RU21239U1 - VORTEX FLOW METER CONVERTER - Google Patents

VORTEX FLOW METER CONVERTER Download PDF

Info

Publication number
RU21239U1
RU21239U1 RU2001125278/20U RU2001125278U RU21239U1 RU 21239 U1 RU21239 U1 RU 21239U1 RU 2001125278/20 U RU2001125278/20 U RU 2001125278/20U RU 2001125278 U RU2001125278 U RU 2001125278U RU 21239 U1 RU21239 U1 RU 21239U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
membranes
signal
vortex
flow body
Prior art date
Application number
RU2001125278/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.А. Кочергин
В.В. Ветров
Original Assignee
Открытое акционерное общество Челябинский завод "Теплоприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Челябинский завод "Теплоприбор" filed Critical Открытое акционерное общество Челябинский завод "Теплоприбор"
Priority to RU2001125278/20U priority Critical patent/RU21239U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU21239U1 publication Critical patent/RU21239U1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Преобразователь вихревого расходомераVortex Flowmeter Converter

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в расходометрии для измерения расхода газообразных и жидких сред вихревым способом..The utility model relates to measuring technique and can be used in flow measurement to measure the flow of gaseous and liquid media in a vortex way ..

Известен преобразователь вихревого расходомера, закрепленный в трубопроводе посредством установочного фланца, содержащий чувствительный элемент и тело обтекания, включающее переднюю вихреобразующую пластину, промежуточную и концевую секции. Чувствительный элемент выполнен в виде жесткого стержня, размещенного в сквозном пазу промежуточной секции тела обтекания и соединенного с трубкой, закрепленной внутри установочного фланца; внутри трубки размещены два пьезоэлемента, выполненные в виде полуцилиндров, электрически изолированных друг от друга, а паз с двух сторон закрыт двумя мембранами, соединенными с жестким стержнем. Сквозной паз промежуточной секции тела обтекания выполнен со стороны установочного фланца. Тело обтекания размещено симметрично относительно внутреннего диаметра проточной части трубы (1).A known vortex flowmeter transducer is fixed in the pipeline by means of an installation flange, comprising a sensing element and a flow body including a front vortex-forming plate, an intermediate and an end section. The sensitive element is made in the form of a rigid rod placed in the through groove of the intermediate section of the flow body and connected to a tube fixed inside the mounting flange; two piezoelectric elements are placed inside the tube, made in the form of half cylinders, electrically isolated from each other, and the groove on both sides is closed by two membranes connected to a rigid rod. The through groove of the intermediate section of the flow body is made from the mounting flange. The flow body is placed symmetrically with respect to the inner diameter of the flow part of the pipe (1).

Набегающий поток движущейся среды разделяется телом обтекания и образуются вихри, попеременно вдоль и сзади каждой стенки тела обтекания, частота которых прямо пропорциональна скорости движения среды. Образование вихрей сопровождается созданием перепада давлений между боковыми сторонами тела обтекания и вызывает прогиб мембранThe incident flow of a moving medium is separated by the flow body and vortices are formed, alternately along and behind each wall of the flow body, the frequency of which is directly proportional to the speed of the medium. The formation of vortices is accompanied by the creation of a pressure differential between the sides of the body around the flow and causes a deflection of the membranes

чувствительного элемента, создающий, в свою очередь, перемещение жесткого стержня в пазу, приводящее к изгибу трубки, в которую переходит стержень. При изгибе трубка деформируется,. принимая в сечении форму эллипса и сжимая при этом пьезоэлемент, преобразующий механическое усилие сжатия в электрический сигнал, изменяющийся с частотой образования вихрей.sensing element, which, in turn, creates a movement of the rigid rod into the groove, leading to the bending of the tube into which the rod passes. When bent, the tube is deformed. assuming the shape of an ellipse in the cross section and compressing the piezoelectric element, which converts the mechanical compressive force into an electrical signal that changes with the frequency of vortex formation.

