RU2476732C1 - Flow transmitter - Google Patents

Flow transmitter Download PDF

Info

Publication number
RU2476732C1
RU2476732C1 RU2011153761/06A RU2011153761A RU2476732C1 RU 2476732 C1 RU2476732 C1 RU 2476732C1 RU 2011153761/06 A RU2011153761/06 A RU 2011153761/06A RU 2011153761 A RU2011153761 A RU 2011153761A RU 2476732 C1 RU2476732 C1 RU 2476732C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
housing
throttling
face
forming
Prior art date
Application number
RU2011153761/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Андреевич Домогаров
Original Assignee
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" filed Critical МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"
Priority to RU2011153761/06A priority Critical patent/RU2476732C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476732C1 publication Critical patent/RU2476732C1/en

Links

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: flow transmitter includes a housing with supply and discharge channels, a restricting element forming high and low pressure chambers together with the housing, and bellows; besides, bellows are attached to the housing with their end face in the discharge channel zone; restricting element is made in the form of a cylindrical shell installed on the other end face of the bellows and forming a restricting slot together with the housing bottom, the opening value of which is determined by a formula.
EFFECT: improving flow measurement accuracy of hydraulic liquid flowing in large amounts in pipelines regardless of density of the mixture composition.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано для измерения расхода жидкости, газа и их смеси в трубопроводах гидравлических и пневматических систем, а также для измерения количества перемещаемого продукта по нефтегазопродуктопроводам.The invention relates to the field of engineering hydraulics and can be used to measure the flow of liquid, gas and their mixture in the pipelines of hydraulic and pneumatic systems, as well as to measure the amount of transported product through oil and gas pipelines.

Известен датчик расхода, содержащий сильфон, размещенный в камере с жидкостью, и жестко связанный с неподвижной перегородкой, имеющей отверстие, и сопло, направляющее контролируемый поток жидкости в отверстие. SU 201688 А, 08.09.1967.A known flow sensor containing a bellows placed in a chamber with liquid, and rigidly connected with a fixed partition having a hole, and a nozzle directing a controlled fluid flow into the hole. SU 201688 A, 09/08/1967.

Известный датчик расхода не обеспечивают достаточно высокой точности измерения расхода в больших количествах в трубопроводах диаметром свыше 500 мм.The known flow sensor does not provide a sufficiently high accuracy of flow measurement in large quantities in pipelines with a diameter of over 500 mm

Наиболее близким техническим решением (прототип) к заявленному изобретению является датчик расхода (US 3103119 A, 10.09.1963), содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий в корпусе камеры высокого и низкого давления, и сильфон.The closest technical solution (prototype) to the claimed invention is a flow sensor (US 3103119 A, 09/10/1963), comprising a housing with inlet and outlet channels, a throttling element forming a high and low pressure chamber in the housing, and a bellows.

Недостатком известного датчика расхода является зависимость определяемой величины расхода от плотности гидравлической жидкости.A disadvantage of the known flow sensor is the dependence of the determined flow rate on the density of the hydraulic fluid.

Задача изобретения - повышение точности измерения расхода гидравлической жидкости, протекающей в больших количествах в трубопроводах и не зависящей от плотности протекающего состава смеси.The objective of the invention is to improve the accuracy of measuring the flow rate of hydraulic fluid flowing in large quantities in the pipelines and does not depend on the density of the flowing composition of the mixture.

Технический результат - повышение точности измерения расхода гидравлической жидкости, протекающей в больших количествах в трубопроводах и не зависящей от плотности протекающего состава смеси.EFFECT: increased accuracy of measuring the flow rate of hydraulic fluid flowing in large quantities in pipelines and not depending on the density of the flowing composition of the mixture.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что датчик расхода содержит корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий с корпусом камеры высокого и низкого давления, и сильфон, при этом новым является то, что сильфон прикреплен к корпусу своим торцом в зоне отводящего канала, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки, установленной на другом торце сильфона и образующей с дном корпуса дросселирующую щель, величина открытия которой определяется по формулеThe problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the flow sensor comprises a housing with inlet and outlet channels, a throttling element forming a high and low pressure chamber with the housing, and a bellows, the new one being that the bellows is attached to the housing with its end in the zone of the outlet channel, the throttling element is made in the form of a cylindrical shell mounted on the other end of the bellows and forming a throttling gap with the bottom of the housing, the opening value of which is determined by the formula

х=ρVg/C,x = ρVg / C,

где х - зазор - величина открытия дросселирующей щели, м;where x is the gap is the magnitude of the opening of the throttling gap, m;

ρ - плотность гидравлической жидкости, кг/м3;ρ is the density of the hydraulic fluid, kg / m 3 ;

V - объем жидкости, м3;V is the volume of liquid, m 3 ;

g - ускорение свободного падения, м/с2;g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;

С - жесткость сильфона, Н/м.C is the rigidity of the bellows, N / m.

На чертеже показан датчик расхода в разрезе.The drawing shows a flow sensor in section.

