RU16551U1 - Первичный преобразователь вихревого расходомера - Google Patents
Первичный преобразователь вихревого расходомера Download PDFInfo
- Publication number
- RU16551U1 RU16551U1 RU2000122887/20U RU2000122887U RU16551U1 RU 16551 U1 RU16551 U1 RU 16551U1 RU 2000122887/20 U RU2000122887/20 U RU 2000122887/20U RU 2000122887 U RU2000122887 U RU 2000122887U RU 16551 U1 RU16551 U1 RU 16551U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- flow
- piezoelectric element
- width
- cross
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Полезная модель относится к средствам измерения объема или массы жидкости или газа путем пропускания их через измерительные устройства непрерывным потоком, в частности, через вихревые расходомеры и может использоваться в расходометрии жидких или газообразных сред.
Известен первичный преобразователь вихревого расходомера, описанный в п. США №3972232 Тело обтекания вихревого расходомера по кл. G 01 F1/32, 3. 24.04.74г., оп 03.08.76.
Известный преобразователь содержит чувствительный элемент и формирователь вихрей в виде тела обтекания, состоящего из генерирующей вихри пластины, имеющей гладкую переднюю поверхность со стороны поступления потока, и боковые поверхности, скошенные под углом от 5° до 45° в сторону, противоположную поступлению потока; к задней поверхности пластины жестко прикреплен прямоугольный стержнеобразный элемент, в полости которого размещены чувствительный элемент в виде двух металлических гофрированных мембран с пластичным изолирующим кольцом со стороны вихреобразующей пластины и кольцевой головкой с вертикально расточенным отверстием с другой и кольцевой пьезоэлемент, к которому подсоединены медные провода, подключенные к усилителю, содержащему схему, создающую выходной сигнал, приспособленный к передаче на сравнительно длинные расстояния; при этом часть полости заполнена маслом.
Разность давлений, воздействующих с двух сторон на мембраны, передается непосредственно пьезоэлементу, что ограничивает нижний порог чувствительности устройства пределами чувствительности пьезоэлемента и не позволяет измерять малые расходы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является первичный преобразователь вихревого расходомера, описанный в рекламном проспекте Интеллектуальный вихревой расходомер модели 8800А фирмы Fischer Rosemount, стр.4, рис.6 и выбранный в качестве прототипа.
Известный первичный преобразователь содержит пьезоэлемент и выполненные в виде единой монолитной конструкции чувствительный элемент и формирователь вихрей в виде тела обтекания, состоящего из головного элемента, имеющего в направлении потока поперечное сечение существенной ширины, промежуточной секции с поперечным сечением меньшей ширины и хвостовой секции, ширина поперечного сечения которой больше ширины сечения промежуточной секции, но
меньше ширины головного элемента; при этом в части промежуточной секции со стороны крепления к телу обтекания пьезоэлемента выполнено двустороннее углубление для чувствительного элемента, выполненного с телом обтекания в виде единой детали и имеющего в продольном сечении крестообразную форму в виде поперечной мембраны и проходящего через нее жесткого стержня значительной толщины и образующего как бы качающееся коромысло относительно этой мембраны и переходящего с одной стороны по длине углубления в более тонкие и, следовательно, имеющие некоторую гибкость продольные пластины- мембраны в промежуточной секции тела обтекания, а другим концом за поперечной мембраной размещенного в трубке, внутри которой расположен пьезоэлемент, выполненный из двух полых полуцилиндров, электрически изолированных друг от друга; преобразователь может быть закреплен в трубопроводе посредством двух фланцев.
Недостатком известной конструкции является то, что она не обеспечивает измерения малых расходов, поскольку тело обтекания и чувствительный элемент выполнены в виде единой монолитной конструкции и невозможно сделать пластины мембраны чувствительного элемента достаточно малой толщины, чтобы они могли улавливать малые перепады давления. Кроме того, выполнение тела обтекания и чувствительного элемента как единого целого весьма сложно с точки зрения технологии изготовления и достаточно дорого.
Целью заявляемого технического решения является обеспечение измерения малых расходов при повышении технологичности конструкции и снижении себестоимости.
