RU2215996C2

RU2215996C2 - Flowmeter of running products

Info

Publication number: RU2215996C2
Application number: RU2001120780A
Authority: RU
Inventors: О.Б. Иванов
Original assignee: Иванов Олег Борисович
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-11-10

Abstract

FIELD: design of flowmeters of liquid and gaseous products. SUBSTANCE: flowmeter of running products has tangential channel, chamber in which turbine with blades is installed uniaxially with it, inlet and outlet branch pipes, signal pick-off unit. External radius of blades is found by formula and central circumference of blades crosses longitudinal axis of tangential channel in one point. Tangential channel is rectangular and is fitted with two adapters. Width of turbine is proportional to diameter of feeding pipe-line. Signal pick-off unit is equipped with multiplier and meter of volumetric flow rate determined by formula. EFFECT: increased measurement accuracy, widened functional potential and simplified design of flowmeter. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам расходомеров жидких и газообразных продуктов, транспортируемых при их приеме и выдаче. The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for flow meters of liquid and gaseous products transported during their reception and delivery.

Известно устройство для измерения расхода жидкого продукта, содержащее тангенциальный канал, камеру, в которой установлена соосно с ней турбинка с лопаткам и средняя окружность которой пересекается в одной точке с продольной осью тангенциального канала, входной и выходной патрубки и узел съема сигнала (авторское свидетельство СССР 3536, кл. G 01 F 1/06, 1926). A device is known for measuring the flow rate of a liquid product containing a tangential channel, a chamber in which a turbine with blades is mounted coaxially with it, and the middle circle of which intersects at one point with the longitudinal axis of the tangential channel, the input and output pipes, and the signal pick-up unit (USSR copyright certificate 3536 Cl. G 01 F 1/06, 1926).

Недостатком известного устройства является соединение оси лопастного колеса муфтой с осью электродвигателя малой мощности, который с помощью реостата позволяет изменять число оборотов. Кроме того, на другом конце оси электродвигателя имеется фрикционная передача, соединяемая для производства отсчета по приборам, в качестве которых используются механические счетчик оборотов и секундомер. Счетчик оборотов и секундомер при помощи фрикционной передачи включаются на фиксируемое время счета числа оборотов лопастного колеса, установленного в патрубке, по обеим сторонам которого имеются отверстия для присоединения трубопроводов коленчатого ртутного манометра. Однако такое устройство для определения скорости течения жидкости или газа в трубах при измерении малых расходов продукта приводит к значительным искажениям результатов измерения скорости при заданном диаметре трубы, что приводит к снижению точности измерения скорости. A disadvantage of the known device is the connection of the axis of the impeller with a clutch with the axis of a low-power motor, which, using a rheostat, allows you to change the speed. In addition, at the other end of the axis of the electric motor there is a friction gear connected to produce readouts for instruments, which are used as a mechanical rev counter and a stopwatch. The rev counter and stopwatch with the help of a friction gear are switched on for a fixed time of counting the number of revolutions of the impeller installed in the pipe, on both sides of which there are holes for connecting the pipelines of the cranked mercury manometer. However, such a device for determining the flow velocity of a liquid or gas in pipes when measuring small flow rates of a product leads to significant distortions of the speed measurement results for a given pipe diameter, which leads to a decrease in the accuracy of the speed measurement.

Наиболее близким из известных устройств по технической сущности и достигаемому результату является устройство турбинно-тангенциального датчика расхода, содержащее тангенциальный канал, камеру, в которой установлена соосно с ней турбинка с лопатками, причем средняя окружность лопаток пересекается в одной точке с продольной осью тангенциального канала, входной и выходной патрубки, узел съема сигнала, внешний радиус лопаток определяется по формуле R = d/(1 - cos360^o/n), м (Патент РФ 2031369, кл. G 01 F 1/06, 1991).The closest known device in terms of technical nature and the achieved result is a turbine-tangential flow sensor device containing a tangential channel, a chamber in which a turbine with blades is mounted coaxially with it, and the middle circumference of the blades intersects at one point with the longitudinal axis of the tangential channel, the input and the outlet pipe, the signal pickup unit, the outer radius of the blades is determined by the formula R = d / (1 - cos360 ^o / n), m (RF Patent 2031369, CL G 01 F 1/06, 1991).