Датчик расхода содержит корпус 1 с подводящим каналом 2 и отводящим каналом 3, дросселирующий элемент, образующий с корпусом 1 камеры 4, 5 соответственно высокого и низкого давления, и сильфон 6. Сильфон 6 прикреплен к корпусу 1 своим торцом 7 в зоне отводящего канала 3, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки 8, установленной на другом торце 9 сильфона 6 и образующей с дном 10 корпуса 1 дросселирующую щель 11.The flow sensor includes a housing 1 with a supply channel 2 and a discharge channel 3, a throttling element forming with the housing 1 of the chamber 4, 5, respectively, high and low pressure, and a bellows 6. The bellows 6 is attached to the housing 1 with its end 7 in the area of the discharge channel 3, the throttling element is made in the form of a cylindrical shell 8 mounted on the other end 9 of the bellows 6 and forming a throttling gap 11 with the bottom 10 of the housing 1.

Расход жидкости Qдр3/с) через дроссель (дросселирующую щель) определяют по формулеThe fluid flow rate Q dr (m 3 / s) through the throttle (throttle gap) is determined by the formula

Qдр=µfщ·√2ΔP/ρ,Q dr = μf u · √2ΔP / ρ,

где µ - коэффициент расхода;where µ is the flow coefficient;

fщ - площадь рабочего проходного сечения, м2;f u - the area of the working passage, m 2 ;

fщ=πdx;f u = πdx;

d - диаметр отверстия обечайки, м;d is the diameter of the shell hole, m;

х - зазор - величина открытия дросселирующей щели, м;x - clearance - the magnitude of the opening of the throttling gap, m;

ΔР - перепад давлений жидкости, Па;ΔР - differential pressure of the liquid, Pa;

ΔP=P1-P2;ΔP = P 1 -P 2 ;

P1 - давление в подводящем канале, Па;P 1 - pressure in the inlet channel, Pa;

P2 - давление в отводящем канале, Па.P 2 - pressure in the outlet channel, Pa.

Возведя в квадрат обе части уравнения, получимSquaring both sides of the equation, we get

Qдр22π2d2x2=2ΔPρ,Q dr 2 / µ 2 π 2 d 2 x 2 = 2ΔPρ,

ΔР(πD2/4-πd2/4)-ρVg=Сх,.DELTA.P (πD 2/4-πd 2/4) -ρVg = Cx

где D - наибольший диаметр сильфона, м;where D is the largest diameter of the bellows, m;

d - диаметр отверстия обечайки, м.d is the diameter of the shell hole, m

Если P1≈P2, тоIf P 1 ≈P 2, then

Сх=ρVg, тогдаCx = ρVg, then

х=ρVg/C,x = ρVg / C,

Vнач=(πD2H/4-πd2H/4),V beg = (πD 2 H / 4-πd 2 H / 4),

Vкон=(πD2/4-πd2/4)·(H-x),V con = (πD 2/4-πd 2/4) · (Hx),

где Vнач - начальный объем;where V beg - the initial volume;

Vкон - конечный объем.V con - final volume.

Датчик расхода работает следующим образом.The flow sensor operates as follows.

Рабочая гидравлическая жидкость поступает по подводящему каналу 2 в камеру высокого давления 4 корпуса 1. Поток жидкости, проходя по изгибам сильфона, деформируется в горизонтальном направлении, выравнивая скорость потока, и подходит к дросселирующей щели 11, образованной дном 10 корпуса 1 и торцом обечайки 8. Рабочая жидкость воздействует на торец 9 сильфона 6, отклоняя его в сторону увеличения дросселирующей щели 11. Размер щели 11 зависит от величины расхода, чем он больше, тем меньше будет перепад и соответственно открытие (х).The working hydraulic fluid enters through the supply channel 2 to the high-pressure chamber 4 of the housing 1. The fluid flow passing through the bends of the bellows is deformed in the horizontal direction, equalizing the flow rate, and approaches the throttling slit 11 formed by the bottom 10 of the housing 1 and the end face of the shell 8. The working fluid acts on the end face 9 of the bellows 6, deflecting it in the direction of increasing the throttling gap 11. The size of the gap 11 depends on the flow rate, the larger it is, the smaller the difference and, accordingly, opening (x).

Это, в свою очередь, будет определять ошибку при сделанных допущениях. Потери (ΔР) определяются сопротивлением щели 11. При правильном подборе они будут минимальны. Выполнение чувствительного элемента системы замера перепада давления в виде торца 9 сильфона 6 позволяет получить идентичность расходных характеристик независимо от плотности рабочей жидкости, что повышает точность измерений. Пройдя дросселирующую щель 11, рабочая гидравлическая жидкость поступает в камеру 5 низкого давления и из нее - в отводящий канал 3 и далее в гидравлическую систему.This, in turn, will determine the error under the assumptions made. Losses (ΔР) are determined by the resistance of the gap 11. With proper selection, they will be minimal. The implementation of the sensitive element of the differential pressure measuring system in the form of the end face 9 of the bellows 6 allows to obtain the identity of the flow characteristics regardless of the density of the working fluid, which increases the accuracy of the measurements. Having passed the throttle slit 11, the working hydraulic fluid enters the low pressure chamber 5 and from it into the discharge channel 3 and then into the hydraulic system.