Поставленная цель достигается тем, что в первичном преобразователе вихревого расходомера, закрепленном в трубопроводе посредством установочного фланца и содержащем пьезоэлемент, выполненный разъемным из двух полых полуцилиндров, электрически изолированных друг от друга, связанный с ним чувствительный элемент из жесткого стержня и двух гибких мембран и формирователь вихрей в виде размещенного симметрично относительно внутреннего диаметра трубы встречно потоку тела обтекания, состоящего из расположенных последовательно головного элемента, промежуточной и хвостовой секций, причем ширина поперечного сечения головного элемента больше ширины поперечного сечения хвостовой секции, Болшей ширины поперечного сечения промежуточной секции, в которой размещен чувствительный элемент, при этом пьезоэлемент расположен со стороны торца тела обтекания, согласно полезной модели, в промежуточной секции тела обтекания со стороны расположения пьезоэлемента выполнен сквозной паз для размещения в нем чувствительного элемента из отдельно выполненных расположенного в пазу жесткого стержня, переходящего за телом обтекания в трубку, и двух гибких мембран, закрывающих снаружи сквозной паз и жестко прикрепленных по их периметру к
поверхности промежуточной секции, а также скрепленных в их центральной части с жестким стержнем , при этом тело обтекания со стороны размещения пьезоэлемента неразъемно соединено торцом с установочным фланцем, а трубка с пьзоэлементом жестко закреплена внутри установочного фланца.
Выполнение чувствительного элемента в виде отдельно изготовленных размещенного в сквозном пазу тела обтекания жесткого стержня , переходящего в трубку , в которой размещен пьезоэлемент, и гибких мембран, закрывающих сквозной паз, при неразъемном соединении торца тела обтекания с установочным фланцем, вызывает при воздействии на мембраны перепада давлений их прогиб, перемещение стержня и изгиб трубки, деформирующейся в сечении в эллипс, и вызывающей деформацию пьезоэлемента; при этом, поскольку перемещение жесткого стержня определяется гибкостью мембран, более гибких, чем стержень, и переходит непосредственно в изгиб трубки, то этот изгиб вызывает и более значительную деформацию пьезоэлемента, то есть обеспечивает большую чувствительность преобразователя для малых перепадов давления (малых расходов) и дает возможность замерять малые расходы.
Выполнение тела обтекания и чувствительного элемента как отдельных деталей конструкции упрощает технологию изготовления первичного преобразователя и, соответственно, удешевляет ее.
В сравнении с прототипом заявленный первичный преобразователь вихревого расходомера обладает новизной, отличаясь от него такими существенными признаками как размещение в сквозном пазу тела обтекания чувствительного элемента и выполнение последнего из отдельно выполненных жесткого стержня, переходящего в трубку, в основании которой размещен пьезоэлемент, и двух гибких мембран, закрывающих сквозной паз и жестко скрепленных по их периметру с поверхностью промежуточной секции тела обтекания и локально (в центральной части) с чувствительным элементом, а также неразъемное соединение тела обтекания с установочным фланцем, внутри которого закреплена трубка с пьезоэлементом обеспечивающими достижение заданного результата.
Заявляемый первичный преобразователь вихревого расходомера может найти широкое применение в измерительной технике и метрологии для измерения расхода жидких и газообразных сред и потому соответствует критерию промышленная применимость.
ДОЙГ //////
Первичный преобразователь вихревого расходомера содержит формирователь вихрей в виде тела 1 обтекания сложной формы, чувствительный элемент в виде отдельно выполненых жесткого стержня 2 и двух мембран З, З , пьезоэлемент 4, и неразъемно соединенный с торцом тела 1 обтекания установочный фланец 5.
При этом тело 1 обтекания размещено симметрично относительно внутреннего диаметра трубы встречно потоку и состоит из расположенных последовательно
головного элемента 1, промежуточной и хвостовой секции 1, ширина поперечного
, III сечения хвостовой секции 1 меньше ширины поперечного сечения головного
элемента 1 и больше ширины поперечного сечения промежуточной секции 1. В промежуточной секции 1 обтекания со стороны расположения пьезоэлемента 4 выполнен сквозной паз 6, в котором размещен жесткий стержень 2 чувствительного элемента, переходящий за пределами тела 1 обтекания в трубку 7, внутри которой расположен пьезоэлемент 4, выполненный в виде двух полых полуцилиндров, электрически изолированных друг от друга. Сквозной паз 6 с обеих сторон закрыт гибкими мембранами З, З чувствительного элемента, которые жестко прикреплены к поверхности промежуточной секции 1, а в центральной их части скреплены с жестким стержнем 2. Тело 1 обтекания со стороны размещения пьезоэлемента неразъемно соединено торцом с установочным фланцем 5, при этом трубка 7 с пьезоэлементом жестко закреплена в установочном фланце 5.
Первичный преобразователь вихревого расходомера работает следующим образом.
При обтекании формирователя вихрей набегающим потоком движущейся среды поток разделяется острыми краями тела 1 обтекания и образует вихри, попеременно вдоль и сзади каждой стенки тела обтекания, частота образования которых прямо пропорциональна скорости движения среды. Образование завихрений создает перепад давлений между боковыми сторонами тела обтекания и вызывает прогиб мембран 3 чувствительного элемента, создающий,в свою очередь, перемещение в пазу 6 стержня 2, приводящее к изгибу трубки 7. При изгибе трубка 7 деформируется, принимая в сечении форму эллипса и сжимая при этом пьезоэлемент 4, преобразующий механическое усилие сжатия в электрический сигнал, изменяющийся с частотой образования вихрей, которая,в свою очередь, пропорциональна расходу среды.
