RU2269098C2

RU2269098C2 - Jet active oscillator and oscillatory flow-measuring apparatus on its basis

Info

Publication number: RU2269098C2
Application number: RU2003131391/28A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович ЗЮБИН (RU); Игорь Александрович Зюбин
Original assignee: Игорь Александрович Зюбин; Савицкий Александр Анатольевич
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2006-01-27
Also published as: RU2003131391A

Abstract

FIELD: the invention refers to measuring technique .

SUBSTANCE: the jet active oscillator has a body with a lid. In the body there is a rectilinear input sector, a convergent tube, a feeding nozzle, a control chamber in the shape of a triple-stage diffuser formed with the help of the inner walls of the two guides and an output channel. Along the both sides of the channel there are two separators in the shape of projectiles forming a nozzle and a diffuser of the output channel with their inner walls. The exterior walls of the separators form together with the opposite interior walls of the guides input nozzles and diffusers of the first and the second input channels serving for joining with the lines of feedback, formed with the channels in the body or in the additional flanges. In the initial part of the inner walls of the guides two control nozzles are fulfilled. Each control nozzle has a convergent tube. The angle of inclination of the flatness of symmetry of each control nozzle to the flatness of symmetry of the body is chosen in the diapason 95-50 degrees. In a multistage circuit of the oscillatory flow-measuring apparatus the jet active oscillators are joined with input sectors and output channels and their control chambers are connected between themselves with the lines of feedback on different schemes depending from odd and even quantity of the active oscillators.

EFFECT: provides increasing reliability and accuracy of measuring in the diapason of the large volume expenditures.

16 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к колебательным расходомерам для измерения массового и объемного расхода жидкости и газа и струйным генераторам для генерирования колебаний в измеряемом потоке жидкости или газа, вызывающих генерирование выходного сигнала расходомера, и может быть использовано в энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.The invention relates to instrumentation, and more particularly to oscillatory flow meters for measuring the mass and volumetric flow of liquid and gas and jet generators for generating oscillations in the measured flow of liquid or gas, causing the generation of the output signal of the flow meter, and can be used in energy, chemical, petrochemical and other industries.

С точки зрения надежности и безопасности эксплуатации весьма перспективны расходомеры, принцип действия которых основан на различных гидродинамических эффектах. Такие расходомеры обладают высокой надежностью и безопасностью, в основном обусловленной отсутствием движущихся частей и электрического потенциала, высокой точностью, низкой потерей давления контролируемой среды, широким диапазоном измерения. Особенно актуально применение подобных устройств при контроле агрессивных, пожаро- и взрывоопасных сред, а также жидкостей, содержащих абразивные включения.From the point of view of reliability and safety of operation, flow meters are very promising, the principle of operation of which is based on various hydrodynamic effects. Such flowmeters have high reliability and safety, mainly due to the absence of moving parts and electric potential, high accuracy, low pressure loss of the controlled medium, and a wide measurement range. The use of such devices in the control of aggressive, fire and explosive atmospheres, as well as liquids containing abrasive inclusions, is especially relevant.

Известны расходомеры текучей среды, содержащие генераторы колебательного движения этой текучей среды, генерирующие частотный дискретный выходной сигнал, соответствующий расходу, который легко может быть преобразован в цифровой сигнал, что особенно предпочтительно в том случае, когда считывание показаний расходомера производится дистанционно.Fluid flow meters are known that include oscillatory motion generators of this fluid, generating a discrete frequency output signal corresponding to a flow rate that can easily be converted to a digital signal, which is especially preferred when the meter is being read remotely.

Важным для расходомера является возможность получения выходного сигнала, линейно соответствующего измеряемому количеству текучей среды.Important for the flowmeter is the ability to obtain an output signal linearly corresponding to the measured amount of fluid.

Известны струйные расходомеры, в которых использован эффект примыкания струи жидкости к твердой стенке - эффект Коанда. При движении потока вязкой жидкости по твердой поверхности из-за неравномерности подвода жидкости к потоку возникает поперечный перепад давления, который вызывает присоединение потока к стенке с образованием циркуляционной зоны. Эта тенденция сохраняется и в том случае, когда твердая поверхность постепенно отклоняется от оси струи, и поток отклоняется в ту же сторону, примыкая к стенке. Подвод дополнительной жидкости в циркуляционную зону потока приводит к смещению установившегося равновесия, и поток отрывается от одной стенки и присоединяется к другой стенке, ей противолежащей. Таким образом, возбуждается колебание струи потока попеременно между стенками, и частота таких колебаний пропорциональна объемному расходу.Known jet flow meters in which the effect of the junction of a jet of liquid to a solid wall is used - the Coanda effect. When a viscous fluid flows on a solid surface due to uneven supply of fluid to the flow, a transverse pressure drop occurs, which causes the flow to join the wall to form a circulation zone. This tendency also persists in the case when the solid surface gradually deviates from the axis of the jet and the flow deviates in the same direction adjacent to the wall. The supply of additional fluid to the circulation zone of the flow leads to a shift in equilibrium, and the flow breaks away from one wall and joins another wall opposite it. Thus, the oscillation of the stream of flow is alternately alternated between the walls, and the frequency of such oscillations is proportional to the volumetric flow rate.

Одним из способов организации подвода дополнительной порции жидкости является отбор части примыкающей струи в канал обратной связи с последующим возвратом ее в поток в циркуляционной зоне, что вызывает переключение потока от одной стенки к другой без организации дополнительного электрического, магнитного или другого воздействия на поток, то есть к автоколебаниям.One way to organize the supply of an additional portion of the liquid is to take part of the adjacent stream into the feedback channel with its subsequent return to the stream in the circulation zone, which causes the stream to switch from one wall to another without organizing an additional electric, magnetic or other effect on the stream, i.e. to self-oscillations.

Как известно специалистам, работающим в области гидравлики, этот эффект проявляется аналогичным образом и в газовых средах.As is known to specialists working in the field of hydraulics, this effect is manifested in a similar way in gaseous media.

Колебания струи могут фиксироваться чувствительными элементами, воспринимающими изменения параметров потока и установленными в потоке или размещенными автономно. Для повышения точности измерения используют различные способы усиления колебательного сигнала, например создание искусственных препятствий на пути движения потока, например, путем размещения в потоке по его оси тел, вызывающих его торможение, и фиксируют изменение результирующих усилий струи на чувствительные элементы, установленные в этом теле.Fluctuations of the jet can be recorded by sensitive elements, perceiving changes in the flow parameters and installed in the flow or placed independently. To increase the measurement accuracy, various methods of amplification of the oscillatory signal are used, for example, the creation of artificial obstacles in the path of the flow, for example, by placing bodies in the stream along its axis that cause its braking, and record the change in the resulting jet forces on the sensitive elements installed in this body.

Как известно специалистам, работающим в этой области, гидродинамика течения жидкости в струйном элементе характеризуется сложным взаимодействием основного потока с пограничными слоями, которые развиваются на торцовых и боковых стенках камеры, и представляет собой трехмерное течение смешанной струи в ограниченном пространстве с переменными во времени условиями. Поэтому рабочие характеристики струйного генератора во многом определяются конструкцией проточной части генератора и линий обратной связи, и организацией течения основного и дополнительного потоков.As is known to specialists working in this field, the hydrodynamics of the fluid flow in the jet element is characterized by a complex interaction of the main flow with the boundary layers that develop on the end and side walls of the chamber and is a three-dimensional flow of a mixed jet in a limited space with time-varying conditions. Therefore, the operating characteristics of the jet generator are largely determined by the design of the flow part of the generator and the feedback lines, and the organization of the flow of the main and additional flows.

Известен струйный колебательный расходомер, содержащий струйный генератор, включающий в себя входное сопло для подачи измеряемого потока в генератор, выходной канал для вывода измеренного потока, ограничивающие стенки, присоединенные к входному соплу и выходному каналу, формирующие осесимметричную зону взаимодействия, и другие стенки, параллельные указанным стенкам, расположенные симметрично по обе стороны от оси симметрии зоны взаимодействия и образующие с ограничивающими стенками каналы обратной связи, каждый из которых имеет выход у входного сопла и формирует сопло управления и вход, расположенный ниже по течению потока, разделитель, расположенный по оси симметрии выходной зоны и выдвинутый в сторону зоны взаимодействия и имеющий нос с плохообтекаемыми кромками, и при этом входы в каналы обратной связи выполнены под углом менее 90° к ограничивающим стенкам и конструктивные параметры выполнения указанных элементов соотносятся с шириной входного сопла и шириной носа разделителя (US, 4,838,091, А1). Выходной сигнал расходомера соответствует сигналам чувствительных элементов, установленных на каждой стороне центрального тела на участках, лежащих по течению ниже входов в каналы обратной связи, в выходном канале, где поток сначала расширяется в диффузорных участках и затем сжимается в конфузорных участках перед выходом в магистраль. Сигналы чувствительных элементов, например, мембранных датчиков на изменение давления, могут быть использованы, например, для формирования выходных электрических сигналов расходомера. Частота следования пульсации значений давления при этом соответствует частоте следования сигнала и соответствует объемному расходу.Known jet oscillatory flow meter containing a jet generator, including an input nozzle for supplying a measured stream to the generator, an output channel for outputting the measured stream, the bounding wall attached to the input nozzle and output channel, forming an axisymmetric interaction zone, and other walls parallel to the specified walls located symmetrically on both sides of the axis of symmetry of the interaction zone and forming feedback channels with bounding walls, each of which has output d at the inlet nozzle and forms a control nozzle and an input located downstream of the flow, a separator located along the axis of symmetry of the output zone and extended towards the interaction zone and having a nose with poorly streamlined edges, while the inputs to the feedback channels are made at an angle less than 90 ° to the bounding walls and the structural parameters of these elements are related to the width of the inlet nozzle and the width of the nose of the separator (US, 4,838,091, A1). The output signal of the flow meter corresponds to the signals of the sensing elements installed on each side of the central body in the areas lying downstream below the inputs to the feedback channels, in the output channel, where the flow is first expanded in the diffuser sections and then compressed in the confuser sections before entering the highway. The signals of sensitive elements, for example, membrane sensors for pressure changes, can be used, for example, to generate the output electrical signals of the flow meter. The pressure pulse repetition rate in this case corresponds to the signal repetition rate and corresponds to the volumetric flow rate.

Однако в описанном расходомере расположение разделителя по оси симметрии между выходными каналами и исполнение выходных каналов с последовательной комбинацией диффузора и конфузора приводит к увеличению потерь энергии при прохождении потока через расходомер.However, in the described flowmeter, the location of the separator along the axis of symmetry between the output channels and the execution of the output channels with a sequential combination of a diffuser and a confuser leads to an increase in energy loss during the passage of the flow through the flowmeter.