Недостатком известного устройства является наличие прерывателей сигнала, расположенные по окружности среднего радиуса, т.е. между радиусом основания лопатки и внешним радиусом подшипника, которые представляют собой "сквозные" отверстия, используемые в качестве фотоэлектрического элемента преобразователя. Количество прерывателей сигнала выбирается из условия повышения разрешающей способности турбинно-тангенциального датчика, т.е. с увеличением количества прерывателей сигнала повышается разрешающая способность. Однако количество прерывателей ограничивается количеством лопаток турбинки, т.е. зависит от габаритных размеров тангенциальной турбинки. Кроме того, для одного типового размера выбранной турбинки с определенными размерами увеличение количества прерывателей приводят к излишнему делению объемов полостей, заключенных между камерой и лопатками, находящимися в стороне от тангенциального канала. Однако преобразователи сигнала с помощью фотоэффекта совместно с электрическими счетчиками могут быть использованы только при наличии электрической энергии, отсутствие которой не позволяет осуществлять контроль за расходуемым жидким продуктом. A disadvantage of the known device is the presence of signal choppers located around the circumference of the average radius, i.e. between the radius of the base of the blade and the outer radius of the bearing, which are “through” holes used as the photoelectric element of the transducer. The number of signal breakers is selected from the condition of increasing the resolution of the turbine-tangential sensor, i.e. as the number of signal breakers increases, the resolution increases. However, the number of breakers is limited by the number of turbine blades, i.e. depends on the overall dimensions of the tangential turbine. In addition, for one typical size of the selected turbine with certain dimensions, an increase in the number of breakers leads to an excessive division of the volume of cavities between the chamber and the blades located away from the tangential channel. However, signal converters using the photoelectric effect together with electric meters can be used only in the presence of electric energy, the absence of which does not allow for monitoring the consumed liquid product.

Задачей заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности измерения и упрощение конструкции. The objective of the claimed invention is the expansion of functionality, improving the accuracy of measurement and simplifying the design.

Поставленная задача достигается тем, что расходомер текущих продуктов содержит тангенциальный канал, камеру, в которой установлена соосно с ней турбинка с лопатками. Средняя окружность пересекается в одной точке с продольной осью тангенциального канала. Входной и выходной патрубки и узел съема сигнала. Внешний радиус R лопаток определяется по формуле R = d/(1 - cos360^o/n), м. Согласно изобретению тангенциальный канал выполнен прямоугольным, высота лопатки равна диаметру водного и выходного патрубка. Ширина B турбинки определяется выражением B = 0,7854•d. Патрубки выполнены съемными. Узел съема сигнала выполнен множительным устройством, оборудованным счетчиком объемного расхода продукта, определяемого по формуле V = F•i•R•B•(πR - 0,5•n•r•sin360^o/n), м³/с, где d - высота лопатки, равная диаметру входного, выходного патрубка, м; F - частота вращения турбинки, Гц; i - коэффициент передачи, о.е.; В - ширина турбинки, м; n - количество лопаток турбинки, шт. ; r - внутренний радиус лопаток, м.The problem is achieved in that the flow meter of the current products contains a tangential channel, a chamber in which a turbine with blades is mounted coaxially with it. The middle circle intersects at one point with the longitudinal axis of the tangential channel. Inlet and outlet nozzles and signal pickup unit. The outer radius R of the blades is determined by the formula R = d / (1 - cos360 ^o / n), m. According to the invention, the tangential channel is made rectangular, the height of the blade is equal to the diameter of the water and outlet pipe. The width B of the turbine is determined by the expression B = 0.7854 • d. The nozzles are removable. The signal pick-up unit is made by a multiplier equipped with a product volumetric flow counter determined by the formula V = F • i • R • B • (πR - 0.5 • n • r • sin360 ^o / n), m ³ / s, where d - the height of the blade equal to the diameter of the inlet, outlet pipe, m; F - turbine rotation frequency, Hz; i - transmission coefficient, p.u .; In - the width of the turbine, m; n is the number of turbine blades, pcs. ; r is the inner radius of the blades, m