Чувствительный элемент расположен в зоне, прилегающей к внутренней поверхности трубы. Взаимодействие потока среды с поверхностью трубы способствует генерации на теле обтекания дополнительных вихрей в зоне, прилегающей к его торцевой части. Пульсации давления, создаваемые дополнительными вихрями, воспринимаются чувствительным элементом и создают помехи, ухудшающие качество основного сигнала. Если отношение сигнал/шум (отношение амплитуды полезного сигнала к амплитуде сигнала помех) менее трех, электронный блок определяет основную частоту вихреобразования с недопустимо большой погрешностью и прибор теряет способность измерять расход среды. Такое явление наблюдается на относительно малых скоростях течения измеряемой среды, т.к. амплитуда полезного сигнала определяется величиной амплитуды пульсаций переменного давления pxV2 /2 (здесь р-плотность среды, V-скорость течения измеряемой среды), и уменьшается пропорционально квадрату скорости.The sensing element is located in the area adjacent to the inner surface of the pipe. The interaction of the medium flow with the pipe surface contributes to the generation of additional vortices in the zone adjacent to its end part on the flow around the body. Pressure pulsations created by additional vortices are perceived by the sensitive element and create interference that degrades the quality of the main signal. If the signal-to-noise ratio (the ratio of the amplitude of the useful signal to the amplitude of the interference signal) is less than three, the electronic unit determines the fundamental vortex frequency with an unacceptably large error and the device loses its ability to measure the flow rate of the medium. This phenomenon is observed at relatively low velocities of the measured medium, since the amplitude of the useful signal is determined by the magnitude of the amplitude of the pulsations of the alternating pressure pxV2 / 2 (here p is the density of the medium, V is the velocity of the measured medium), and decreases in proportion to the square of the velocity.

Другим недостатком конструкции является низкая вибростойкость чувствительного элемента, поскольку систекга из стержня и мембран имеет сравнительнобольшой момент инерции, который определяетсяAnother design disadvantage is the low vibration resistance of the sensing element, since the systekg from the rod and membranes has a relatively large moment of inertia, which is determined by

конструктивными особенностями датчика - стержень должен быть достаточно жестким и прочным, а значит, должен иметь площадь поперечного сечения, обеспечивающую эти свойства. Вибрация создает инерционный момент M mxaxl/2 (здесь т-масса стержня; а-виброускорение; 1-длина стержня), который деформирует трубку и сжимает пьезоэлемент. Пьезоэлемент вырабатывает электрический сигнал, который является помехой и загрязняет основной сигнал. При больших значениях виброускорения (более 0,3 м/с2) шумовой сигнал забивает основной, т.е. соотношение сигнал/шум становится менее трех, и прибор перестает вычислять правильные значения расхода.design features of the sensor - the rod must be sufficiently rigid and strong, and therefore must have a cross-sectional area that provides these properties. Vibration creates an inertial moment M mxaxl / 2 (here the t-mass of the rod; a-vibration acceleration; 1-length of the rod), which deforms the tube and compresses the piezoelectric element. The piezoelectric element produces an electrical signal that is a nuisance and pollutes the main signal. At high values of vibration acceleration (more than 0.3 m / s2), the noise signal clogs the main one, i.e. the signal-to-noise ratio becomes less than three, and the device stops calculating the correct flow rates.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является преобразователь вихревого расходомера, закрепленный в трубопроводе посредством установочного фланца. Преобразователь содержит тело обтекания, имеющее переднюю вихреобразующую пластину с гладкой передней поверхностью со стороны поступления потока и скошенными боковыми поверхностями, промежуточную секцию в виде стержня, в котором размещен чувствительный элемент,, и концевую секцию. Чувствительный элемент выполнен в виде капсулы, заполненной маслом. Боковыми сторонами капсулы являются гибкие мембраны, расположенные заподлицо с плоскими поверхностями промежуточной секции тела обтекания. Через эти мембраны передаются импульсы переменного давления от вихрей с боковых поверхностей стержня через слой масла на чувствительный элемент, выполненный в виде керамического диска, обладающего пьезоэлектрическимиThe closest in technical essence to the claimed solution is a vortex flowmeter transducer mounted in the pipeline by means of an installation flange. The transducer comprises a flow body having a front vortex-forming plate with a smooth front surface on the flow inlet side and beveled side surfaces, an intermediate section in the form of a rod in which the sensing element is placed, and an end section. The sensing element is made in the form of a capsule filled with oil. The sides of the capsule are flexible membranes flush with the flat surfaces of the intermediate section of the body flow. Through these membranes, alternating pressure pulses are transmitted from the vortices from the side surfaces of the rod through an oil layer to a sensitive element made in the form of a ceramic disk having piezoelectric

свойствами. Сигнал напряжения переменного тока, выработанный этим элементом, передается через токопроводящий проводник на усилитель для получения сигнала расхода, подходящего для передачи на относительно длинные расстояния (2).properties. The AC voltage signal generated by this element is transmitted through a conductive conductor to an amplifier to obtain a flow signal suitable for transmission over relatively long distances (2).