Выполнение сопла управления смежным к соплу питания приводит к неэффективному использованию энергии управляющей струи, снижению частоты колебаний и росту погрешности измерений.The execution of the control nozzle adjacent to the power nozzle leads to inefficient use of the energy of the control jet, a decrease in the oscillation frequency and an increase in the measurement error.

Наиболее близким к заявляемому является колебательный расходомер, вырабатывающий выходной сигнал, частота которого является линейной функцией расхода, и расходомер содержит корпус, имеющий управляющую камеру, сопло питания для подачи струи измеряемого потока в камеру, имеющее внутреннюю полость прямоугольного поперечного сечения, выходной канал, соосный с соплом питания, для вывода потока из камеры, две направляющие, расположенные в камере симметрично по обеим сторонам от сопла питания с образованием между ними интерактивной зоны и имеющие внутренние стенки, отклоняющиеся наружу от сопла питания, и внешние стенки, отстоящие от противоположных стенок камеры с образованием каналов обратной связи, каждый из которых имеет вход в направляющей в конечной части потока и выход в начальной части потока, образующий управляющее сопло, смежное с соплом питания, два разделителя, расположенные в камере с каждой из сторон выходного канала, каждый разделитель служит для разделения струи, поступающей из сопла питания и самостоятельно примыкающей к внутренней стенке соответствующей направляющей, на управляющую струю, которая отклоняется в направлении входа в канал обратной связи, и на выходную струю, которая направляется к выходному каналу, управляющая струя движется по каналу обратной связи и подается из соответствующего управляющего сопла в интерактивную зону для отклонения входящей струи в направлении внутренней стенки другой направляющей, где такие же гидравлические действия повторяются, тем самым поток переключается поочередно от направляющей к направляющей (US, 4,550,614, A1), в котором управляющая камера выполнена круглой и направляющие выполнены сегментовидными, внутренняя стенка каждой направляющей выполнена плоской, а внешняя стенка имеет образующую, которая параллельна образующей соответствующей противолежащей стенке камеры, каждый разделитель содержит вогнутую стенку, которая отклоняет струю потока в направлении входа в канал обратной связи, а средства восприятия образованы чувствительными элементами, установленными вдоль вогнутой стенки. При этом разделители выполнены консольными относительно стенки корпуса и могут быть установлены неподвижно с помощью механического крепления к корпусу или могут быть соединены между собой и установлены подвижно на торсионном валу. В качестве чувствительных элементов могут быть использованы различные типы датчиков известной конструкции.Closest to the claimed is an oscillatory flow meter that generates an output signal, the frequency of which is a linear function of the flow rate, and the flow meter comprises a housing having a control chamber, a power nozzle for supplying a stream of the measured stream to the chamber having an internal cavity of rectangular cross-section, an output channel coaxial with the power nozzle, for outputting the flow from the chamber, two guides located in the chamber symmetrically on both sides of the power nozzle with the formation of an interactive zone between them and internal walls that deviate outward from the power nozzle and external walls that are separated from opposite walls of the chamber with the formation of feedback channels, each of which has an entrance to the guide in the final part of the stream and an exit in the initial part of the stream, forming a control nozzle adjacent to the nozzle power supply, two separators located in the chamber on each side of the output channel, each separator serves to separate the jet coming from the power nozzle and independently adjoining the inner wall of the corresponding guide, to the control stream, which deviates in the direction of entry into the feedback channel, and to the output stream, which is directed to the output channel, the control stream moves along the feedback channel and is fed from the corresponding control nozzle into the interactive zone to deflect the incoming stream in the direction of the internal walls of another rail, where the same hydraulic actions are repeated, thereby switching the flow alternately from the rail to the rail (US, 4,550,614, A1), in which the control chamber is made and the round and the guides are made segmented, the inner wall of each rail is made flat, and the outer wall has a generatrix that is parallel to the generatrix of the corresponding opposite wall of the chamber, each separator contains a concave wall that deflects the stream of flow in the direction of entry into the feedback channel, and the sensing means are formed sensitive elements installed along a concave wall. In this case, the dividers are made cantilevered relative to the wall of the housing and can be fixedly mounted by mechanical fastening to the housing or can be interconnected and mounted movably on the torsion shaft. As the sensitive elements can be used various types of sensors of known design.

Однако в описанном выше расходомере конструктивное выполнение сопла питания, управляющей камеры, разделителей, выходного канала имеет ряд существенных недостатков, приводящих к значительной потере давления потока, созданию неравномерности течения потока внутри расходомера, созданию зон значительной турбулентности при введении в поток управляющей струи, что приводит к значительным потерям давления в потоке и влияет на диапазон измерения.However, in the flowmeter described above, the design of the power nozzle, the control chamber, the separators, the output channel has a number of significant drawbacks leading to a significant loss of flow pressure, the creation of uneven flow within the flow meter, the creation of zones of significant turbulence when a control jet is introduced into the flow, which leads to significant pressure loss in the flow and affects the measuring range.

Размещение сопла управления смежным с соплом питания, как отмечалось ранее, приводит к неэффективному использованию энергии управляющей струи, снижению частоты колебаний и росту погрешности измерений. Кроме того, использование чувствительных элементов, контактирующих с неравномерным потоком, воспринимающих не только направленные усилия струи, но и вихревые шумы потока, приводит к быстрому снижению чувствительности элементов и, соответственно, к снижению точности измерения.Placing the control nozzle adjacent to the power nozzle, as noted earlier, leads to inefficient use of the energy of the control jet, a decrease in the oscillation frequency, and an increase in the measurement error. In addition, the use of sensitive elements in contact with an uneven flow, perceiving not only the directed forces of the jet, but also the vortex noise of the flow, leads to a rapid decrease in the sensitivity of the elements and, consequently, to a decrease in the measurement accuracy.

При создании настоящего изобретения была поставлена задача разработки расходомера, обеспечивающего повышение надежности и точности измерения объемного и массового расхода жидкости или газа и расширение диапазона измерений за счет применения в нем струйного автогенератора, в котором организация условий струйного течения измеряемой среды была бы оптимальной, были бы исключены конструктивные элементы, вызывающие поперечные возмущения в потоке, за счет применения полнопоточной схемы подключения струйного автогенератора, обеспечения устойчивого примыкания струи к стенке, повышения эффективности воздействия управляющей струи на поток, повышения частоты колебаний струи, повышения стабильности характеристик струи и минимизации потерь давления потока, а также за счет размещения устройств восприятия колебательного частотного сигнала вне расходомера.When creating the present invention, the task was to develop a flow meter that improves the reliability and accuracy of measuring the volume and mass flow rate of a liquid or gas and widens the measurement range by using an autogenous generator in which the organization of the conditions of the jet flow of the medium being measured would be optimal, would be excluded structural elements causing transverse perturbations in the flow due to the use of a full-flow circuit for connecting a jet oscillator, providing Resistant contiguity jet to the wall, enhance the efficiency impact on the control of the jet stream, increasing the frequency of oscillation of the jet, increasing the stability of the jet flow characteristics and minimization of pressure loss, and also by placing the sensing device is oscillating frequency signal of the flowmeter.

Поставленная задача была решена созданием струйного автогенератора, содержащего симметричный относительно продольной плоскости симметрии корпус с крышкой, в котором выполнены прямолинейный входной участок, расположенные на одной оси в продольной плоскости симметрии сопло питания со срезом, имеющее входной конфузор, управляющую камеру в виде трехступенчатого диффузора, образованную внутренними стенками двух направляющих, отклоняющимися наружу от среза сопла, и выходной канал, а также два разделителя, расположенные симметрично от выходного канала, выполненные в виде выступов на внутренних стенках корпуса с обеих сторон от выходного канала симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса и имеющие плоские наружные стенки, обращенные к входному каналу и образующие с противолежащими внутренними стенками направляющих входное сопло и диффузор первого и второго входных каналов управляющей камеры, служащих для соединениями с линиями обратной связи, и выполненные симметрично в начальной части внутренних стенок направляющих первое и второе сопла управления, каждое из которых имеет конфузор, образованный криволинейными поверхностями, при этом внутренние полости прямолинейного входного участка, сопла питания, сопел управления, входных и выходного каналов, диффузоров, конфузоров и управляющей камеры имеют прямоугольные поперечные сечения, отличающийся тем, что указанные поперечные сечения имеют одинаковую высоту, выбранную в диапазоне от 3,0 до 20,0 размеров ширины сопла питания, длина сопла питания выбрана в диапазоне от 1,0 до 5,0 размеров ширины сопла питания, ширина которого и ширина выходного канала выбраны в диапазоне от 2,0 до 10,0 размеров ширины сопла питания, угол α раскрытия первой ступени диффузора управляющей камеры выбран в диапазоне от 26° до 60°, угол β раскрытия третьей ступени диффузора управляющей камеры выбран в диапазоне от 12° до 57°, угол γ наклона плоскости симметрии сопла управления к продольной плоскости симметрии корпуса выбран в диапазоне от 95° до 150°, плоские внутренние стенки разделителей образуют между собой выходное сопло и выходной двухступенчатый диффузор выходного канала, ширина выходного сопла выбрана в диапазоне от 3,0 до 5,0 размеров ширины сопла питания, расстояние d между вершинами углов раскрытия первой и третьей ступени диффузора управляющей камеры выбрано в диапазоне от 5,0 до 10,0 размеров ширины сопла питания, расстояние е от линии пересечения плоскости симметрии сопла управления с продольной плоскостью симметрии корпуса до среза сопла питания выбрано в диапазоне от 1,0 до 3,0 размеров ширины сопла питания, радиус сопряжения среза каждого сопла управления с поверхностью внутренней стенки направляющей не превышает 0,8 размеров ширины сопла управления, расстояние f от среза сопла питания до разделителей выбрано в диапазоне от 10,0 до 20,0 размеров ширины сопла питания, ширина каждого сопла управления выбрана в диапазоне от 0,5 до 1,5 ширины сопла питания, а в корпусе или в крышке выполнены два сквозных отверстия, расположены симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса на выходах диффузоров входных каналов, по одному с каждой стороны управляющей камеры, приспособленные для гидравлического сообщения управляющей камеры со средством восприятия колебательных импульсов текучей среды.The problem was solved by creating a jet self-contained oscillator containing a housing with a cover symmetrical with respect to the longitudinal plane of symmetry, in which a rectilinear inlet section, a nozzle with a cut, having an input confuser, a control chamber in the form of a three-stage diffuser, formed by a three-stage diffuser, is formed the inner walls of the two guides, deviating outward from the nozzle exit, and the output channel, as well as two dividers, located symmetrically from one channel, made in the form of protrusions on the inner walls of the housing on both sides of the output channel symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the housing and having flat outer walls facing the input channel and forming, with opposed inner walls of the guides, the input nozzle and diffuser of the first and second input channels of the control chambers used for connections with feedback lines, and made symmetrically in the initial part of the inner walls of the guides of the first and second nozzles of the control each of which has a confuser formed by curved surfaces, while the internal cavities of the rectilinear inlet section, power nozzles, control nozzles, input and output channels, diffusers, confusers and the control chamber have rectangular cross sections, characterized in that said cross sections have the same height, selected in the range from 3.0 to 20.0 sizes of the width of the power nozzle, the length of the power nozzle is selected in the range from 1.0 to 5.0 sizes of the width of the power nozzle, the width of which and the exit width of the channel selected in the range from 2.0 to 10.0 widths of the nozzle width, the opening angle α of the first stage of the control chamber diffuser is selected in the range from 26 ° to 60 °, the opening angle β of the third stage of the control chamber diffuser is selected in the range from 12 ° up to 57 °, the angle γ of inclination of the plane of symmetry of the control nozzle to the longitudinal plane of symmetry of the casing is selected in the range from 95 ° to 150 °, the flat inner walls of the separators form an output nozzle and an output two-stage diffuser of the output channel, the width of the output nozzle is chosen An in the range from 3.0 to 5.0 sizes of the width of the power nozzle, the distance d between the vertices of the opening angles of the first and third stages of the control chamber diffuser is selected in the range from 5.0 to 10.0 sizes of the width of the power nozzle, the distance e from the intersection line the plane of symmetry of the control nozzle with the longitudinal plane of symmetry of the casing before cutting the power nozzle is selected in the range from 1.0 to 3.0 sizes of the width of the power nozzle, the radius of mating of the cut of each control nozzle with the surface of the inner wall of the guide does not exceed 0.8 width sizes s control nozzles, the distance f from the nozzle exit to the separators is selected in the range from 10.0 to 20.0 sizes of the width of the power nozzle, the width of each control nozzle is selected in the range from 0.5 to 1.5 of the width of the power nozzle, and in the housing or two through holes are made in the lid, are located symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the housing at the outputs of the diffusers of the input channels, one on each side of the control chamber, adapted for hydraulic communication of the control chamber with the means of perception of the oscillator pulses of fluid.