Для соответствия заявленного объекта критерию "существенные отличия" проведен поиск по классу МКИ G 01 F 1/06. To meet the declared object with the criterion of "significant differences", a search was conducted according to the class MKI G 01 F 1/06.

В результате поиска заявителем не обнаружены технические решения, в которых имеются признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа. As a result of the search, the applicant did not find technical solutions in which there are signs similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где изображен расходомер текущих продуктов, общий вид. The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a flow meter of current products, a General view.

Расходомер текущих продуктов содержит тангенциальный канал 1, 2, камеру 3, в которой установлена соосно с ней турбинка 4 с лопатками 5, причем средняя окружность 6 лопаток 5 пересекается в одной точке с продольной осью тангенциального канала 1, 2, входной 8, выходной 7 патрубки и узел съема сигнала 9. Внешний радиус R лопаток 5 определяется по формуле R = d/(1 - cos360^o/n), м. Тангенциальный канал 1, 2 выполнен прямоугольным. Высота лопатки 5 равна диаметру d выходного 7, выходного 8 патрубка. Ширина B турбинки 4 определяется выражением B = 0,7854•d. Патрубки 7, 8 выполнены съемными. Узел съема сигнала 9 выполнен множительным устройством, оборудованным счетчиком 10 объемного расхода жидкого продукта, определяемого по формуле V = F•i•R•B•(π•R - 0,5•n•r•sin360^o/n), м³/с, где d - диаметр патрубков,
высота лопатки турбинки, м; R - внешний радиус лопаток, м; F - частота вращения турбинки, Гц; i - коэффициент передачи, о.е.; В - ширина турбинки, м; n - количество лопаток турбинки, шт.; r - внутренний радиус лопаток, м. Тангенциальный канал 1, 2 выполнен прямоугольным и соответствует профилю лопаток 5. Рабочая площадь лопаток 5 по величине и по форме соответствует тангенциальному каналу 1, 2, по которому проходит текущий продукт при заданных рабочих зазорах между лопатками 5 и рабочей поверхностью камеры 3. Патрубки 7, 8 выполнены съемными и закреплены на камере 3 соосно тангенциальному каналу 1, 2. Внутренняя поверхность патрубков 7, 8 выполнена в виде усеченного конуса, круглая поверхность которого плавно переходит к форме прямоугольника. Тангенциальная турбинка 4 представляет собой диск, внешний радиус которого определяется по формуле R = d/(1 - cos360^o/n), м. Ширина турбинки 4 определяется из условия равенства площади рабочей поверхности лопаток 5 S_лоп и площади поперечного сечения потока протекающего продукта по входному 8 и выходному 7 патрубкам трубопровода S_пот, т.е. S_лоп = S_пот. Так как площадь рабочей поверхности прямоугольной лопатки 5 равна S_лоп = B•d, м², а площадь сечения потока по входному 8 и выходному 7 патрубкам равна S_пот = πd²/4, м², то В•d = πd²/4. Откуда ширина В лопатки 5 равна В = π•d/4, или В = 0,7854•d, где d - диаметр входного 8 и выходного 7 патрубков, равен высоте лопаток 5 турбинки 4, установленной в тангенциальном канале 1, 2. Например, при заданном диаметре, т.е. высоте прямоугольного канала 1, 2 d = 0,015 м, количество лопаток 5 турбинки 4 n = 6 шт., определим внешний радиус турбинки 4 и ее ширину по формуле для R и по выражению для В. R = 0,015/(1 - cos360^o/6) = 0,03 м, В = 0,7854•0,015 = 0,0118 м, которые определяют конструктивные размеры расходомера текущих продуктов. Таким образом, имея расчетные конструктивные параметры тангенциальной турбинки 4, определим объем протекающего жидкого продукта за один оборот турбинки 4, совершаемый в единицу времени (об/с = Гц). Предположим, что турбинка 4 изготовляется из диска радиусом R, м, и шириной B, м, тогда ее объем равен V_диск = S_диск•В, или V_диск = π•R²•В, м³. Объем турбинки 4 представляет собой n (шт.) объемов прямоугольного треугольника ODB шириной B, м, образованного одной лопаткой 5, V_ΔODB = 0,5•r•B•l, м³, где DB = l = R•sin360^o/n, м, т.