Такая конструкция не является вибростойкой, поскольку слой масла между мембранами и пьезоэлементом имеет достаточно большую массу. При воздействии вибрации этот слой совместно с пьезоэлементом колеблется под воздействием силы (здесь т- масса слоя масла между чувствительным элементом и мембраной; а- виброускорение). Слой масла периодически с силой F воздействует на пьезоэлемент, который вырабатывает шумовой сигнал, прямо пропорциональный массе т. Соотношение сигнал/шум становится недопустимо маленьким даже при небольших виброускорениях, которые возникают при эксплуатации прибора. Эффект особенно заметен на малых расходах, где величина отношения сигнал/шум небольшая - электронный блок перестает обрабатывать сигнал, что ведет к уменьшению динамического диапазона прибора. Чувствительность прибора определяется площадью пьезоэлемента и величиной давления, действующего на пьезоэлемент. В этой конструкции перепад давлений по обе стороны тела обтекания воспринимается одним пьезоэлементом через две гибкие мембраны, жесткость которых ограничивает величину этого давления. Поэтому соотношение сигнал/шум уменьшается, начиная с некоторого значения расхода, где виброускорение растет, а амплитуда полезного сигнала остается постоянной.This design is not vibration resistant, since the oil layer between the membranes and the piezoelectric element has a sufficiently large mass. When exposed to vibration, this layer, together with the piezoelectric element, oscillates under the influence of force (here, t is the mass of the oil layer between the sensing element and the membrane; a is vibration acceleration). The oil layer periodically with a force F acts on the piezoelectric element, which produces a noise signal that is directly proportional to the mass t. The signal-to-noise ratio becomes unacceptably small even with small vibration accelerations that occur during operation of the device. The effect is especially noticeable at low costs, where the signal-to-noise ratio is small - the electronic unit stops processing the signal, which leads to a decrease in the dynamic range of the device. The sensitivity of the device is determined by the area of the piezoelectric element and the magnitude of the pressure acting on the piezoelectric element. In this design, the pressure difference on both sides of the flow body is perceived by one piezoelectric element through two flexible membranes, the rigidity of which limits the magnitude of this pressure. Therefore, the signal-to-noise ratio decreases, starting from a certain flow rate, where vibration acceleration increases, and the amplitude of the useful signal remains constant.

Другим недостатком прибора является невосприимчивость чувствительного элемента к дополнительным вихрям, которые генерирует тело обтекания вблизи внутренней стенки трубопровода. Месторасположение чувствительного элемента на теле обтекания не задано и в реальных конструкциях его располагают обычно на расстоянии от торцевой части тела обтекания, меньшем 0,2 диаметра трубопровода из-за технологических трудностей, возникающих при сверлении длинных отверстий между капсулой и торцевой частью тела обтекания, особенно для больших диаметров трубопроводов. Кроме того, такая конструкция работоспособна лишь в узком интервале температур, поскольку все жидкости (в том числе и масло) имеют большой коэффициент теплового расширения. При повышенных температурах происходит сначала вспучивание, а затем разрыв мембраны. Прибор выходит из строя.Another disadvantage of the device is the immunity of the sensing element to the additional vortices that the body flows around the inner wall of the pipeline. The location of the sensing element on the body of the flow around is not specified and in real structures it is usually located at a distance from the end of the body of the flow around less than 0.2 diameter of the pipeline due to technological difficulties that arise when drilling long holes between the capsule and the end of the body of the flow around, large diameters of pipelines. In addition, such a design is operable only in a narrow temperature range, since all liquids (including oil) have a large coefficient of thermal expansion. At elevated temperatures, swelling first occurs and then the membrane ruptures. The device fails.