При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы ширина прямолинейного входного участка и ширина выходного канала составляли, предпочтительно, 5,0 размеров ширины сопла питания.Moreover, according to the invention, it is advisable that the width of the rectilinear inlet portion and the width of the outlet channel are preferably 5.0 sizes of the width of the power nozzle.

Кроме того, согласно изобретению, разумно, чтобы ширина сопла управления составляла, предпочтительно, 0,8 ширины сопла питания.Furthermore, according to the invention, it is reasonable that the width of the control nozzle is preferably 0.8 times the width of the power nozzle.

Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы угол α раскрытия первой ступени диффузора управляющей камеры предпочтительно составлял 40°.In addition, according to the invention, it is desirable that the opening angle α of the first stage of the control chamber diffuser is preferably 40 °.

При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы угол β раскрытия третьей ступени диффузора управляющей камеры предпочтительно составлял 24°.Moreover, according to the invention, it is desirable that the opening angle β of the third stage of the control chamber diffuser is preferably 24 °.

Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы ширина выходного сопла, предпочтительно составляла 3,5 размеров ширины сопла питания.In addition, according to the invention, it is advisable that the width of the output nozzle is preferably 3.5 sizes of the width of the power nozzle.

При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы расстояние d между вершинами углов раскрытия первой и третьей ступени диффузора управляющей камеры, предпочтительно, составляет 5,75 размеров ширины сопла питания.Moreover, according to the invention, it is advisable that the distance d between the vertices of the opening angles of the first and third stages of the control chamber diffuser is preferably 5.75 times the width of the power nozzle.

Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы расстояние е от линии пересечения плоскости симметрии сопла управления с продольной плоскостью симметрии корпуса до среза сопла питания предпочтительно составляло 1,8 размеров ширины сопла питания.In addition, according to the invention, it is desirable that the distance e from the line of intersection of the plane of symmetry of the control nozzle with the longitudinal plane of symmetry of the housing to the cut of the power nozzle is preferably 1.8 times the width of the power nozzle.

Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы угол γ наклона плоскости симметрии сопла управления к продольной плоскости симметрии корпуса, предпочтительно, составлял 105°.In addition, according to the invention, it is desirable that the angle γ of inclination of the plane of symmetry of the control nozzle to the longitudinal plane of symmetry of the housing is preferably 105 °.

Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы расстояние f от среза сопла питания до разделителей предпочтительно составляло 13,25 размеров ширины сопла питания.In addition, according to the invention, it is desirable that the distance f from the cut of the power nozzle to the separators is preferably 13.25 times the width of the power nozzle.

При этом, согласно изобретению, разумно, чтобы длина сопла питания предпочтительно составляла 2,0 размеров ширины сопла питания.Moreover, according to the invention, it is reasonable that the length of the power nozzle is preferably 2.0 sizes of the width of the power nozzle.

При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы в струйном автогенераторе линии обратной связи были выполнены в двух съемных фланцах, установленных по одному на боковых сторонах корпуса.Moreover, according to the invention, it is advisable that the feedback lines in the jet oscillator be made in two removable flanges installed one at a time on the sides of the housing.

Поставленная задача была также решена созданием колебательного расходомера, содержащего струйный автогенератор, гидравлически сообщенный со средством восприятия колебательных импульсов текучей среды, подключенным к средству преобразования колебательных импульсов в цифровые значения выходного сигнала расходомера, отличающегося тем, что содержит множество струйных автогенераторов, каждый из которых выполнен в виде струйного автогенератора по любому из п.п.1-13, установленных параллельно и гидравлически объединенных прямолинейными входными участками и гидравлически объединенных выходными каналами, управляющие камеры которых гидравлически связаны между собой линиями обратной связи, образованными гидравлическим соединением выхода первого входного канала первого из автогенераторов со входом первого сопла управления следующего за ним автогенератора.The problem was also solved by creating an oscillatory flow meter containing a jet oscillator, hydraulically connected with a means of sensing vibrational pulses of a fluid connected to a means for converting vibrational pulses into digital values of the output signal of the flow meter, characterized in that it contains many jet oscillators, each of which is made in in the form of a jet generator according to any one of claims 1 to 13, installed in parallel and hydraulically combined rectilinearly portions and hydraulically connected by output channels, the control chambers of which are hydraulically connected to each other by feedback lines formed by hydraulic connection of the output of the first input channel of the first of the oscillators with the input of the first control nozzle of the next oscillator.

При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы колебательный расходомер содержал четное количество струйных автогенераторов, при этом выход первого входного канала последнего из автогенераторов был соединен со входом второго сопла управления первого из автогенераторов, а выход второго входного канала последнего из автогенераторов был соединен со входом первого сопла управления первого из автогенераторов.Moreover, according to the invention, it is advisable that the oscillating flow meter contains an even number of jet oscillators, while the output of the first input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the second control nozzle of the first of the oscillators, and the output of the second input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the first control nozzles of the first of the oscillators.

Кроме того, согласно изобретению, колебательный расходомер может содержать нечетное количество струйных автогенераторов, при этом выход первого входного канала последнего из автогенераторов был соединен со входом первого сопла управления первого из автогенераторов, а выход второго входного канала последнего из автогенераторов был соединен со входом второго сопла управления первого из автогенераторов.In addition, according to the invention, the oscillating flowmeter may contain an odd number of jet oscillators, while the output of the first input channel of the last of the oscillators was connected to the input of the first control nozzle of the first of the oscillators, and the output of the second input channel of the last of the oscillators was connected to the input of the second control nozzle the first of auto generators.

При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы гидравлическое объединение прямолинейных входных участков всех автогенераторов и гидравлическое объединение выходных каналов всех струйных автогенераторов было выполнено путем установки на соответствующие торцы корпусов автогенераторов торцевых накладок, каждая из которых имеет внутреннюю полость, при этом внутренняя полость одной торцевой накладки была сообщена с магистралью текучей среды и с прямолинейными входными участками всех имеющихся в расходомере струйных автогенераторов, а внутренняя полость другой торцевой накладки была сообщена с магистралью текучей среды и с выходными каналами всех имеющихся в расходомере струйных автогенераторов.Moreover, according to the invention, it is advisable that the hydraulic combination of the rectilinear inlet sections of all self-oscillators and the hydraulic combination of the output channels of all jet self-generators was carried out by installing end plates on each end faces of the self-oscillator bodies, each of which has an internal cavity, while the internal cavity of one end plate was communicated with the fluid line and with the rectilinear inlet sections of all the jet autogenerators available in the flowmeter orors, and the inner cavity of the other end plate was in communication with the fluid line and with the output channels of all jet oscillators available in the flowmeter.

При выполнении струйного автогенератора с управляющей камерой описанной конфигурации обеспечивает наиболее устойчивое течение потока вдоль внутренней стенки и наиболее надежное примыкание струи к стенке.When performing a jet oscillator with a control chamber of the described configuration, it provides the most stable flow along the inner wall and the most reliable junction of the jet against the wall.

Использованная в струйном автогенераторе, согласно изобретению, организация введения управляющей струи в основной поток обеспечивает снижение генерации помех в потоке, выравнивание фронта нарастания давления поперек потока, увеличивает надежность отрыва потока от одной стенки и присоединения его к противолежащей стенке и приводит к уменьшению объема управляющего потока, необходимого для воздействия на основной поток.Used in the jet generator, according to the invention, the organization of introducing the control stream into the main stream reduces the generation of interference in the stream, aligning the front of the pressure rise across the stream, increases the reliability of separation of the stream from one wall and attaching it to the opposite wall and reduces the volume of the control stream, necessary to affect the main stream.

Кроме того, в струйном автогенераторе согласно изобретению обеспечивается разделение потока в управляющей камере на выходной поток и управляющую струю в зоне наиболее устойчивого присоединения струи потока к внутренней стенке направляющей, что дает возможность уменьшения объема управляющей струи, минимизирует влияние процесса разделения потока на надежность присоединения потока к стенке и повышает точность измерения.In addition, in the jet self-oscillator according to the invention, the flow in the control chamber is divided into the output stream and the control stream in the zone of the most stable attachment of the flow stream to the inner wall of the guide, which makes it possible to reduce the volume of the control stream, minimizes the effect of the flow separation process on the reliability of the flow wall and improves measurement accuracy.