е. V_ΔODB = 0,5•r•В•R•sin360^o/n, м³. Следовательно, объем турбинки 4 равен V_турб = n•V_ΔODB, м³, или V_турб = 0,5•n•r•В•R•sin360^o/n, м³, где n - количество лопаток турбинки 4, шт.; r = (R - d) - внутренний радиус турбинки 4, м. Объем протекающего жидкого продукта за один оборот турбинки 4 определим как разность объемов диска V_диск, м³, из которого изготовлена турбинка 4 и объемом самой турбинки 4 V_турб, м³, т.е. V = V_диск-V_турб или V = π•R²•В - 0,5•n•r•В•R•sin360^o/n, м³, т.е. V = R•B(π•R - 0,5•n•r•sin360^o/n), м³. Так как турбинка 4 совершает один оборот в единицу времени (oб/с = Гц), то объем протекающего жидкого продукта за определенный период времени транспортирования равен V = F•R•B•(π•R - 0,5•n•r•sin360^o/n), м³/с, где R = d/(1 - cos360^o/n), м; В = 0,7854•d, м; r = R - d, м. Например, при d = 0,015 м, F = 1 Гц, n = 6 шт. имеем R = 0,015/(1 - cos360^o/6) = 0,03 м; В = 0,7854•0,015 = 0,0118 м; r = 0,03 - 0,015 = 0,015 м. Таким образом получим V = 1•0,03•0,0118•(3,14•0,03 - 0,5•6•0,015•sin360^o/6) = 1,9551•10^-5 м³/с, т. е. имеем объем V = 1,9551•10^-5 м³/с, или 19,551 см³/с. Следовательно, за один оборот, совершаемый турбинкой 4 в единицу времени (1 с), турбинка перемещает объем жидкого продукта, равный 19,551 см³/с, или при плотности жидкого продукта 1,0 кг/м³ турбинка 4 перемещает массу продукта 19,551 г/с. Таким образом, расчетное значение объема (массы) жидкого продукта, перемещаемого турбинкой за один ее оборот в единицу времени (1 с) для различных по диаметру трубопроводов и различного количества лопаток турбинки, является дробным десятичным числом, цифровое значение которого, после запятой, возрастает с увеличением числа оборотов турбинки 4. Это дробное числовое значение объема (массы) перемещаемого жидкого продукта при различных диаметрах трубопроводов и различном количестве лопаток турбинки учитывается множительным устройством 9 как постоянная величина V₀ = 19,551 см³/с = const для данного диаметра трубопровода, при этом показания счетчика объемного расхода 10 зависят только от частоты (Гц) вращения турбинки 4. В качестве множительного устройства 9 может быть использовано широко известное электронное устройство, например, содержащее преобразователь вращения, вырабатывающий стандартные импульсы за один оборот турбинки в единицу времени, которые считываются разрядным двоично-десятичным счетчиком с дешифратором, при учете коэффициента передачи, учитываемого цифровым счетчиком объемного расхода 10. Более подробное описание электронного множительного устройства 9 выходит за рамки данной заявки. Аналогично в качестве множительного устройства 9 используется механическое множительное устройство, в качестве которого применяется кинематическая пара с взаимно перпендикулярным расположением осей, на которых закреплены косозубые шестерни, имеющие определенное количество зубьев, отношение которых пропорционально коэффициенту передачи. При этом коэффициент передачи может быть представлен в виде "нормированного" коэффициента передачи i = C/V₀, где С - целые числа объема (массы), кратные десяти, 1, 10, 1000 ... или 2, 20, 2000.... Например, для рассматриваемого расходомера текущих продуктов с трубопроводом диаметром d = 0,015 м и V₀ = 19,551 см³/с коэффициент передачи (i) множительного устройства 9 при С = 10 равен i = 10/19,551 = 0,5115 о.е. Таким образом, показания счетчика 10 объемного расхода жидкого продукта расходомеров текущих продуктов определяют по формуле V = F•i•R•B•(πR - 0,5•n•r•sin360^o/n), м³/с. Известно, что i - коэффициент передачи множительного устройства 9, т.е. кинематической пары, определяется отношением каждого элемента этой пары i = D₁/D₂, где D₁ и D₂ - диаметры шестеренок. Так как в данном примере коэффициент передачи i = 0,5115 о. е., то примем D₁ = 0,012 м и определим D₂ = D₁/i = 0,012/0,5115 = 0,02346 м, что является приемлемым конструктивным значением размеров шестеренок D₁ = 12 мм и D₂ = 23,46 мм. Первая шестерня с D₁ = 12 мм закрепляется неподвижно на оси тангенциальной турбинки 4, а вторая шестерня с D₂ = 23,46 мм закреплена неподвижно на оси, соединенной со счетчиком объемного расхода 10, в качестве которого используются широко известные конструкции механических