Целями заявляемого технического решения являются: расширение динамического диапазона прибора в сторону измерения низких расходов путем увеличения соотношения сигнал/шум на этих расходах; повышение стойкости прибора к воздействию вибрации и повышение надежности работы прибора.The objectives of the proposed technical solution are: expanding the dynamic range of the device in the direction of measuring low costs by increasing the signal-to-noise ratio at these costs; increasing the resistance of the device to vibration and increasing the reliability of the device.

Для достижения указанного технического результата предлагается устройство, которое, как и прототип, содержит чувствительный элемент и тело обтекания, включающее переднюю вихреобразующую пластину, промежуточную и концевую секции, чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных на плоских поверхностях промежуточной секции тела обтекания симметрично его оси и пьезоэлемента. В отличие отTo achieve the technical result, a device is proposed which, like the prototype, contains a sensing element and a flow body, including a front vortex-forming plate, an intermediate and end section, the sensitive element is made in the form of two membranes located on the flat surfaces of the intermediate section of the flow body symmetrically to its axis and piezoelectric element. Unlike

известного устройства преобразователь вихревого расходомера снабжен дополнительным пьезоэлементом, на противоположных поверхностях промежуточной секции тела обтекания выполнены пазы, закрытые мембранами, в пазах зафиксированы пьезоэлементы, расположенные на расстоянии от внутренней поверхности трубопровода, превышающем 0,2 его внутреннего диаметра, а пространство между мембранами и пьезоэлементами заполнено связующим материалом с диэлектрическими свойствами. Кроме того, тело обтекания выполнено из диэлектрика, например, окиси алюминия, а мембраны чувствительного элемента и связующий материал выполнены из высокомолекулярного полиэтилена.of the known device, the vortex flowmeter transducer is equipped with an additional piezoelectric element, grooves closed by membranes are made on opposite surfaces of the intermediate section of the flow body, piezoelectric elements fixed at grooves located at a distance from the inner surface of the pipeline exceeding 0.2 of its internal diameter, and the space between the membranes and piezoelectric elements is filled a binder with dielectric properties. In addition, the flow around the body is made of a dielectric, for example, aluminum oxide, and the membranes of the sensing element and the binder are made of high molecular weight polyethylene.

В качестве преобразователя пульсаций давления в электрический сигнал применен пластинчатый пьезоэлемент вместо пьезоэлемента, имеющего форму диска, и вместо масла в капсуле между пьезоэлементом и мембраной применен связующий диэлектрический материал. Углубления под пьезоэлементы выполнены на расстоянии от внутренней поверхности трубопровода, превышающим 0,2 его диаметра. Тело обтекания может быть любой, а не специальной формы. Тело обтекания может быть выполнено из диэлектрика, например, окиси алюминия, модуль упругости которого больше, чем у стали, а мембраны могут быть не металлическими, а из диэлектрика, например из высокомолекулярного полиэтилена, который может также выполнять и роль связующего материала.A plate piezoelectric element is used instead of a disk-shaped piezoelectric element as a converter of pressure pulsations to an electrical signal, and a binder dielectric material is used instead of the oil in the capsule between the piezoelectric element and the membrane. The recesses under the piezoelectric elements are made at a distance from the inner surface of the pipeline in excess of 0.2 of its diameter. The body of the flow can be of any, but not a special shape. The flow body can be made of a dielectric, for example, aluminum oxide, whose elastic modulus is greater than that of steel, and the membranes can be not metal, but from a dielectric, for example, of high molecular weight polyethylene, which can also play the role of a binder.