Выполнение входного участка струйного автогенератора в виде комбинации прямолинейного входного участка, конфузора и сопла питания и выходного участка в виде диффузора и прямолинейного выходного канала с вышеуказанными соотношениями размеров способствует снижению потерь давления в потоке на входе и выходе из автогенератора.The implementation of the inlet section of the jet self-oscillator in the form of a combination of a rectilinear inlet section, a confuser and a power nozzle and an outlet section in the form of a diffuser and a rectilinear output channel with the above size ratios helps to reduce pressure losses in the stream at the inlet and outlet of the oscillator.

Таким образом, в струйном автогенераторе, согласно изобретению, организовано наиболее оптимально течение измеряемого потока, разделение потока на управляющую струю и выходной поток, введение управляющей струи в вихревой зоне присоединенной к стенке струи, что обеспечивает при указанных соотношениях расположения конструктивных элементов и ширины каналов устойчивую и надежную работу автогенератора в средах различной вязкости в широких диапазонах измерения.Thus, in the jet self-oscillator, according to the invention, the flow of the measured stream is most optimally organized, the stream is divided into a control stream and an output stream, the introduction of a control stream in the vortex zone attached to the stream wall, which ensures stable and reliable operation of the oscillator in environments of various viscosities in a wide measuring range.

При этом целесообразно в струйном автогенераторе, согласно изобретению, размер ширины сопла питания определять по формуле:In this case, it is advisable in a jet oscillator, according to the invention, to determine the size of the width of the power nozzle by the formula:

где Q_min - расход текучей среды, соответствующий минимальному расходу в диапазоне измерений, см³/с;where Q _min is the flow rate of the fluid corresponding to the minimum flow rate in the measurement range, cm ³ / s;

ν - кинематическая вязкость текучей среды, см²/с;ν is the kinematic viscosity of the fluid, cm ² / s;

к - кратность превышения высоты сопла питания над шириной сопла питания.to - the ratio of the excess height of the power nozzle over the width of the power nozzle.

Из формулы видно, что выбор размера ширины сопла является универсальным и может быть произведен для выбранного диапазона измерения с учетом вязкости измеряемой среды.It can be seen from the formula that the choice of the nozzle width size is universal and can be made for the selected measurement range taking into account the viscosity of the medium being measured.

При этом в одном варианте выполнения струйного автогенератора, согласно изобретению, линии обратной связи образованы каналами, расположенными в корпусе между внешними стенками направляющих и стенками корпуса с обеих сторон от управляющей камеры симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса и параллельными продольной плоскости симметрии корпуса.Moreover, in one embodiment of the jet self-oscillator according to the invention, the feedback lines are formed by channels located in the housing between the outer walls of the guides and the housing walls on both sides of the control chamber symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the body and parallel to the longitudinal plane of symmetry of the body.

Кроме того, в другом варианте выполнения струйного автогенератора, согласно изобретению, струйный автогенератор дополнительно содержит два фланца, в которых выполнены внутренние полости, образующие, по меньшей мере, два канала обратной связи, а сопла управления и входные каналы выполнены сообщающимися с внешней средой, и гидравлическую связь управляющей камеры с каждой линией обратной связи осуществляют путем соединения каждого входного канала и каждого сопла управления с каналом обратной связи.In addition, in another embodiment of the jet autogenerator according to the invention, the jet autogenerator further comprises two flanges in which internal cavities are made forming at least two feedback channels, and the control nozzles and input channels are made in communication with the external environment, and hydraulic communication of the control chamber with each feedback line is carried out by connecting each input channel and each control nozzle with a feedback channel.

Кроме того, струйный автогенератор дополнительно содержит средство, приспособленное для гидравлического сообщения управляющей камеры со средством восприятия колебательных импульсов.In addition, the jet oscillator further comprises means adapted for hydraulically communicating the control chamber with means for sensing vibrational pulses.

Кроме того, в струйном автогенераторе, согласно изобретению, средством, приспособленным для гидравлического сообщения управляющей камеры со средством восприятия колебательных импульсов, служат дополнительно выполненные два сквозные отверстия, расположенные в задней стенке корпуса или в крышке симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса на выходах из диффузоров входных каналов, по одному с каждой стороны.In addition, in the jet oscillator according to the invention, means adapted for hydraulically communicating the control chamber with means for sensing vibrational pulses are additionally made through two holes located in the rear wall of the housing or in the cover symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the housing at the exits from the input diffusers channels, one on each side.

Поставленная задача решена также созданием колебательного расходомера, содержащего, по меньшей мере, один струйный автогенератор, по меньшей мере, одно средство восприятия колебательных импульсов и, по меньшей мере, одно средство преобразования колебательных импульсов в цифровой выходной сигнал, отличающегося тем, что в качестве струйного автогенератора используют струйный автогенератор согласно изобретению, и, по меньшей мере, один струйный автогенератор гидравлически связан со средством восприятия колебательных импульсов.The problem is also solved by the creation of an oscillatory flow meter containing at least one jet generator, at least one means of sensing vibrational pulses and at least one means of converting vibrational pulses into a digital output signal, characterized in that as a jet the oscillator uses a jet oscillator according to the invention, and at least one jet oscillator is hydraulically connected to the means of perception of vibrational pulses.

При этом желательно, чтобы, по меньшей мере, один из струйных автогенераторов являлся струйным автогенераторов, имеющим описанные выше сквозные отверстия.In this case, it is desirable that at least one of the jet self-contained generators is a jet self-contained generators having through holes described above.

При одном из вариантов выполнения колебательный расходомер, согласно изобретению, содержит четное количество струйных автогенераторов согласно изобретению, гидравлически объединенных соплами питания и гидравлически объединенных выходными каналами, управляющие камеры которых гидравлически связаны между собой линиями обратной связи, образованными гидравлическим соединением выхода первого входного канала первого из автогенераторов со входом первого сопла управления следующего за ним автогенератора, выхода второго входного канала первого из автогенераторов со входом второго сопла управления следующего за ним автогенератора, и так соединены каждый предыдущий автогенератор с каждым последующим автогенератором, и выход первого входного канала последнего из автогенераторов соединен со входом второго сопла управления первого из автогенераторов, а выход второго входного канала последнего из автогенераторов соединен со входом первого сопла управления первого из автогенераторов.In one embodiment, the oscillating flowmeter according to the invention comprises an even number of jet oscillators according to the invention, hydraulically connected by power nozzles and hydraulically connected by output channels, the control chambers of which are hydraulically connected to each other by feedback lines formed by the hydraulic connection of the output of the first input channel of the first of the oscillators with the input of the first control nozzle of the next oscillator following it, the output of the second input channel the first of the oscillators with the input of the second control nozzle of the next oscillator, so that each previous oscillator is connected to each subsequent oscillator, and the output of the first input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the second nozzle of the control of the first oscillator, and the output of the second input channel of the last of the oscillators connected to the input of the first control nozzle of the first of the oscillators.

При другом варианте выполнения колебательный расходомер, согласно изобретению, содержит нечетное количество струйных автогенераторов, согласно изобретению, гидравлически объединенных соплами питания и гидравлически объединенных выходными каналами, управляющие камеры которых гидравлически связаны между собой линиями обратной связи, образованными гидравлическим соединением выхода первого входного канала первого из автогенераторов со входом первого сопла управления следующего за ним автогенератора, выхода второго входного канала первого из автогенераторов со входом второго сопла управления следующего за ним автогенератора, и так соединена управляющая камера каждого предыдущего автогенератора с управляющей камерой последующего автогенератора, и выход первого входного канала последнего из автогенераторов соединен со входом первого сопла управления первого из автогенераторов, а выход второго входного канала последнего из автогенераторов соединен со входом второго сопла управления первого из автогенераторов.In another embodiment, the oscillating flowmeter according to the invention comprises an odd number of jet oscillators, according to the invention, hydraulically connected by power nozzles and hydraulically connected by output channels, the control chambers of which are hydraulically connected to each other by feedback lines formed by the hydraulic connection of the output of the first input channel of the first of the oscillators with the input of the first control nozzle of the next oscillator following it, the output of the second input channel the first of the oscillators with the input of the second control nozzle of the next oscillator, and so the control chamber of each previous oscillator is connected to the control chamber of the subsequent oscillator, and the output of the first input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the first nozzle of the control of the first oscillator, and the output of the second input channel the last of the oscillators is connected to the input of the second control nozzle of the first of the oscillators.

Кроме того, в колебательном расходомере, имеющем более чем один струйный автогенератор, согласно изобретению гидравлическое объединение прямолинейных входных участков и гидравлическое объединение выходных каналов струйных автогенераторов может быть выполнено путем установки дополнительно на торцы автогенераторов, по меньшей мере, двух торцевых накладок, по одной с каждого торца, каждая из которых имеет одну внутреннюю полость, приспособленную для сообщения с магистралью текучей среды, и внутренняя полость одной торцевой накладки сообщена с прямолинейными входными участками струйных автогенераторов, а внутренняя полость другой торцевой накладки сообщена с выходными каналами струйных автогенераторов.In addition, in an oscillating flow meter having more than one jet oscillator, according to the invention, the hydraulic combination of the rectilinear inlet sections and the hydraulic combination of the output channels of the jet oscillators can be performed by installing at least two end plates on the ends of the oscillators, one each end faces, each of which has one internal cavity adapted to communicate with the fluid line, and the internal cavity of one end plate with communicated with the rectilinear inlet sections of the jet self-generators, and the inner cavity of the other end plate is in communication with the output channels of the jet self-generators.

При этом желательно, чтобы средство восприятия колебательных импульсов было выбрано из группы, включающей дифференциальные манометры, напорные трубки, датчики механических колебаний, предпочтительно - дифференциальный манометр.In this case, it is desirable that the means of perceiving vibrational pulses was selected from the group including differential pressure gauges, pressure tubes, sensors of mechanical vibrations, preferably a differential pressure gauge.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных, не ограничивающих изобретение примеров его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:The invention is further explained in the description of specific, non-limiting examples of its implementation and the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 - струйный автогенератор, согласно изобретению, вид спереди,Figure 1 - jet generator, according to the invention, a front view,

Фиг.2 - поперечное сечение П-П струйного автогенератора,Figure 2 is a cross section PP of the jet oscillator,

Фиг.3 - струйный автогенератор, согласно изобретению, вариант выполнения, со снятой крышкой, вид сверху,Figure 3 - jet generator, according to the invention, an embodiment, with the cover removed, top view,

Фиг.4 - струйный автогенератор, согласно изобретению, вариант выполнения, разрез IV-IV,Figure 4 - jet generator, according to the invention, an embodiment, a section IV-IV,

Фиг.5 - схема однокаскадного колебательного расходомера с одним струйным автогенератором,5 is a diagram of a single-stage oscillatory flow meter with one jet oscillator,

Фиг.6 - схема многокаскадного колебательного расходомера с четным количеством струйных автогенераторов,6 is a diagram of a multistage oscillatory flow meter with an even number of jet oscillators,

Фиг.7 - схема многокаскадного колебательного расходомера с нечетным количеством струйных автогенераторов,7 is a diagram of a multistage oscillatory flowmeter with an odd number of jet oscillators,

Фиг.8 - один из вариантов выполнения колебательного расходомера с тремя струйными автогенераторами.Fig - one of the embodiments of the oscillatory flow meter with three jet autogenerators.

