RU2029914C1 - Лотковый универсальный расходомер - Google Patents
Лотковый универсальный расходомер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029914C1 RU2029914C1 SU5030695A RU2029914C1 RU 2029914 C1 RU2029914 C1 RU 2029914C1 SU 5030695 A SU5030695 A SU 5030695A RU 2029914 C1 RU2029914 C1 RU 2029914C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tray
- computing device
- flow meter
- chute
- particles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Использование: в измерительной технике, в частности в устройствах для измерения и расхода массы сыпучих материалов с различными физико-математическими свойствами. Расходомер содержит лоток 1, два упругих элемента 2, силоизмерительный датчик 3, консольный элемент 4, датчики 5 и 6 изгибающих моментов, устройство 7 для вычисления скорости, устройство 8 для вычисления расхода, устройство 9 для вычисления массы, вторичный прибор 10 и счетчик 11. 1 ил.
Description
Изобретение относится к приборам, применяемым для измерения расхода массы сыпучих материалов с различными физико-механическими свойствами в потоках при установившемся движении в различных отраслях народного хозяйства.
Согласно теории лотковых расходомеров при поступлении материала на лоток в направлении сверху вниз (по вертикали) и сходе его с лотка под углом γ к горизонтали массовый расход равен отношению горизонтальной составляющей реакции лотка на поток материала Rx к произведению средневзвешенной по массе тел (частиц) скорости схода их с лотка Vвых, помноженной на cosγ [1]:
Q = Rx/Vвыхсоsγ .
Q = Rx/Vвыхсоsγ .
Измерению подлежат Rx и Vвых. Угол γ соответствует углу наклона конца лотка, поэтому считывается заданным. Однако в расходомерах измеряется, как правило, один параметр - Rx. В этих случаях расходомер тарируется для каждого вида материалов отдельно, поэтому он может применяться лишь в соответствующих случаях.
Наиболее близким к предлагаемому является универсальный лотковый расходомер для сыпучих материалов, в котором измеряется не только Rx, но и Vвых с помощью многолопастной турбинки [2]. Этот расходомер применим для измерения расхода сыпучих материалов с различными физико-механическими свойствами и содержит наклонный лоток, установленный на упругих элементах, силоизмеритель горизонтальной составляющей реакции лотка на поток сыпучего материала, последовательно соединенные вычислительное устройство и счетчик, а также вторичный прибор, подключенный к выходу вычислительного устройства, причем выход силоизмерителя подключен ко входу вычислительного устройства.
Недостатки прототипа:
1. Турбинкой измеряется скорость частиц, расположенных в нижних слоях потока материала, которые имеют наименьшую скорость движения. В результате измеренное значение Vвых. всегда будет заниженным, причем тем больше, чем больше слой над турбинкой, что является источником погрешностей расходомера.
1. Турбинкой измеряется скорость частиц, расположенных в нижних слоях потока материала, которые имеют наименьшую скорость движения. В результате измеренное значение Vвых. всегда будет заниженным, причем тем больше, чем больше слой над турбинкой, что является источником погрешностей расходомера.
2. Лопасти турбинки поворачиваются в слое материала, деформируя последний. На этот процесс затрачивается некоторая энергия, которая притормаживает слой, уменьшая Vвых, что также вносит некоторую погрешность в определение расхода Q.
3. Тормозной момент на турбинке вызывает некоторую силу сопротивления , которая является внешней по отношению к потоку материала, движущемуся по лотку, поэтому искажает значение Rx и расхода Q.
4. Если слой имеет повышенную толщину и пониженную скорость схода с лотка (сырое зерно), то такой слой будет огибать турбинку сверху вниз на дуге до 90о. Сваливающиеся частицы будут увеличивать скорость вращения турбинки, завышая Vвых., и занижая расход Q.
5. Существенным недостатком турбинки является ее вращение, а следовательно, изнашивание ее подвижных элементов.