6 6

Динамический диапазон предлагаемого устройства увеличен за счет увеличения соотношения сигнал/шум на низких расходах. Соотношение сигнал/шум улучшено за счет:The dynamic range of the proposed device is increased by increasing the signal-to-noise ratio at low costs. Signal to noise ratio improved by:

-уменьшения влияния шумового сигнала от дополнительных вихрей на полезный сигнал за счет усгановки пьезоэлемента на расстоянии от внутренней поверхности трубопровода, превышающем 0,2 его внутреннего диаметра: -повышения вибростойкости путем изменения конструкции чувствительного элемента и введением дополнительного пьезоэлемента. Это позволяет, вопервых, гасить шумовой сигнал от воздействия вибрации за счет получения суммарного сигнала от пьезоэлементов, работающих в противофазе, вовторых, увеличить вдвое полезный сигнал поскольку импульсы давления, воздействующие на пьезоэлементы, сдвинуты на половину периода и за счет этого улучшается соотношение сигнал/шум и, в третьих, уменьшить массу, создающую силу давления на пьезоэлемент при воздействии виброускорения ;-reducing the influence of the noise signal from additional vortices on the useful signal due to the installation of the piezoelectric element at a distance from the inner surface of the pipeline exceeding 0.2 of its inner diameter: -increasing vibration resistance by changing the design of the sensitive element and introducing an additional piezoelectric element. This allows, firstly, to suppress the noise signal from the effects of vibration by obtaining the total signal from the piezoelectric elements operating in antiphase, and secondly, to double the useful signal since the pressure pulses acting on the piezoelectric elements are shifted by half the period and thereby the signal-to-noise ratio improves and thirdly, to reduce the mass that creates the pressure force on the piezoelectric element when exposed to vibration acceleration;

-изготовления тела обтекания из материала с более высоким модулем упругости, чем у стали - при этом происходит повышение жесткости конструкции тела обтекания, что уменьшает амплитуду его колебаний и, соответственно, уменьшает деформацию пьезоэлемента, а значит и вырабатываемый им шумовой электрический сигнал от воздействия вибрации.- manufacturing a flow body from a material with a higher elastic modulus than steel - this increases the rigidity of the body structure of the flow around, which reduces the amplitude of its vibrations and, accordingly, reduces the deformation of the piezoelectric element, and hence the noise generated by the electric signal from vibration.

Повышение надежности прибора достигнуто за счет:Improving the reliability of the device is achieved due to:

-замены материала тела обтекания и материала мембраны на диэлектрик, что исключает замыкание электродов пьезоэлемента через мембрану и тело-replacements of the material of the flow body and the membrane material to a dielectric, which excludes the closure of the piezoelectric electrodes through the membrane and the body

обтекания. При изготовлении чувствительного элемента возможно касание электродов пьезоэлемента мембраны или тела обтекания;flow around. In the manufacture of the sensing element, it is possible to touch the electrodes of the piezoelectric element of the membrane or body flow;

-изменения конструкции чувствительного элемента и замены масла на связующий материал, что исключает разрушение мембран при гидроударе.- changes in the design of the sensitive element and the replacement of oil with a binder material, which eliminates the destruction of membranes during water hammer.

Полезная модель иллюстрируется чертежами: на фиг.1 изображен преобразователь вихревого расходомера, закрепленный в трубопроводе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 - поперечное сечение тела обтекания в месте крепления чувствительного элемента; на фиг.З - вид Б на фиг. 1; на фш .4 и 5 спектрограммы сигналов соответственно при периферийном и центральном расположении пьезоэлементов относительно внутреннего диаметра проточной части трубопровода.The utility model is illustrated by drawings: in Fig. 1, a vortex flowmeter transducer mounted in a pipeline; figure 2 is a section aa in figure 1 is a cross section of the body of the flow around the attachment of the sensing element; on figs - view B in fig. 1; on fsh. 4 and 5 spectrograms of signals, respectively, with the peripheral and central location of the piezoelectric elements relative to the inner diameter of the flowing part of the pipeline.

Преобразователь вихревого расходомера содержит тело обтекания 1, состоящее из передней вихреобразующей пластины 2, промежуточной секции 3 и концевой секции 4. Преобразователь установлен в трубопроводе 5 посредством установочного фланца (на чертеже не показан). Тело обтекания 1 размещено симметрично относительно внутреннего диаметра проточной части трубопровода 6. Вихреобразующая пластина 2 имеет гладкую переднюю поверхность 7 со стороны потока и скошенные боковые поверхности 8. К задней поверхности пластины 2 прикреплена промежуточная секция 3 прямоугольного сечения. На плоских поверхностях 9 промежуточной секции симметрично оси тела обтекания выполнены пазы 10. Чувствительный элемент выполнен в виде двух одинаковых пластинчатых пьезоэлементов 11,The vortex flowmeter transducer comprises a flow around body 1 consisting of a front vortex-forming plate 2, an intermediate section 3, and an end section 4. The transducer is installed in the pipeline 5 by means of a mounting flange (not shown in the drawing). The body of the flow around 1 is placed symmetrically with respect to the inner diameter of the flowing part of the pipeline 6. The swirl plate 2 has a smooth front surface 7 on the flow side and beveled side surfaces 8. An intermediate section 3 of rectangular section is attached to the rear surface of the plate 2. On the flat surfaces 9 of the intermediate section symmetrically to the axis of the body of the flow around the grooves are made 10. The sensitive element is made in the form of two identical plate piezoelectric elements 11,