Выполнение струйного автогенератора, согласно изобретению, проиллюстрировано вариантами его выполнения, изображенными на Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3, Фиг.4.The implementation of the jet generator, according to the invention, is illustrated by the options for its implementation, depicted in figure 1, figure 2 and figure 3, figure 4.

Струйный автогенератор 1 (Фиг.1) имеет плоский корпус 2, симметричный относительно продольной плоскости 3 симметрии и выполненный, например, прямоугольным, и крышку 4. Внутренние вертикальные профилированные стенки корпуса 2, горизонтальные задняя стенка 5 корпуса 2 и внутренняя стенка крышки 4 образуют внутренние полости струйного автогенератора и имеют прямоугольные поперечные сечения (Фиг.2) одинаковой высоты а и различной ширины b_i, где i - номер позиции конструктивного элемента.The jet generator 1 (FIG. 1) has a flat body 2, symmetrical about the longitudinal plane of symmetry 3 and made, for example, rectangular, and a cover 4. The internal vertical profiled walls of the housing 2, the horizontal rear wall 5 of the housing 2 and the inner wall of the cover 4 form an internal the cavity of the jet self-oscillator and have rectangular cross sections (Figure 2) of the same height a and various widths b _i , where i is the position number of the structural element.

В корпусе 2 выполнены прямолинейный входной участок 6, имеющий ширину b₆, входной конфузор 7 и сопло 8 питания со срезом 9, имеющее ширину b₈ и длину с, направляющие 10 и 11, управляющая камера 12 и выходной канал 13, имеющий ширину b₁₃, расположенные на одной оси в продольной плоскости 3 симметрии корпуса 2.A straight input section 6 having a width b ₆ , an inlet confuser 7 and a power nozzle 8 with a cut 9, having a width b ₈ and a length c, guides 10 and 11, a control chamber 12 and an output channel 13 having a width b _{13 are} made in the housing 2 located on the same axis in the longitudinal plane of symmetry 3 of the housing 2.

В связи с тем, что при рекомендуемой, согласно изобретению, кратности превышения размера а над шириной b₈ сопла 8 питания, равной 3,0 и более 3,0, влияние плоских горизонтальных стенок на условия движения текучей среды в струйном расходомере незначительно, в дальнейшем описание внутренних полостей будет касаться вертикальных внутренних стенок корпуса 2 автогенератора.Due to the fact that with the recommended, according to the invention, the excess size a over the width b _{8 of the} nozzle 8 of the power supply equal to 3.0 or more 3.0, the effect of flat horizontal walls on the conditions of movement of the fluid in the jet flow meter is insignificant, in the future the description of the internal cavities will concern the vertical internal walls of the housing 2 of the oscillator.

Управляющая камера 12 образована внутренними профилированными стенками 14 и 15 направляющих 10 и 11, имеющими начало от среза 9 сопла 8 питания, и имеет вид симметричного относительно продольной плоскости 3 симметрии корпуса 2 трехступенчатого диффузора, первая ступень которого образована плоскими стенками 16 и 17, третья ступень образована плоскими стенками 18 и 19, а вторая ступень образована криволинейными вогнутыми поверхностями 20 и 21, которые обеспечивают плавное сопряжение плоских стенок первой и второй ступени диффузора между собой. При этом управляющая камера 12 имеет симметричные относительно продольной плоскости 3 симметрии первую сторону 22 и вторую сторону 23.The control chamber 12 is formed by internal profiled walls 14 and 15 of the guides 10 and 11, having a beginning from the cut 9 of the power nozzle 8, and has the form of a symmetrical relative to the longitudinal plane 3 of symmetry 3 of the casing 2 of the three-stage diffuser, the first stage of which is formed by flat walls 16 and 17, the third stage formed by flat walls 18 and 19, and the second stage is formed by curved concave surfaces 20 and 21, which provide smooth conjugation of the flat walls of the first and second stages of the diffuser with each other. In this case, the control chamber 12 has a first side 22 and a second side 23 symmetrical with respect to the longitudinal plane of symmetry 3.

Угол α раскрытия первой ступени диффузора управляющей камеры 12, согласно изобретению, желательно выбирать в диапазоне от около 26° до около 60° и, предпочтительно, величиной 40°.The opening angle α of the first stage of the diffuser of the control chamber 12 according to the invention, it is desirable to choose in the range from about 26 ° to about 60 ° and, preferably, a value of 40 °.

Угол β раскрытия третьей ступени диффузора управляющей камеры 12, согласно изобретению, желательно выбирать в диапазоне от около 12° до около 55° и, предпочтительно, величиной 24°.The opening angle β of the third stage of the diffuser of the control chamber 12 according to the invention, it is desirable to choose in the range from about 12 ° to about 55 ° and, preferably, a value of 24 °.

При этом расстояние d между вершинами углов α и β желательно выбирать в диапазоне от около 5,0 b₈ до около 10,0 b₈, предпочтительно, 5,75 b₈ In this case, the distance d between the vertices of the angles α and β is preferably selected in the range from about 5.0 b ₈ to about 10.0 b ₈ , preferably 5.75 b ₈

В удаленной от сопла 8 питания части направляющих 10 и 11 выполнены входные каналы 24 и 25, соответственно, на первой и второй сторонах 22 и 23 управляющей камеры 12.In the part of the guides 10 and 11 remote from the power nozzle 8, input channels 24 and 25 are made, respectively, on the first and second sides 22 and 23 of the control chamber 12.

В начальной части направляющей 10 и 11 выполнены сопла 26 и 27 управления, имеющие одинаковую ширину b_26,27. Сопла 26 и 27 управления, согласно изобретению, имеют конфузоры 28 и 29, образованные криволинейными поверхностями. Параметры конфузора могут быть выбраны в диапазоне оптимальных величин, известных специалистам, работающим в области гидравлики.In the initial part of the guide 10 and 11, control nozzles 26 and 27 are made having the same width b _26.27 . The control nozzles 26 and 27 according to the invention have confusers 28 and 29 formed by curved surfaces. The confuser parameters can be selected in the range of optimal values known to those skilled in the art of hydraulics.

При этом расстояние е от линии А пересечения плоскостей 30 и 31 симметрии сопел 26 и 27 управления с плоскостью 3 симметрии корпуса 2 до среза 9 сопла 8 питания, согласно изобретению, желательно выбирать в диапазоне от около 1,0 b₈ до около 3,0 b₈, предпочтительно, величиной 1,8 b₈.The distance e from the line A of the intersection of the planes 30 and 31 of the symmetry of the control nozzles 26 and 27 with the plane of symmetry 3 of the housing 2 to the cut-off 9 of the power nozzle 8, according to the invention, it is desirable to choose in the range from about 1.0 b ₈ to about 3.0 b ₈ , preferably a value of 1.8 b ₈ .

Сопряжение поверхностей среза сопла 26 управления и среза сопла 27 управления с поверхностями, соответственно, внутренних стенок 14 и 15, согласно изобретению, желательно выполнять радиусом r₁, выбранным в диапазоне от около 0 до около 0,8 b₈, предпочтительно, равным 0.The pairing of the cut surfaces of the control nozzle 26 and the cut of the control nozzle 27 with the surfaces, respectively, of the inner walls 14 and 15, according to the invention, it is desirable to perform a radius r ₁ selected in the range from about 0 to about 0.8 b ₈ , preferably equal to 0.

При этом угол γ наклона плоскости 30 симметрии сопла 26 управления и наклона плоскости 31 симметрии сопла 27 управления к продольной плоскости 3 симметрии корпуса, согласно изобретению, желательно выбирать в диапазоне от около 95° до около 150°, предпочтительно, величиной 105°.Moreover, the angle γ of the inclination of the plane of symmetry 30 of the control nozzle 26 and the inclination of the plane of symmetry 31 of the control nozzle 27 to the longitudinal plane of symmetry 3 of the housing according to the invention, it is desirable to choose in the range from about 95 ° to about 150 °, preferably 105 °.

На расстоянии f от среза 9 сопла 8 питания симметрично относительно продольной плоскости 3 симметрии корпуса размещены разделители 32 и 33, выполненные в виде выступов на внутренних стенках корпуса 2 и имеющие, соответственно, плоские наружные стенки 34 и 35 и, соответственно, плоские внутренние стенки 36 и 37. Согласно изобретению, расстояние f желательно выбирать в диапазоне от около 10 b₈ до около 20 b₈, предпочтительно, величиной 13,25 b₈.At a distance f from the cut-off 9 of the power nozzle 8, dividers 32 and 33 are arranged symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry 3 of the housing, made in the form of protrusions on the inner walls of the housing 2 and having, respectively, flat outer walls 34 and 35 and, accordingly, flat inner walls 36 and 37. According to the invention, it is desirable to choose a distance f in the range of from about 10 b ₈ to about 20 b ₈ , preferably 13.25 b ₈ .

Наружные стенки 34 и 35 разделителей 32 и 33 образуют с противолежащими им соответственно, внутренними стенками 14 и 15 входные сопла и диффузоры, соответственно, входных каналов 24 и 25 управляющей камеры 12. Угол раскрытия этих диффузоров может быть выбран в диапазоне известных специалистам, работающим в этой области, оптимальных величин.The outer walls 34 and 35 of the spacers 32 and 33 form the inlet nozzles and diffusers, respectively, of the input channels 24 and 25 of the control chamber 12 with the opposing inner walls 14 and 15, respectively, of which the opening angle of these diffusers can be selected in the range known to those skilled in the art this area, optimal values.

Внутренние стенки 36 и 37 образуют между собой выходное сопло 38, имеющее ширину b₃₈, и выходной диффузор 39 выходного канала 13.The inner walls 36 and 37 form between themselves an output nozzle 38 having a width b ₃₈ and an output diffuser 39 of the output channel 13.