Целью данного изобретения является повышение точности, надежности и ресурса расходомера лоткового универсального путем устранения перечисленных выше недостатков прототипа, связанных с его турбинкой.
Для этого для определения скорости Vвых. вместо турбинки используют консольный (в принципе) неподвижный элемент (балочку), установленную под лотком в зоне свободного падения частиц после схода их с лотка. Принцип действия состоит в том, что по измеренным значениям изгибающих моментов в двух поперечных сечениях консольной балочки вычисляют координаты точки давления струи частиц на балочку, а по координатам этой точки давления вычисляют скорость Vвых. Другими словами, траектория полета частиц струи после схода с лотка зависит от начальной скорости (Vвых.) и угла наклона вектора этой скорости относительно горизонтали. Зная положение любой точки этой траектории при известном угле γ , вычисляют скорость Vвых., а затем по формуле - расход Q. Положение одной из точек траектории определяют с помощью предлагаемой консольной балочки как положение точки давления струи частиц (точки приложения равнодействующей Р сил давления частиц).
На чертеже представлена принципиальная схема расходомера лоткового универсального.
Расходомер содержит криволинейный лоток 1, установленный на упругих элементах 2, допускающих смещение лотка под нагрузкой только по горизонтали, силоизмерительный датчик 3 с первичным преобразователем, консольный элемент 4 с одним или несколькими пальцами, образующими вильчатую решетку, закрепленную на фундаменте, датчики 5 и 6 изгибающих моментов, например тензометрические с первичными преобразователями, устройство 7 для вычисления скорости Vвых, устройство 8 для вычисления расхода, интегрирующее устройство 9 для вычисления массы М, прошедшей за время t2 - t1, вторичный прибор 10 и счетчик 11, причем блоки 7, 8 и 9 представляют собой вычислительное устройство.
Работает предлагаемый расходомер лотковый универсальный следующим образом. Сыпучий материал подается на лоток с некоторой скоростью Vвх, направленной вертикально вниз. Далее он перемещается ускоренно по лотку и сходит с лотка с некоторой средневзвешенной по массе частиц скоростью Vвых., под углом минус γ к горизонтали Х. Затем частицы совершают свободное падение по параболам, при этом часть частиц ударяется о палец (пальцы) консольной балочки, создавая давление на нее. Равнодействующая сила удара частиц о балочку, приложенная в точке b2, изгибает балочку по "треугольному" закону. Одновременно датчики 3, 5 и 6 выдают сигналы, пропорциональные соответственно Rx, M1, М2, которые обрабатываются по следующим формулам:
Vвых=;
Q = ;
M= Qdt, где Vвых. - средневзвешенная по массе частиц скорость выхода центров инерции частиц из рабочей полости, определяемая по [1];
g - ускорение свободного падения;
- равнодействующая сил давления частиц на пальцы балочки;
b2 - точка приложения равнодействующей силы Р к пальцам балочки;
l - расстояние между центрами датчиков изгибающих моментов;
ζ - угол наклона балочки (пальцев) к горизонтали;
n - абсцисса центра датчика 5;
h - ордината центра датчика 5;
Rx - горизонтальная составляющая реакции лотка на материал, движущийся по лотку;
Q - массовый расход, кг/с;
М - масса, прошедшая за время t2 - t1;
Mд - изгибающий момент в сечении консольной балочки, измеряемый датчиком 5;
Мс - изгибающий момент в сечении консольной балочки, измеряемый датчиком 6;
γ - угол наклона вектора относительно горизонтали.
Vвых=;
Q = ;
M= Qdt, где Vвых. - средневзвешенная по массе частиц скорость выхода центров инерции частиц из рабочей полости, определяемая по [1];
g - ускорение свободного падения;
- равнодействующая сил давления частиц на пальцы балочки;
b2 - точка приложения равнодействующей силы Р к пальцам балочки;
l - расстояние между центрами датчиков изгибающих моментов;
ζ - угол наклона балочки (пальцев) к горизонтали;
n - абсцисса центра датчика 5;
h - ордината центра датчика 5;
Rx - горизонтальная составляющая реакции лотка на материал, движущийся по лотку;
Q - массовый расход, кг/с;
М - масса, прошедшая за время t2 - t1;
Mд - изгибающий момент в сечении консольной балочки, измеряемый датчиком 5;
Мс - изгибающий момент в сечении консольной балочки, измеряемый датчиком 6;
γ - угол наклона вектора относительно горизонтали.