счетчиков с n-разрядным значением показаний.The flow meter of the current products contains a tangential channel 1, 2, a chamber 3, in which a turbine 4 with blades 5 is mounted coaxially with it, the middle circumference 6 of the blades 5 intersecting at one point with the longitudinal axis of the tangential channel 1, 2, input 8, output 7 pipe and a signal pickup unit 9. The outer radius R of the blades 5 is determined by the formula R = d / (1 - cos360 ^o / n), m. The tangential channel 1, 2 is made rectangular. The height of the blades 5 is equal to the diameter d of the outlet 7, outlet 8 of the pipe. The width B of the turbine 4 is determined by the expression B = 0.7854 • d. The nozzles 7, 8 are removable. The signal pickup unit 9 is made by a multiplier equipped with a counter 10 for the volumetric flow rate of the liquid product, determined by the formula V = F • i • R • B • (π • R - 0.5 • n • r • sin360 ^o / n), m ³ / s, where d is the diameter of the nozzles,
turbine blade height, m; R is the outer radius of the blades, m; F - turbine rotation frequency, Hz; i - transmission coefficient, p.u .; In - the width of the turbine, m; n is the number of turbine blades, pcs .; r is the inner radius of the blades, m. The tangential channel 1, 2 is made rectangular and corresponds to the profile of the blades 5. The working area of the blades 5 in size and shape corresponds to the tangential channel 1, 2, through which the current product passes with the given working gaps between the blades 5 and the working surface of the chamber 3. The nozzles 7, 8 are removable and mounted on the chamber 3 coaxially with the tangential channel 1, 2. The inner surface of the nozzles 7, 8 is made in the form of a truncated cone, the round surface of which smoothly passes to the form directly Golnik. The tangential impeller 4 is a disc, the outer radius of which is determined by the formula R = d / (1 - cos360 ^o / n)., M Width of impeller 4 is determined from the condition that the working surface area of the blades 5 S _LLR and the cross-sectional area of the flow flowing product of inlet 8 and outlet 7 pipes S _sweat , i.e. S _lop = S _sweat Since the working area of a rectangular blade 5 is S _LLR = B • d, m ^2, and the flow area of the inlet 8 and the outlet 7 nozzles is S _pot = πd ^2/4, m ^2, then B • d = πd ² / 4. From where the width B of the blade 5 is equal to B = π • d / 4, or B = 0.7854 • d, where d is the diameter of the input 8 and output 7 pipes, is equal to the height of the blades 5 of the turbine 4 installed in the tangential channel 1, 2. For example at a given diameter, i.e. the height of the rectangular channel 1, 2 d = 0.015 m, the number of blades 5 of the turbine 4 n = 6 pcs., we determine the outer radius of the turbine 4 and its width according to the formula for R and the expression for B. R = 0.015 / (1 - cos360 ^o / 6) = 0.03 m, B = 0.7854 • 0.015 = 0.0118 m, which determine the structural dimensions of the flow meter of current products. Thus, having the calculated design parameters of the tangential turbine 4, we determine the volume of the flowing liquid product in one revolution of the turbine 4, committed per unit time (r / s = Hz). Suppose that the turbine 4 is made of a disk of radius R, m, and a width of B, m, then its volume is V _disk = S _disk • V, or V _disk = π • R ² • V, m ³ . The volume of the turbine 4 is n (pieces) of volumes of a right-angled triangle ODB of width B, m, formed by one blade 5, V _ΔODB = 0.5 • r • B • l, m ³ , where DB = l = R • sin360 ^o / n, m, i.e. V _ΔODB = 0.5 • r • V • R • sin360 ^o / n, m ³ . Therefore, the volume of the turbine 4 is equal to V _turb = n • V _ΔODB , m ³ , or V _turb = 0.5 • n • r • B • R • sin360 ^o / n, m ³ , where n is the number of turbine blades 4, pcs .; r = (R - d) is the inner radius of the turbine 4, m. The volume of the flowing liquid product per one revolution of the turbine 4 is defined as the difference between the volumes of the disk V _disk , m ³ from which the turbine 4 is