Специалистам, работающим в этой области, известно, что эффект Коанда устойчиво проявляется в потоках, имеющих числа Рейнольдса более некоторого минимального значения, определяемого с учетом кинематической вязкости текучей среды, размеров проходного сечения и скорости текучей среды в проходном течении. На практике при известном в заданном диапазоне измерения минимальном значении Q_min расхода текучей среды и известной кинематической вязкости ν текучей среды, а также принимая во внимание, что проходное сечение имеет вид прямоугольника, можно определить параметры проходного сечения.Specialists working in this field are aware that the Coand effect is stably manifested in flows having Reynolds numbers of more than a certain minimum value, determined taking into account the kinematic viscosity of the fluid, the size of the flow cross-section, and the velocity of the fluid in the flow. In practice, when the minimum value Q _{min of the} fluid flow rate is known in a given measurement range and the kinematic viscosity ν of the fluid is known, and also taking into account that the flow cross section has the shape of a rectangle, the parameters of the flow cross section can be determined.

Согласно изобретению, в струйном расходомере ширину проходного сечения, то есть ширину b₈ сопла 8 питания, определяют по формуле:According to the invention, in a jet flow section flowmeter width, i.e. the width b of the nozzle ₈ 8 power is determined by the formula:

где к - кратность превышения высоты а сопла 8 питания над его шириной.where k is the multiplicity of the excess height a of the nozzle 8 of the power over its width.

Согласно изобретению, желательно, чтобы высота а вертикальных стенок была равна или превышала 3,0 b₈, предпочтительно, выбрана в диапазоне от 3,0 b₈ до 20,0 b₈.According to the invention, it is desirable that the height a of the vertical walls be equal to or greater than 3.0 b ₈ , preferably selected in the range from 3.0 b ₈ to 20.0 b ₈ .

Проведенные авторами изобретения исследования показали, что оптимальные условия работы струйного автогенератора, в частности, организация течения потоков внутри струйного автогенератора, обеспечение устойчивого примыкания струи к стенке, наиболее эффективное использование энергии управляющей струи, минимизация потерь давления в потоке измеряемой текучей среды, реализуются, согласно изобретению, при описанном ранее конструктивном выполнении элементов струйного расходомера при следующем соотношении ширины b, поперечных сечений элементов и ширины b₈ сопла 8 питания:Studies conducted by the inventors of the invention showed that the optimal operating conditions of the jet oscillator, in particular, the organization of the flow of flows inside the jet oscillator, ensuring a steady contact of the jet to the wall, the most efficient use of the energy of the control jet, minimizing pressure loss in the flow of the measured fluid, are realized according to the invention , with the previously described structural embodiment of the elements of the jet flow meter in the following ratio of the width b, the cross-sections of cops and width b ₈ nozzles 8 power:

- при ширине b₆ прямолинейного входного участка 6, выбранной в диапазоне от около 3,0 b₈ до около 5,0 b₈, предпочтительно, 3,5 b₈,- with a width b _{6 of the} rectilinear inlet portion 6 selected in the range from about 3.0 b ₈ to about 5.0 b ₈ , preferably 3.5 b ₈ ,

- при ширине b₁₃ выходного канала 13, выбранной в диапазоне от около 3,0 b₈ до около 5,0 b₈, предпочтительно, 3,5 b₈,- when the width b _{13 of the} output channel 13, selected in the range from about 3.0 b ₈ to about 5.0 b ₈ , preferably 3.5 b ₈ ,

- при ширине b_26,27 сопла 26 управления и сопла 27 управления, выбранной в диапазоне от около 0,5 b₈ до около 1,5 b₈, предпочтительно, 0,8 b₈,- with a width b of _{26.27 of the control} nozzle 26 and the control nozzle 27 selected in the range from about 0.5 b ₈ to about 1.5 b ₈ , preferably 0.8 b ₈ ,

- при ширине b₃₈ сопла 38 выходного диффузора, выбранной в диапазоне от около 3,0 b₈ до около 5,0 b₈, предпочтительно, 3,5 b₈,- with a width b _{38 of the} nozzle 38 of the output diffuser, selected in the range from about 3.0 b ₈ to about 5.0 b ₈ , preferably 3.5 b ₈ ,

Согласно изобретению, желательно, чтобы в струйном автогенераторе радиус r₂сопряжения внутренних вертикальных поверхностей с внутренними горизонтальными поверхностями был выбран в диапазоне от около 0 до около 0,5 b₈, предпочтительно, был равен 0.According to the invention, it is desirable that the radius r _{2 of the} conjugation of the inner vertical surfaces with the inner horizontal surfaces in the jet oscillator be selected in the range from about 0 to about 0.5 b ₈ , preferably 0.

Согласно варианту выполнения струйного автогенератора, показанному на Фиг.3, он имеет две линии обратной связи, выполненные в корпусе 2 в виде каналов 40 и 41 обратной связи между, соответственно, внешними стенками 42 и 43 направляющих 10 и 11 и внутренними стенками 44 и 45 корпуса 2, параллельных продольной плоскости 3 симметрии корпуса 2.According to the embodiment of the jet generator shown in FIG. 3, it has two feedback lines made in the housing 2 in the form of feedback channels 40 and 41 between, respectively, the outer walls 42 and 43 of the guides 10 and 11 and the inner walls 44 and 45 housing 2 parallel to the longitudinal plane of symmetry 3 of the housing 2.

Согласно варианту выполнения струйного автогенератора, показанному на Фиг.4, в нем входные каналы 24 и 25 и сопла 26 и 27 выполнены сообщающимися с внешней средой и имеют, соответственно, выходы 46 и 47 входных каналов 24 и 25 и входы 48 и 49 сопел 26 и 27 управления. При этом струйный автогенератор, согласно изобретению, дополнительно имеет, по меньшей мере, один фланец, в котором выполнены внутренние полости, образующие, по меньшей мере, один канал обратной связи. На Фиг.4 показан вариант выполнения струйного автогенератора, в котором имеются два фланца 50 и 51, установленные по одному на боковых сторонах корпуса 2. Очевидно, что каналы обратной связи могут быть выполнены в одном фланце, а расположение фланца на корпусе будет обусловлено, в основном, соображениями целесообразности.According to the embodiment of the jet self-oscillator shown in FIG. 4, the input channels 24 and 25 and the nozzles 26 and 27 are made in communication with the external environment and have, respectively, the outputs 46 and 47 of the input channels 24 and 25 and the inputs 48 and 49 of the nozzles 26 and 27 controls. Moreover, the self-propelled jet generator according to the invention additionally has at least one flange in which internal cavities are made forming at least one feedback channel. Figure 4 shows an embodiment of an inkjet self-oscillator, in which there are two flanges 50 and 51 mounted one at a time on the sides of the housing 2. Obviously, the feedback channels can be made in one flange, and the location of the flange on the housing will be determined by mainly by reasons of expediency.

Струйный автогенератор работает следующим образом.The jet generator operates as follows.

Поток текучей среды подают через прямолинейный входной участок 6 в конфузор 7, предназначенный для подготовки и разгона входящего потока с минимальными потерями давления, затем в сопло 8 питания, в котором происходит окончательное формирование структуры потока, и затем в управляющую камеру 12. В управляющей камере 12 сформированная плоская струя примыкает, например, сначала к внутренней стенке 14 на стороне 22 управляющей камеры 12 и течет по ней с образованием циркуляционной зоны в первой ступени диффузора управляющей камеры. Разделитель 32 отделяет от потока управляющую струю и направляет ее через входное сопло и диффузор во входной канал 24, в линию обратной связи. Затем управляющая струя из линии обратной связи через входной конфузор 28 и сопло 26 управления возвращается в управляющую камеру 12 через сопло 26 управления и поступает в поток в его циркуляционной зоне. Основной поток выводится через выходное сопло 38, выходной диффузор 39 и выходной канал 13 в магистраль 54. При этом в выходном диффузоре 39 происходит расширение потока с уменьшением его скорости с одновременным снижением степени пульсации выходного потока.The fluid stream is fed through a straight inlet section 6 to the confuser 7, designed to prepare and accelerate the incoming stream with minimal pressure loss, then to the power nozzle 8, in which the final formation of the flow structure takes place, and then to the control chamber 12. In the control chamber 12 the formed flat stream adjoins, for example, first to the inner wall 14 on the side 22 of the control chamber 12 and flows along it with the formation of a circulation zone in the first stage of the diffuser of the control chamber. The separator 32 separates the control stream from the flow and directs it through the inlet nozzle and diffuser to the inlet channel 24, to the feedback line. Then, the control jet from the feedback line through the input confuser 28 and the control nozzle 26 returns to the control chamber 12 through the control nozzle 26 and enters the stream in its circulation zone. The main stream is discharged through the output nozzle 38, the output diffuser 39 and the output channel 13 to the line 54. At the same time, the stream expands in the output diffuser 39 with a decrease in its speed while reducing the degree of pulsation of the output stream.

Воздействие энергии управляющей струи приводит к изменению характера течения потока, поступающего через сопло питания, и поток отрывается от стенки 14 на стороне 22 и примыкает к внутренней стенке 15 на стороне 23 управляющей камеры. Те же действия потока и струи повторяются на стороне 23 до тех пор, пока воздействие управляющей струи из сопла 27 управления не приведет к смещению установившегося равновесия и не перебросит поток обратно на первую сторону 22 управляющей камеры. Таким образом генерируются колебания в управляющей камере автогенератора. Наиболее отчетливо колебания детектируются на выходе диффузоров входных каналов 24 и 25 в виде пульсаций давления, так как одновременно с эффектом попеременного отсутствия или присутствия струи в этих сечениях конструктивно обеспечивается увеличение статического давления в струе, отделенной от потока, путем ее торможения при расширении в выходном диффузоре входного канала 24, 25.The influence of the energy of the control jet leads to a change in the nature of the flow of the stream entering through the feed nozzle, and the stream breaks away from the wall 14 on the side 22 and adjoins the inner wall 15 on the side 23 of the control chamber. The same actions of the flow and the jet are repeated on the side 23 until the action of the control jet from the control nozzle 27 displaces the established equilibrium and transfers the flow back to the first side 22 of the control chamber. Thus, oscillations are generated in the control chamber of the oscillator. The most distinct vibrations are detected at the outlet diffusers of the input channels 24 and 25 in the form of pressure pulsations, since simultaneously with the effect of the alternating absence or presence of the jet in these sections, an increase in the static pressure in the jet separated from the stream is constructively ensured by its braking during expansion in the output diffuser input channel 24, 25.