зафиксированных в пазах 10, и гибких мембран 12, закрывающих пазы 10 и прикрепленных заподлицо по периметру мембран к поверхностям 9 промежуточной секции 3 тела обтекания. Мембраны 12, пьезоэлементы 11 и тело обтекания 1 скреплены между собой связующим материалом 13. Пьезоэлементы 11 снабжены проводами 14, которые через сверления 15 выведены к электронному блоку (на чертеже не показан) для усиления и обработки сигнала. Пьезоэлементы 11 размещены в пазах 10 на расстоянии h от внутренней проточной части трубопровода 6, превышающем 0,2 его диаметра.fixed in the grooves 10, and flexible membranes 12, closing the grooves 10 and attached flush around the perimeter of the membranes to the surfaces 9 of the intermediate section 3 of the body flow. The membranes 12, the piezoelectric elements 11 and the flow around the body 1 are fastened together by a bonding material 13. The piezoelectric elements 11 are equipped with wires 14, which are drilled through 15 to the electronic unit (not shown) to amplify and process the signal. The piezoelectric elements 11 are placed in the grooves 10 at a distance h from the internal flowing part of the pipeline 6, exceeding 0.2 of its diameter.

Преобразователь вихревого расходомера работает следующим образом.Converter vortex flowmeter operates as follows.

При обтекании тела 1 набегающим потоком движущейся среды поток разделяется острыми краями пластины 2 и образуются вихри, попеременно вдоль и сзади каждой боковой стороны тела 1. При образовании вихрей создается перепад давлений между боковыми сторонами тела обтекания. Пульсации давления через мембраны 12 и слой связующего материала 13 воспринимаются пьезоэлементами 11, преобразующими механическое усилие сжатия в электрический сигнал, изменяющийся с частотой образования вихрей, пропорциональной расходу среды.When a flow of a moving medium flows around the body 1, the flow is divided by the sharp edges of the plate 2 and vortices are formed, alternately along and behind each side of the body 1. When the vortices form, a pressure differential is created between the sides of the flow around the body. Pressure pulsations through the membranes 12 and the layer of binder material 13 are perceived by piezoelectric elements 11, which convert the mechanical compression force into an electrical signal that varies with the frequency of vortex formation proportional to the flow rate of the medium.

В качестве примера на фиг.4 и 5 приведены спектрограммы сигналов, создаваемых двумя чувствительными элементами при малых расходах газа. Чувствительные элементы представляли собой две пары одинаковых пьезоэлементов, заделанных в симметричные углубления на боковых сторонах тела обтекания. Одна пара располагалась на периферийной части не далее 0,2As an example, Figures 4 and 5 show spectrograms of signals generated by two sensitive elements at low gas flow rates. The sensitive elements were two pairs of identical piezoelectric elements embedded in symmetrical recesses on the sides of the flow body. One pair was located on the peripheral part no further than 0.2