made and the volume of the turbine 4 V _turb , m ³ , i.e. V = V _disk —V _turb or V = π • R ² • V - 0.5 • n • r • V • R • sin360 ^o / n, m ³ , i.e. V = R • B (π • R - 0.5 • n • r • sin360 ^o / n), m ³ . Since the turbine 4 makes one revolution per unit time (r / s = Hz), the volume of the flowing liquid product for a certain period of transportation time is V = F • R • B • (π • R - 0.5 • n • r • sin360 ^o / n), m ³ / s, where R = d / (1 - cos360 ^o / n), m; B = 0.7854 • d, m; r = R - d, m. For example, with d = 0.015 m, F = 1 Hz, n = 6 pcs. we have R = 0.015 / (1 - cos360 ^o / 6) = 0.03 m; B = 0.7854 • 0.015 = 0.0118 m; r = 0.03 - 0.015 = 0.015 m. Thus, we obtain V = 1 • 0.03 • 0.0118 • (3.14 • 0.03 - 0.5 • 6 • 0.015 • sin360 ^o / 6) = 1 , 9551 • 10 ^-5 m ³ / s, that is, we have a volume of V = 1.9551 • 10 ^-5 m ³ / s, or 19.551 cm ³ / s. Therefore, for one revolution made by the turbine 4 per unit time (1 s), the turbine moves the volume of the liquid product equal to 19.551 cm ³ / s, or when the density of the liquid product is 1.0 kg / m ^{3, the} turbine 4 moves the mass of the product 19.551 g / from. Thus, the calculated value of the volume (mass) of the liquid product moved by the turbine for one revolution per unit time (1 s) for pipelines of different diameters and different numbers of turbine blades is a fractional decimal number, the digital value of which, after the decimal point, increases with an increase in the number of revolutions of the turbine 4. This fractional numerical value of the volume (mass) of the transported liquid product at various pipe diameters and various numbers of turbine blades is taken into account by a multiplier of 9 ka constant value V ₀ = 19.551 cm ³ / s = const for a given pipe diameter, the volumetric flow rate of the counter 10 depends only on the frequency (Hz) of rotation of the turbine 4. As the multiplier unit 9 can be used widely known an electronic device, e.g., comprising a rotation converter generating standard pulses per turbine revolution per unit time, which are read by a binary-decimal counter with a decoder, taking into account the transfer coefficient taken into account by a digital counter com volumetric flow 10. A more detailed description of the electron multiplier unit 9, outside the scope of this application. Similarly, as a multiplier device 9, a mechanical multiplier device is used, in which a kinematic pair is used with a mutually perpendicular arrangement of axes on which helical gears are fixed, having a certain number of teeth, the ratio of which is proportional to the gear ratio. In this case, the transmission coefficient can be represented in the form of a “normalized” transmission coefficient i = C / V ₀ , where С are integers of volume (mass) that are multiples of ten, 1, 10, 1000 ... or 2, 20, 2000 .. .. For example, for the flow meter of the current products with a pipeline with a diameter of d = 0.015 m and V ₀ = 19.551 cm ³ / s, the transmission coefficient (i) of the multiplier device 9 at C = 10 is i = 10 / 19.551 = 0.5115 p.u. . Thus, the readings of the counter 10 of the volumetric flow rate of the liquid product of the flowmeters of the current products are determined by the formula V = F • i • R • B • (πR - 0.5 • n • r • sin360 ^o / n), m ³ / s. It is known that i is the transfer coefficient of the multiplier device 9, i.e. kinematic pair is determined by the ratio of each element of this pair i = D ₁ / D ₂ , where D ₁ and D ₂ are the diameters of the gears. Since in this example, the transmission coefficient i = 0.5115 about. e., then we take D ₁ = 0.012 m and define D ₂ = D ₁ / i = 0.012 / 0.5115 = 0.02346 m, which is an acceptable design value of gear sizes D ₁ = 12 mm and D ₂ = 23.46 mm The first gear with D ₁ = 12 mm is fixed motionless on the axis of the tangential turbine 4, and the second gear with D ₂ = 23.46 mm is fixed motionless on the axis connected to the volume flow meter 10, which uses well-known designs of mechanical counters with n -digit value of indications.