Для применения струйного автогенератора в колебательном расходомере в качестве источника автоколебаний измеряемой текучей среды в струйном автогенераторе может быть организовано средство для гидравлической связи его внутренних полостей со средством восприятия колебательных импульсов текучей среды, имеющим чувствительные элементы, например, с помощью размещения конструктивного элемента, содержащего чувствительный элемент, в непосредственном контакте с пульсирующим потоком, или путем размещения чувствительных элементов вне внутренних полостей автогенератора, с обеспечением связи их со средством восприятия колебательных импульсов, расположенном на расстоянии от струйного автогенератора, например, с помощью конструктивных элементов, выполненных в самом струйном автогенераторе или присоединяемых к нему.To use a jet self-oscillator in an oscillating flow meter as a source of self-oscillations of a measured fluid in a jet self-oscillator, a means can be arranged for hydraulic connection of its internal cavities with a means for sensing vibrational pulses of a fluid having sensitive elements, for example, by placing a structural element containing a sensitive element , in direct contact with the pulsating flow, or by placing sensitive elements outside the internal the lower cavities of the oscillator, providing them with a means of perceiving vibrational pulses located at a distance from the jet oscillator, for example, using structural elements made in the jet oscillator itself or attached to it.

В струйном автогенераторе, согласно изобретению, возможно осуществление любого из известных способов размещения любых из известных чувствительных элементов и средств восприятия колебательных импульсов потока.In the jet oscillator according to the invention, it is possible to implement any of the known methods for arranging any of the known sensitive elements and means for sensing vibrational flow pulses.

Для случая использования струйного генератора 1, при котором чувствительные элементы и средства восприятия колебательных импульсов могут быть расположены вне полости управляющей камеры, сообщение управляющей камеры струйного автогенератора с этими средствами может быть осуществлено с помощью выполненных в задней стенке корпуса или в крышке сквозных отверстий 52 и 53, расположенных симметрично относительно продольной плоскости 3 симметрии корпуса 2, по одному с каждой стороны, на выходах диффузоров входных каналов 24 и 25. Очевидно, что эти отверстия могут быть приспособлены или для присоединения их непосредственно к средству восприятия колебательных импульсов или для присоединения к ним дополнительных конструктивных элементов или устройств для дистанционной связи с таким средством.For the case of using a jet generator 1, in which the sensitive elements and means for sensing vibrational pulses can be located outside the cavity of the control chamber, the message of the control chamber of the jet oscillator with these means can be carried out using through holes 52 and 53 made in the rear wall of the housing or in the cover located symmetrically relative to the longitudinal plane of symmetry 3 of the housing 2, one on each side, at the outputs of the diffusers of the input channels 24 and 25. Obviously, these the holes can be adapted either to attach them directly to the means of perception of vibrational pulses or to attach additional structural elements or devices to them for remote communication with such a tool.

Колебательный расходомер, как известно специалистам, работающим в области приборостроения, как правило, содержит генератор колебаний потока текучей среды, гидравлически связанный с магистралью текучей среды, соединенное с ним средство восприятия колебательных импульсов потока и средство преобразования импульсов в цифровой выходной сигнал.Oscillation flowmeter, as is known to specialists working in the field of instrumentation, as a rule, contains a generator of oscillations of the fluid flow, hydraulically connected to the line of the fluid, connected to it a means of perceiving vibrational pulses of the flow and means for converting pulses into a digital output signal.

Колебательный расходомер, согласно изобретению, может быть выполнен по схеме, изображенной на Фиг.5. В этом варианте он является однокаскадным и содержит один струйный автогенератор 1, выполненный по любому варианту согласно изобретению, и подключенный в магистраль 54 текучей среды, например, по полнопоточной схеме, одно средство 55 восприятия колебательных импульсов и одно средство 56 преобразования импульсов в цифровой выходной сигнал.Oscillating flow meter, according to the invention, can be performed according to the scheme depicted in Fig.5. In this embodiment, it is single-stage and contains one inkjet oscillator 1, made according to any embodiment according to the invention, and connected to a fluid line 54, for example, according to a full-flow circuit, one means 55 for sensing vibrational pulses and one means 56 for converting pulses into digital output signal .

Такой колебательный расходомер работает следующим образом.Such an oscillatory flow meter operates as follows.

Поток измеряемой текучей среды поступает из магистрали в струйный автогенератор, который вышеописанным способом генерирует в потоке автоколебания, причем частота этих колебаний прямо пропорциональна расходу текучей среды через сопло питания струйного автогенератора. Отработанный поток выводится из струйного автогенератора через выходной канал в магистраль. Колебания потока фиксируются чувствительным элементом средства восприятия колебательных импульсов, например датчиком. Датчик может представлять собой любой чувствительный к разности давления прибор, подключенный к средству преобразования колебательных импульсов в цифровой сигнал, например дифференциальный манометр.The flow of the measured fluid enters from the line into the jet self-oscillator, which, as described above, generates in the self-oscillation stream, the frequency of these oscillations being directly proportional to the flow of fluid through the nozzle of the power supply of the jet self-oscillator. The spent stream is discharged from the jet generator through the output channel to the highway. Fluctuations in the flow are recorded by a sensitive element of the means of perception of vibrational pulses, for example, by a sensor. The sensor may be any pressure-sensitive device connected to a means for converting vibrational pulses into a digital signal, for example a differential pressure gauge.

Датчик преобразует импульсы давления в электрические импульсы, частота которых пропорциональна объемному расходу текучей среды через сопло питания, а их амплитуда пропорциональна плотности среды. Электрические импульсы поступают в средство преобразования импульсов в цифровой сигнал, в котором согласно исходно заданному алгоритму частота и амплитуда импульсов преобразуется в цифровую информацию в удобном для пользователя виде.The sensor converts pressure pulses into electrical pulses, the frequency of which is proportional to the volumetric flow rate of the fluid through the power nozzle, and their amplitude is proportional to the density of the medium. Electrical impulses are supplied to a means for converting impulses into a digital signal, in which according to an initially specified algorithm, the frequency and amplitude of the impulses is converted into digital information in a user-friendly form.

Для измерения больших объемных расходов текучих сред предпочтительны многокаскадные расходомеры, обеспечивающие разделение общего потока текучей среды на несколько потоков, направляемых одновременно в несколько струйных автогенераторов.For the measurement of large volumetric flow rates of fluids, multistage flowmeters are preferred that provide for the separation of the total fluid flow into several streams directed simultaneously to several jet oscillators.

Колебательный расходомер, согласно изобретению, может быть выполнен многокаскадным и содержать четное количество струйных автогенераторов 1, выполненных по любому варианту согласно изобретению, гидравлически объединенных прямолинейными входными участками 6 и гидравлически объединенных выходными каналами 13, и гидравлически соединенных между собой, как показано на схеме Фиг.6.The oscillating flowmeter according to the invention can be multi-stage and contain an even number of jet self-oscillators 1, made according to any embodiment according to the invention, hydraulically connected by rectilinear inlet sections 6 and hydraulically connected by output channels 13, and hydraulically interconnected, as shown in the diagram of FIG. 6.

При этом линии обратной связи образованы гидравлическим соединением выхода 48 входного канала 24 стороны 22 предыдущего автогенератора со входом 46 сопла 26 управления стороны 22 последующего автогенератора, выхода 49 входного канала 25 стороны 23 предыдущего автогенератора со входом 47 сопла 27 управления стороны 23 последующего автогенератора, выхода 48 входного канала 24 стороны 22 последнего автогенератора со входом 47 сопла 27 управления стороны 23 первого автогенератора и выхода 49 входного канала стороны 23 последнего автогенератора со входом 46 сопла 26 управления стороны 22 первого автогенератора.In this case, the feedback lines are formed by hydraulic connection of the output 48 of the input channel 24 of the side 22 of the previous oscillator with the input 46 of the nozzle 26 of the control side 22 of the subsequent oscillator, the output 49 of the input channel 25 of the side 23 of the previous oscillator with the input 47 of the nozzle 27 of the control side 23 of the subsequent alternator, output 48 the input channel 24 of the side 22 of the last oscillator with the input 47 of the nozzle 27 of the control side 23 of the first oscillator and the output 49 of the input channel of the side 23 of the last oscillator with an input of 46 s pla 26 control side 22 of the first oscillator.

Колебательный расходомер, согласно изобретению, может содержать нечетное количество струйных автогенераторов, выполненных по любому варианту, гидравлически объединенных прямолинейными участками и гидравлически объединенных выходными каналами, управляющие камеры которых гидравлически соединены, как показано на схеме Фиг.7.The oscillating flowmeter according to the invention may contain an odd number of jet self-contained oscillators, made according to any embodiment, hydraulically connected by straight sections and hydraulically connected by output channels, the control chambers of which are hydraulically connected, as shown in the diagram of Fig. 7.

При этом линии обратной связи образованы гидравлическим соединением выхода 48 входного канала 24 стороны 22 предыдущего автогенератора со входом 46 сопла управления стороны 22 последующего автогенератора, выхода 49 входного канала 25 стороны 23 предыдущего автогенератора со входом 47 сопла 27 управления стороны 23 последующего автогенератора, выхода 48 входного канала 24 стороны 22 последнего автогенератора со входом 46 сопла 26 управления стороны 22 первого автогенератора, выхода 49 входного канала 25 стороны 23 последнего автогенератора со входом 47 сопла 27 управления стороны 23 первого автогенератора.In this case, the feedback lines are formed by the hydraulic connection of the output 48 of the input channel 24 of the side 22 of the previous oscillator with the input 46 of the nozzle of the control side 22 of the subsequent oscillator, the output 49 of the input channel 25 of the side 23 of the previous oscillator with the input 47 of the nozzle 27 of the control side 23 of the subsequent oscillator, the output of 48 input the channel 24 of the side 22 of the last oscillator with an input 46 of the nozzle 26 of the control side 22 of the first oscillator, the output 49 of the input channel 25 of the side 23 of the last oscillator with an input of 47 la Control 27 side 23 of the first oscillator.

При этом хоты бы один из струйных автогенераторов должен быть подключен к средству восприятия колебательных импульсов. В обоих вариантах многокаскадного колебательного расходомера (Фиг.6 и Фиг.7) два струйных автогенератора подключены к средствам восприятия колебательных импульсов.In this case, at least one of the jet oscillators should be connected to the means of perception of vibrational pulses. In both versions of the multistage oscillatory flow meter (Fig.6 and Fig.7) two jet oscillator connected to the means of perception of vibrational pulses.

