowiadajace ru¬ chowi tloczka odmierzajacego (2) w przeciwnym kierunku, przy czym umieszczone w korpusie (1) urzadzenia zestyki magnetyczne (10) polaczone ze wspólpracujacym z nimi elektrycznym ukladem zliczajacym pozwalaja na pomiar ilosci przeplywa¬ jacej cieczy przez rejestrowanie dóz cieczy odmie¬ rzanych ruchem tloczka (2) zmieniajacego cyklicz¬ nie pole magnetyczne w obszarze zestyków (10).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada umieszczona na laczniku (3) rozdziela¬ cza (4) i zamocowana na jednym z jego konców przesuwna tuleje (12) z materialu o odpowiednim wspólczynniku rozszerzalnosci, kompensujaca przez zmiane skoku tloczka odmierzajacego (2), zmia¬ ny objetosci wlasciwej wynikajacej z rozszerzalnos¬ ci cieplnej cieczy. A MKP G 01 f, 11/04 A -A fiS-Z 10 10 fc BBBGIlll _l U r,g 3 P k_ ii. Fi a. 4 ZF „Ruch" W-wa, zam. 1401-71, nakl. 205 egz. Cena z! 10,— PL PL