Поскольку жесткий стержень чувствительного элемента выполнен как единое целое с закрепленной на торце тела обтекания трубкой, в основании которой внутри расположен пьезоэлемент, и его перемещение, вызванное прогибом гибких мембран даже от очень малых перепадов давления среды и передаваемое трубке, воздействует непосредственно на пьезоэлемент, то он улавливает и очень малые перемещения среды, т.е. обеспечивает в сравнении с прототипом измерение малых расходов сред.
Кроме того, выполнение тела обтекания и чувствительного элемента как отдельных узлов конструкции, является более технологичным и дешевым.
Авторы:, А - - Кочергин И.А.
.,
Ветров В.В.
Claims (1)
- Первичный преобразователь вихревого расходомера, закрепленный в трубопроводе посредством установочного фланца и содержащий пьезоэлемент, выполненный разъемным из двух полых полуцилиндров, электрически изолированных друг от друга, связанный с ним чувствительный элемент из жесткого стержня и двух гибких мембран и формирователь вихрей в виде размещенного симметрично относительно внутреннего диаметра трубы встречно потоку тела обтекания, состоящего из расположенных последовательно головного элемента, промежуточной и хвостовой секции, причем ширина поперечного сечения головного элемента больше ширины поперечного сечения хвостовой секции, а ширина поперечного сечения последней больше ширины поперечного сечения промежуточной секции, в которой размещен чувствительный элемент, при этом пьезоэлемент расположен со стороны торца тела обтекания внутри трубки, отличающийся тем, что в промежуточной секции тела обтекания со стороны расположения пьезоэлемента выполнен сквозной паз для размещения в нем чувствительного элемента из отдельно выполненных расположенного в пазу жесткого стержня, переходящего за телом обтекания в трубку, и двух гибких мембран, закрывающих снаружи сквозной паз и жестко прикрепленных по их периметру к поверхности промежуточной секции, а также скрепленных в их центральной части с жестким стержнем, при этом тело обтекания со стороны размещения пьезоэлемента неразъемно соединено торцом с установочным фланцем, а трубка с пьезоэлементом жестко закреплена внутри установочного фланца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122887/20U RU16551U1 (ru) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Первичный преобразователь вихревого расходомера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122887/20U RU16551U1 (ru) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Первичный преобразователь вихревого расходомера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU16551U1 true RU16551U1 (ru) | 2001-01-10 |
Family
ID=35849303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000122887/20U RU16551U1 (ru) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | Первичный преобразователь вихревого расходомера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU16551U1 (ru) |
-
2000
- 2000-09-07 RU RU2000122887/20U patent/RU16551U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4085614A (en) | Vortex flow meter transducer | |
US4069708A (en) | Flowmeter plate and sensing apparatus | |
US4003253A (en) | Multi-range vortex-shedding flowmeter | |
WO2005100929A3 (en) | Scalable averaging insertion vortex flow meter | |
RU2005115481A (ru) | Измерительный преобразователь вихревого течения | |
US3946608A (en) | Vortex flowmeter with external sensor | |
US4169376A (en) | External sensing system for vortex-type flowmeters | |
RU16551U1 (ru) | Первичный преобразователь вихревого расходомера | |
CN2802459Y (zh) | 一种超声流量、热量计转换器用测量管段 | |
RU47097U1 (ru) | Датчик вихревого расходомера (варианты) | |
CN2804809Y (zh) | 超声流量、热量计转换器用测量管段 | |
RU142608U1 (ru) | Скважинный вихревой расходомер | |
JP2869054B1 (ja) | 挿入形渦流量計及びそのプローブ管路の長さ決定方法 | |
CN104236642A (zh) | 新型中部通孔动节流元件流量计 | |
CN2632635Y (zh) | 非插入式测量管道内流体压力、流量的装置 | |
CN203216542U (zh) | 新型插入式涡街流量计 | |
Sato et al. | Experimental study on the use of a vortex whistle as a flowmeter | |
RU21239U1 (ru) | Преобразователь вихревого расходомера | |
JP4453341B2 (ja) | 超音波流量計 | |
RU53437U1 (ru) | Вихревой расходомер с малым телом обтекания | |
RU45522U1 (ru) | Датчик пульсаций давления | |
RU2310169C2 (ru) | Вихревой расходомер с малым телом обтекания | |
RU222980U1 (ru) | Корпус проточной части вихревого расходомера с двумя электронными блоками | |
EP0744596A1 (en) | Ultrasonic flow meter | |
US4756196A (en) | Flow measuring apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ND1K | Extending utility model patent duration | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080908 |