диаметра проточной части от ее внутренней стенки, а вторая - в центральной части тела обтекания. Из сравнения спектрограмм видно, что сигнал с периферийного чувствительного элемента обладает менее высокой периодичностью, чем с центрального. Это объясняется наличием в зоне, прилегающей к внутренней поверхности проточной части, дополнительных вихрей. Дополнительные вихри образуются за счет взаимодействия потока измеряемой среды не только с телом обтекания, но и с внутренней поверхностью проточной части. Сигнал, воспринимаемый центральным чувствительным элементом, создается в основном главным вихрем вихрем, образуемым за счет взаимодействия потока только с телом обтекания. Влияние удаленных от него дополнительных вихрей сказывается достаточно слабо. Отношение сигнал/шум более благоприятно - т.е. превышает 3. Такой сигнал легко обрабатывается электронным блоком. В то же время, сигнал с периферийного чувствительного элемента имеет отношение сигнал/шум менее 3 и электронным блоком не обрабатывается. Динамический диапазон прибора (отношение величины наибольшего измеряемого расхода к наименьшему) уменьшается. В противном случае необходимо значительно усложнять электронную схему блока, что приведет к удорожанию прибора при ухудшении его метрологических характеристик, т.к. даже усложненная схема не позволяет определять частоту вихреобразования телом обтекания с достаточной точностью.the diameter of the flowing part from its inner wall, and the second is in the central part of the flow body. A comparison of spectrograms shows that the signal from the peripheral sensing element has a lower frequency than from the central one. This is explained by the presence of additional vortices in the zone adjacent to the inner surface of the flowing part. Additional vortices are formed due to the interaction of the measured medium flow not only with the flow body, but also with the inner surface of the flow part. The signal, perceived by the central sensing element, is created mainly by the main vortex, a vortex, formed due to the interaction of the flow only with the body around it. The effect of the additional vortices removed from it affects rather weakly. The signal-to-noise ratio is more favorable - i.e. exceeds 3. Such a signal is easily processed by the electronic unit. At the same time, the signal from the peripheral sensing element has a signal-to-noise ratio of less than 3 and is not processed by the electronic unit. The dynamic range of the device (the ratio of the largest measured flow rate to the smallest) decreases. Otherwise, it is necessary to significantly complicate the electronic circuitry of the unit, which will lead to an increase in the cost of the device when its metrological characteristics deteriorate, even a complicated scheme does not allow determining the frequency of vortex formation by the body around the flow with sufficient accuracy.

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL FORMULA

I. Преобразователь вихревого расходомера, закрепленный в трубопроводе и содержащий чувствительный элемент и тело обтекания, включающее переднюю вихреобразующую пластину, промежуточную и концевую секции, чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных на плоских поверхностях промежуточной секции тела обтекания симметрично его оси и пьезоэлемента, отличающийся тем, что преобразователь вихревого расходомера сйабжен дополнительным пьезоэлементом, на противоположных поверхностях промежуточной секции тела обтекания выполнены пазы, закрытые мембранами, в пазах зафиксированы пьезоэлементы, расположенные на расстоянии от внутренней поверхности трубопровода, превышающем 0,2 его внутреннего диаметра, а пространство между мембранами и пьезоэлементами заполнено связующим диэлектрическим материалом.I. A vortex flowmeter transducer fixed in the pipeline and containing a sensing element and a flow body, including a front vortex-forming plate, an intermediate and end section, the sensitive element is made in the form of two membranes located on the flat surfaces of the intermediate section of the flow body symmetrically to its axis and piezoelectric element, characterized the fact that the vortex flowmeter transducer is equipped with an additional piezoelectric element, on opposite surfaces of the intermediate section of the flow body grooves closed by membranes are made, piezoelectric elements fixed at grooves located at a distance from the inner surface of the pipeline exceeding 0.2 of its inner diameter are made, and the space between the membranes and the piezoelectric elements is filled with a binder dielectric material.

2. Преобразователь вихревого расходомера по п.1, отличающийся тем, что тело обтекания выполнено из диэлектрика, например, окиси алюминия.2. The vortex flowmeter transducer according to claim 1, characterized in that the flow body is made of a dielectric, for example, aluminum oxide.

3. Преобразователь расходомера по п. I, отличающийся тем, что мембраны чувствительного элемента и связующий материал выполнены из высокомолекулярного полиэтилена.3. The flowmeter converter according to claim I, characterized in that the membranes of the sensing element and the binder material are made of high molecular weight polyethylene.