Claims (1)
- ЛОТКОВЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий наклонный лоток, установленный на упругих элементах, силоизмеритель горизонтальной составляющей реакции лотка на поток сыпучего материала, последовательно соединенные вычислительное устройство и счетчик, а также вторичный прибор, подключенный к выходу вычислительного устройства, причем выход силоизмерителя подключен к входу вычислительного устройства, отличающийся тем, что на выходе лотка установлен консольный элемент с несколькими пальцами на его незакрепленном конце и с прикрепленными к средине и основанию консольного элемента двумя датчиками изгибающих моментов, выходы которых подключены к соответствующим входам вычислительного устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030695 RU2029914C1 (ru) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Лотковый универсальный расходомер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030695 RU2029914C1 (ru) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Лотковый универсальный расходомер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029914C1 true RU2029914C1 (ru) | 1995-02-27 |
Family
ID=21598562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5030695 RU2029914C1 (ru) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Лотковый универсальный расходомер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029914C1 (ru) |
-
1992
- 1992-03-04 RU SU5030695 patent/RU2029914C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Гусев М.В. и Гайсинская И.А. Анализ воздействия потока сыпучего материала на лоток различной конфигурации в расходомере. Автоматизация контроля качества в машиностроении. - Межвуз.сб.научн.трудов Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1990, с.30. * |
2. Патент ПНР N 123233, кл. G 01F 1/76, G 01F 11/00, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1104371A (en) | Inclined plate type flowmeters for measurement of flow through a duct | |
Clamen et al. | Effects of turbulence on the drag coefficients of spheres in a supercritical flow Ŕegime | |
WO1989001133A1 (en) | Flow line weighing device | |
US6367336B1 (en) | Process mass flow apparatus and method for measuring the mass flow of powdered and granulated solids as well as the accumulated weight of material passed during a specified time | |
Bachalo et al. | An investigation of transonic turbulent boundary layer separation generated on an axisymmetric flow model | |
RU2112222C1 (ru) | Устройство для непрерывного взвешивания сыпучего материала | |
EP0042242B1 (en) | Weighing device for fluent material | |
CN103954323B (zh) | 高精度冲板流量计 | |
RU2029914C1 (ru) | Лотковый универсальный расходомер | |
PL123233B1 (en) | Method of measurement of flow rate and mass, especially of granular materials and flow-through scale therefor | |
HU215040B (hu) | Berendezés tömegáram méréséhez | |
US3473377A (en) | Mass flowmeter | |
SE522206C2 (sv) | Anordning vid apparater för mätning av massflödet hos främst partikelformigt material | |
US6679125B1 (en) | Fine particle flowmeter | |
EP1272818B1 (en) | Fine particle flowmeter | |
CA2359126C (en) | Mass flow meter | |
CN110568222B (zh) | 一种冲击型加速度计灵敏度的测试装置与测试方法 | |
SU661252A1 (ru) | Способ измерени расхода массы потока сыпучих материалов | |
SU664034A1 (ru) | Датчик массового расхода сыпучих материалов | |
EP0321016B1 (en) | A device for measuring continuously the mass flow rate of particulate material | |
SU878336A1 (ru) | Способ контрол крупности сыпучих материалов | |
SU911161A1 (ru) | Способ измерени массового расхода сыпучего материала | |
CN204788530U (zh) | 一种计量装置 | |
SU1015283A1 (ru) | Способ определени коэффициента трени твердых материалов | |
JP2023553237A (ja) | 物質独立質量流量センサ |