Каналы обратной связи могут быть выполнены, согласно изобретению, в корпусе автогенератора, например, как показано на Фиг.3, или в дополнительных съемных боковых фланцах, как показано на Фиг.4. Каналы обратной связи могут быть выполнены в одном фланце, например, располагаемом между корпусами струйных автогенераторов, например собранных в один пакет.Feedback channels can be made, according to the invention, in the housing of the oscillator, for example, as shown in Fig.3, or in additional removable side flanges, as shown in Fig.4. Feedback channels can be made in one flange, for example, located between the cases of jet self-contained oscillators, for example, assembled in one package.

На Фиг.8 показан вариант выполнения соединения в пакет трех струйных автогенераторов 1, при котором каналы обратной связи выполнены в двух фланцах 50, 51, установленных на боковых сторонах пакета.On Fig shows an embodiment of the connection in the package of three jet oscillators 1, in which the feedback channels are made in two flanges 50, 51 mounted on the sides of the package.

Гидравлическое объединение прямолинейных входных участков 6 и гидравлическое объединение выходных каналов 13 струйных автогенераторов и их соединение с магистралью текучей среды может быть выполнено, согласно изобретению, с помощью торцевых накладок 57, 58, размещенных на торцах струйных автогенераторов и имеющих внутренние полости 59, 60, приспособленные для сообщения с магистралью текучей среды и для сообщения, соответственно, с прямолинейным входным участком 6 или с выходным каналом 13. Возможный вариант установки и выполнения торцевой накладки показан на Фиг.4 и на Фиг.8.The hydraulic combination of the rectilinear inlet sections 6 and the hydraulic combination of the output channels 13 of the jet oscillators and their connection to the fluid line can be performed, according to the invention, using end plates 57, 58 located on the ends of the jet oscillators and having internal cavities 59, 60, adapted for communication with a fluid line and for communication, respectively, with a rectilinear inlet section 6 or with an output channel 13. A possible installation and execution of end masonry shown in Figure 4 and Figure 8.

Выполнение колебательного расходомера по многокаскадной схеме позволяет повысить точность измерения расхода, особенно в диапазоне больших объемных расходов, за счет обеспечения гарантированного присоединения струи к внутренней стенке в каждом струйном автогенераторе, улучшить массогабаритные показатели за счет возможности уменьшения габаритов каждого струйного автогенератора, при многокаскадной схеме работающего на меньшем объемном расходе, упростить реализацию функции самодиагностики расходомера за счет выявления нарушения сдвига фазы сигнала от автогенератора.The implementation of the oscillatory flowmeter according to a multistage scheme allows to increase the accuracy of flow measurement, especially in the range of high volumetric flow rates, by ensuring guaranteed connection of the jet to the inner wall in each jet generator, to improve the overall dimensions due to the possibility of reducing the dimensions of each jet generator, with a multi-stage scheme operating on lower volume flow, simplify the implementation of the self-diagnosis function of the flow meter by identifying violations with Whig phase signal from the oscillator.

Струйные автогенераторы и колебательные расходомеры, согласно изобретению, могут быть изготовлены из конструкционных материалов широкого диапазона, в том числе, коррозионностойких металлических сплавов, пластмасс и композиционных материалов.According to the invention, inkjet oscillators and oscillatory flowmeters can be made of a wide range of structural materials, including corrosion-resistant metal alloys, plastics, and composite materials.

Выше были описаны примеры выполнения струйного автогенератора и колебательных расходомеров на его основе согласно изобретению. Специалистам, сведущим в области приборостроения и гидравлики, должно быть очевидно, что в устройствах, согласно изобретению, достигается высокий уровень точности измерений при значительном диапазоне измерений в различных текучих средах и что в вышеописанные устройства могут быть внесены изменения и усовершенствования, не выходящие за рамки объема изобретения и пунктов формулы изобретения.Above have been described examples of the execution of a jet oscillator and oscillatory flow meters based on it according to the invention. Professionals skilled in the field of instrumentation and hydraulics, it should be obvious that in the devices according to the invention, a high level of measurement accuracy is achieved with a significant range of measurements in various fluids and that changes and improvements can be made to the above devices, not beyond the scope inventions and claims.

Колебательный расходомер, согласно изобретению, и струйный автогенератор, согласно изобретению могут быть легко реализованы с применением широко известных технологий и материалов и могут найти широкое применение в народном хозяйстве в химической, нефтехимической, газодобывающей, и других отраслях промышленности для измерения различных жидких и газовых сред в широком диапазоне измерений.The oscillating flow meter according to the invention and the jet generator according to the invention can be easily implemented using well-known technologies and materials and can be widely used in the national economy in the chemical, petrochemical, gas, and other industries for measuring various liquid and gas media in wide range of measurements.

Claims

1. A jet generator comprising a body symmetrical with a cover symmetrical with respect to the longitudinal plane of symmetry, in which a rectilinear inlet section is made, a nozzle with a cut having an inlet confuser, a control chamber in the form of a three-stage diffuser formed by the inner walls of two guides that deviate outward from the nozzle exit, and the output channel, as well as two spacers located symmetrically from the output channel, made in the form of protrusions on and on the inner walls of the housing on both sides of the output channel symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the housing and having flat outer walls facing the input channel and forming, with opposing inner walls of the guides, an input nozzle and a diffuser of the first and second input channels of the control chamber, used to connect with the lines feedback, and executed symmetrically in the initial part of the inner walls of the guides, the first and second control nozzles, each of which has a confuser, forming curved surfaces, while the internal cavity of the rectilinear inlet section, the power nozzle, the control nozzles, input and output channels, diffusers, confusers and the control chamber have rectangular cross sections, characterized in that said cross sections have the same height, selected in the range from 3 , 0 to 20.0 sizes of the width of the power nozzle, the length of the power nozzle is selected in the range from 1.0 to 5.0 sizes of the width of the power nozzle, the width of the input section and the width of the output channel are selected in the range from 2.0 to 10.0 sizes of the width of the power nozzle, the opening angle α of the first stage of the control chamber diffuser is selected in the range from 26 to 60 °, the opening angle β of the third stage of the control chamber diffuser is selected in the range from 12 to 57 °, the angle of inclination of the plane of symmetry of the control nozzle is the longitudinal plane of symmetry of the housing is selected in the range from 95 to 150 °, the flat inner walls of the dividers form an output nozzle and an output two-stage diffuser of the output channel, the width of the output nozzle is selected in the range from 3.0 to 5.0 widths power nozzles, the distance d between the vertices of the opening angles of the first and third stages of the control chamber diffuser is selected in the range from 5.0 to 10.0 sizes of the width of the power nozzle, the distance e from the line of intersection of the plane of symmetry of the control nozzle with the longitudinal plane of symmetry of the body to the cut of the power nozzle selected in the range from 1.0 to 3.0 sizes of the width of the nozzle, the radius of mating of the slice of each control nozzle with the surface of the inner wall of the guide does not exceed 0.8 dimensions of the width of the control nozzle, the distance f from the cut the power supply to the separators is selected in the range from 10 to 20 sizes of the width of the power nozzle, the width of each control nozzle is selected in the range from 0.5 to 1.5 of the width of the power nozzle, and two through holes are made in the housing or in the cover, are located symmetrically relative to the longitudinal plane of symmetry of the housing at the outputs of the diffusers of the input channels, one on each side of the control chamber, adapted for hydraulic communication of the control chamber with a means of perceiving vibrational pulses of the fluid.

2. The jet generator according to claim 1, characterized in that the width of the rectilinear inlet portion and the width of the outlet channel are preferably 5.0 sizes of the width of the power nozzle.

3. The jet generator according to claim 1, characterized in that the width of the control nozzle is preferably 0.8 of the width of the power nozzle.

4. The jet generator according to claim 1, characterized in that the opening angle α of the first stage of the diffuser of the control chamber is preferably 40 °.

5. The jet generator according to claim 1, characterized in that the opening angle β of the third stage of the control chamber diffuser is preferably 24 °.

6. The jet generator according to claim 1, characterized in that the width of the output nozzle is preferably 3.5 sizes of the width of the power nozzle.

7. The jet generator according to claim 1, characterized in that the distance d between the vertices of the opening angles of the first and third stages of the diffuser of the control chamber is preferably 5.75 times the width of the power nozzle.

8. The jet generator according to claim 1, characterized in that the distance e from the line of intersection of the plane of symmetry of the control nozzle with the longitudinal plane of symmetry of the casing to the cut of the power nozzle is preferably 1.8 times the width of the power nozzle.

9. The jet generator according to claim 1, characterized in that the angle γ of inclination of the plane of symmetry of the control nozzle to the longitudinal plane of symmetry of the housing is preferably 105 °.

10. The jet generator according to claim 1, characterized in that the distance f from the cut of the power nozzle to the separators is preferably 13.25 sizes of the width of the power nozzle.

11. The jet generator according to claim 1, characterized in that the length of the power nozzle is preferably 2.0 times the width of the power nozzle.

12. The jet generator according to claim 1, characterized in that the feedback lines in it are made in two removable flanges installed one at a time on the sides of the housing.

13. Oscillating flowmeter containing a jet oscillator, hydraulically in communication with a means of sensing vibrational pulses of a fluid connected to a means for converting vibrational pulses into digital values of the output signal of the flow meter, characterized in that it contains many jet oscillators, each of which is made in the form of a jet oscillator according to any of claims 1 to 13, installed in parallel and hydraulically connected by rectilinear inlet sections and hydraulically combined one channels, the control chambers of which are hydraulically connected to each other by feedback lines formed by hydraulic connection of the output of the first input channel of the first of the oscillators with the input of the first nozzle of the control of the next oscillator, the output of the second input channel of the first of the oscillators with the input of the second control nozzle of the next oscillator .

14. The oscillatory flowmeter according to item 13, characterized in that it contains an even number of jet oscillators, while the output of the first input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the second control nozzle of the first of the oscillators, and the output of the second input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the first control nozzles of the first of the oscillators.

15. The oscillatory flow meter according to item 13, characterized in that it contains an odd number of inkjet oscillators, while the output of the first input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the first nozzle of the control of the first of the oscillators, and the output of the second input channel of the last of the oscillators is connected to the input of the second control nozzles of the first of the oscillators.

16. Oscillating flowmeter according to any one of paragraphs.13-15, characterized in that the hydraulic combination of the rectilinear inlet sections of all oscillators and the hydraulic combination of the output channels of all jet oscillators is performed by installing end plates on each end faces of the oscillator housings, each of which has an internal cavity, the internal cavity of one end plate is in communication with the fluid line and with straight-line inlet sections of all jet autogas available in the flowmeter generators, and the internal cavity of the other end plate is in communication with the fluid line and with the output channels of all jet oscillators available in the flowmeter.