Расходомер ткущих продуктов работает следующим образом. The flow meter of weaving products is as follows.

Струя потока тангенциального канала 1, 2 транспортируемого жидкого продукта действует на лопатки 5 тангенциальной турбинки 4 и приводит в работу множительное устройство 9, связанное с турбинкой 4, на оси которой неподвижно закреплена первая косозубая шестерня, которая вращается с частотой, пропорциональной скорости ее вращения. Это вращение передается на вторую косозубую шестерню, закрепленную на оси, перпендикулярной оси турбинки 4, связанной с осью вращения механического n-разрядного десятичного счетчика 10 объемного расхода продукта, с которого считываются показания. Процесс вращения турбинки 4 в динамике потока рассмотрим на примере, в котором допустим, что в определенный момент времени рабочая поверхность лопатки 5 установлена перпендикулярно потоку 1, 2, т.е. при условии заданной площади поперечного сечения струи потока 1, 2, равной рабочей поверхности лопатки 5. При этом струя потока продукта в тангенциальном прямоугольном канале 1, 2 разделена клиновой поверхностью одной лопатки 5. При повороте лопатки под действием струи потока на некотором углу φ происходит вытеснение продукта за счет центробежных сил наклонной поверхностью лопатки в выходной канал 1 при одновременном воздействии жидкого продукта на рабочую поверхность предыдущей лопатки 5, угол встречи которой со струей потока возрастает до величины, принятой в исходном состоянии, в котором рабочая поверхность лопатки 5 устанавливается перпендикулярно потоку 1, 2, после чего процесс повторяется. Таким образом, объемы полостей, заключенные между камерой 3 и лопатками 5, представляют собой суммарный объем продукта, вытесняемого турбинкой 4 за один ее оборот. Для удобства проведения считывания по шкалам счетчика объемного расхода 10 в процессе транспортировки используется коэффициент передачи, составляющий определенную часть от объема прокачиваемой турбинкой за один ее оборот в единицу времени, который кратен единице десятичной системы счисления с достаточной точностью измерения для каждого типоразмера трубопроводов. The jet stream of the tangential channel 1, 2 of the transported liquid product acts on the blades 5 of the tangential turbine 4 and puts into operation a multiplier device 9 connected to the turbine 4, on the axis of which the first helical gear is fixedly fixed, which rotates with a frequency proportional to its rotation speed. This rotation is transmitted to the second helical gear mounted on an axis perpendicular to the axis of the turbine 4, associated with the axis of rotation of the mechanical n-bit decimal counter 10 of the volumetric flow rate of the product from which the readings are read. The process of rotation of the turbine 4 in the flow dynamics will be considered using an example in which we assume that at a certain point in time the working surface of the blade 5 is installed perpendicular to the flow 1, 2, i.e. provided that the cross-sectional area of the jet stream 1, 2 is equal to the working surface of the blade 5. In this case, the product stream jet in the tangential rectangular channel 1, 2 is divided by the wedge surface of one blade 5. When the blade is rotated under the action of the stream jet at a certain angle φ product due to centrifugal forces by the inclined surface of the blade in the outlet channel 1 with simultaneous exposure of the liquid product to the working surface of the previous blade 5, the angle of meeting of which increases with the stream stream a value adopted in the initial state in which the working surface 5 of the blade is set perpendicular to the flow 1, 2, whereupon the process is repeated. Thus, the volume of cavities enclosed between the chamber 3 and the blades 5, represent the total volume of the product displaced by the turbine 4 in one revolution. For the convenience of reading on a scale of a volumetric flow meter 10, a transmission coefficient is used during transportation, which is a certain part of the volume pumped by the turbine for one revolution per unit time, which is a multiple of a decimal number system with sufficient measurement accuracy for each pipeline size.