Claims (3)

1. Преобразователь вихревого расходомера, закрепленный в трубопроводе и содержащий чувствительный элемент и тело обтекания, включающее переднюю вихреобразующую пластину, промежуточную и концевую секции, чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных на плоских поверхностях промежуточной секции тела обтекания симметрично его оси и пьезоэлемента, отличающийся тем, что преобразователь вихревого расходомера снабжен дополнительным пьезоэлементом, на противоположных поверхностях промежуточной секции тела обтекания выполнены пазы, закрытые мембранами, в пазах зафиксированы пьезоэлементы, расположенные на расстоянии от внутренней поверхности трубопровода, превышающем 0,2 его внутреннего диаметра, а пространство между мембранами и пьезоэлементами заполнено связующим диэлектрическим материалом.1. The vortex flowmeter transducer mounted in the pipeline and containing the sensing element and the flow body, including the front vortex-forming plate, the intermediate and end sections, the sensitive element is made in the form of two membranes located on the flat surfaces of the intermediate section of the flow body symmetrically to its axis and piezoelectric element, characterized the fact that the vortex flowmeter transducer is equipped with an additional piezoelectric element, on opposite surfaces of the intermediate section of the flow body grooves closed by membranes are made, piezoelectric elements fixed at grooves located at a distance from the inner surface of the pipeline exceeding 0.2 of its inner diameter are made, and the space between the membranes and the piezoelectric elements is filled with a binder dielectric material. 2. Преобразователь вихревого расходомера по п.1, отличающийся тем, что тело обтекания выполнено из диэлектрика, например, окиси алюминия. 2. The vortex flowmeter transducer according to claim 1, characterized in that the flow body is made of a dielectric, for example, aluminum oxide. 3. Преобразователь расходомера по п.1, отличающийся тем, что мембраны чувствительного элемента и связующий материал выполнены из высокомолекулярного полиэтилена.
Figure 00000001
3. The flowmeter Converter according to claim 1, characterized in that the membranes of the sensing element and the binder material are made of high molecular weight polyethylene.
Figure 00000001
RU2001125278/20U 2001-09-17 2001-09-17 VORTEX FLOW METER CONVERTER RU21239U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001125278/20U RU21239U1 (en) 2001-09-17 2001-09-17 VORTEX FLOW METER CONVERTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001125278/20U RU21239U1 (en) 2001-09-17 2001-09-17 VORTEX FLOW METER CONVERTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU21239U1 true RU21239U1 (en) 2001-12-27

Family

ID=37500946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001125278/20U RU21239U1 (en) 2001-09-17 2001-09-17 VORTEX FLOW METER CONVERTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU21239U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023214884A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-09 Ophion As Liquid velocity meter for installation in pipes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023214884A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-09 Ophion As Liquid velocity meter for installation in pipes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5355724B2 (en) Method for observing and / or measuring wall flow of medium having two or more phases flowing in measurement pipe and eddy current measuring device
US5463904A (en) Multimeasurement vortex sensor for a vortex-generating plate
CN100383493C (en) Vortex mass flow meter
BRPI1104088B1 (en) ultrasonic transducer set
US3927566A (en) Flowmeters
RU2709430C1 (en) Bending moment sensor for vortex flowmeters
EP0547577B1 (en) Double wing vortex flowmeter
EP0344294A1 (en) Vortex generator-sensor
JPH1054743A (en) Transducer for vortex flow meter
JP3744913B2 (en) Vortex flow meter sensor and vortex flow meter
RU21239U1 (en) VORTEX FLOW METER CONVERTER
GB2084324A (en) Vortex Shedding Fluid Flowmeter
US4362061A (en) Vortex shedding flow measuring device
RU47097U1 (en) VORTEX FLOW METER SENSOR (OPTIONS)
JPS58160813A (en) Vortex flow meter
JP2005502038A (en) Eddy current pickup
CN203216542U (en) Novel plug-in type vortex street flowmeter
KR100732116B1 (en) Vortex flowmeter
US4756196A (en) Flow measuring apparatus
RU228528U1 (en) PIEZOELECTRIC VORTEX DETECTOR
CN1200253C (en) Suspension type self vibration damping difference flow sensor
RU16551U1 (en) PRIMARY VORTEX FLOW METER CONVERTER
CN2597950Y (en) Fixed self-vibration damping differential flow sensor
CN1206517C (en) Fixed type self vibration damping difference flow sensor
RU45522U1 (en) PRESSURE PULSATION SENSOR

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090918