Claims (1)

Датчик расхода, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий с корпусом камеры высокого и низкого давления, и сильфон, отличающийся тем, что сильфон прикреплен к корпусу своим торцом в зоне отводящего канала, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки, установленной на другом торце сильфона, и образующей с дном корпуса дросселирующую щель, величина открытия которой определяется по формуле x=ρVg/C, где
х - зазор - величина открытия дросселирующей щели, м;
ρ - плотность гидравлической жидкости, кг/м3;
V - объем жидкости, м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
С - жесткость сильфона, Н/м.
A flow sensor comprising a housing with inlet and outlet channels, a throttling element forming a high and low pressure chamber with the housing, and a bellows, characterized in that the bellows is attached to the housing with its end in the area of the outlet channel, the throttling element is made in the form of a cylindrical shell mounted at the other end of the bellows, and forming a throttling gap with the bottom of the body, the opening value of which is determined by the formula x = ρVg / C, where
x - clearance - the magnitude of the opening of the throttling gap, m;
ρ is the density of the hydraulic fluid, kg / m 3 ;
V is the volume of liquid, m 3 ;
g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
C is the rigidity of the bellows, N / m.
RU2011153761/06A 2011-12-28 2011-12-28 Flow transmitter RU2476732C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153761/06A RU2476732C1 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Flow transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153761/06A RU2476732C1 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Flow transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2476732C1 true RU2476732C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=49121546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153761/06A RU2476732C1 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Flow transmitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476732C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014182269A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-13 Kovalyukh Sergiy Strain gauge for a volume-weight meter of liquid density and a volume-weight meter of liquid density on the basis thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU201688A1 (en) * Специальное конструкторское бюро систем автоматического PRIMARY HYDRODYNAMIC CONVERTER
US3103119A (en) * 1959-03-24 1963-09-10 Nat Instr Lab Inc Mass flowmeter
SU444941A1 (en) * 1971-08-25 1974-09-30 Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского Flow sensor
RU2125240C1 (en) * 1990-07-16 1999-01-20 Виктор Евгеньевич Морозовский Tensoresistance flow transducer
CN101539444A (en) * 2009-03-31 2009-09-23 锦州北方航海仪器有限公司 Differential pressure type flow sensor capable of realizing direct pressure tapping and two-way measurement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU201688A1 (en) * Специальное конструкторское бюро систем автоматического PRIMARY HYDRODYNAMIC CONVERTER
US3103119A (en) * 1959-03-24 1963-09-10 Nat Instr Lab Inc Mass flowmeter
SU444941A1 (en) * 1971-08-25 1974-09-30 Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского Flow sensor
RU2125240C1 (en) * 1990-07-16 1999-01-20 Виктор Евгеньевич Морозовский Tensoresistance flow transducer
CN101539444A (en) * 2009-03-31 2009-09-23 锦州北方航海仪器有限公司 Differential pressure type flow sensor capable of realizing direct pressure tapping and two-way measurement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014182269A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-13 Kovalyukh Sergiy Strain gauge for a volume-weight meter of liquid density and a volume-weight meter of liquid density on the basis thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2923549C (en) Differential pressure based flow measurement device having improved pitot tube configuration
CN103398747B (en) A kind of gas meter and application process thereof
WO2005080924A8 (en) Unsteady flow meter
RU2476732C1 (en) Flow transmitter
US10760712B2 (en) Fluid regulators
CN203249658U (en) Piston type gas flowmeter
KR101326189B1 (en) Average pitot tube type flow meter
CN101451877B (en) Volume tube with passive containing cylinder pressure equilibrium structure
CN203479342U (en) Gas flowmeter
CN102589623A (en) High-accuracy wide-range flow meter
CN101349581B (en) Insert type flow measuring device based on MEMS sensor
RU2502054C1 (en) Ultrasonic flow meter
CN201262559Y (en) Plug-in flow measuring device based on MEMS sensor
CN102928029B (en) With the moisture two-phase flowmeter device of ring casing gas-liquid isolation pressure vessel
CN105242014A (en) Underground gas-liquid simulative testing system
CN208398948U (en) It is a kind of for measuring the throttling set pressure vessel of flux of moisture
RU2007118117A (en) METHOD FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN101949720B (en) Device and method for measuring split-phase type two-phase flow holdup rate
JPH07324955A (en) Fluidic gas meter
RU140862U1 (en) MEASURING TRANSMITTER OF LINEAR AND ANGULAR ACCELERATIONS
US11815524B2 (en) Volume fraction meter for multiphase fluid flow
Tomaszewski et al. The measuring system for air mass flow rate determination-difficult measuring conditions-case study
CN203374270U (en) Plunger oil well weighing flow meter
CN202631018U (en) Measurement device for measuring gas flow or liquid flow in large circular-section pipeline
CN202255480U (en) Multi-detection rod composite uniform speed pipe flow sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131229