Предлагаемый расходомер текущих продуктов при заданных конструктивных параметрах тангенциальной турбинки, профилирования лопаток, использование одного из видов множительного устройства, связанного с n-разрядным десятичным счетчиком объемного расхода, позволяет расширить функциональные возможности, повысить точность измерения и упростить его конструкцию. The proposed flowmeter of current products with given design parameters of the tangential turbine, blade profiling, the use of one of the types of multiplying device associated with an n-bit decimal volume flow meter, allows you to expand functionality, improve measurement accuracy and simplify its design.

Claims

A flow meter of current products containing a tangential channel, a chamber in which a turbine with blades is mounted coaxially with it, the middle circle of the blades intersecting at one point with the longitudinal axis of the tangential channel, input and output pipes, signal pickup unit, the outer radius of the blades is determined by the formula R = d / (1-cos 360 ^o / n), characterized in that the tangential channel is made rectangular, while the height of the blade is equal to the diameter of the inlet and outlet nozzles, the width B of the turbine is determined by the expression B = 0.7854 • d, the nozzles you they are filled with removable ones, while the width of the impeller is proportional to the diameter of the supply pipe, the signal pickup unit is made by a multiplying device equipped with a product volumetric flow meter, determined by the formula
V = F • i • R • B • (π • R-0.5 • n • r • sin 360 ^o / n), m ³ / s,
where F is the turbine rotation frequency, 1 / s = Hz;
i - gear ratio, about. e.;
In - the width of the turbine, m;
n is the number of turbine blades, pcs. ;
r is the inner radius of the blades, m;
d is the diameter of the nozzles and the height of the blade, m;
R is the outer radius of the blade, m