RU2628878C1 - Устройство для измерения расхода текучей среды (варианты) - Google Patents

Устройство для измерения расхода текучей среды (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2628878C1
RU2628878C1 RU2016137040A RU2016137040A RU2628878C1 RU 2628878 C1 RU2628878 C1 RU 2628878C1 RU 2016137040 A RU2016137040 A RU 2016137040A RU 2016137040 A RU2016137040 A RU 2016137040A RU 2628878 C1 RU2628878 C1 RU 2628878C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
fluid
upstream
outlet
downstream
Prior art date
Application number
RU2016137040A
Other languages
English (en)
Inventor
Мл. Стэнли П. ЭВАНС
Флорин РОСКА
Махеш НАИР
Гуджарат ВЕЛЕКАР
Original Assignee
Флюид Хэндлинг ЭлЭлСи
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 Флюид Хэндлинг ЭлЭлСи filed Critical Флюид Хэндлинг ЭлЭлСи
Application granted granted Critical
Publication of RU2628878C1 publication Critical patent/RU2628878C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/222Shaping of the valve member
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40Details of construction of the flow constriction devices
    • G01F1/42Orifices or nozzles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относится к клапану, выполненному с возможностью обеспечения непосредственного измерения расхода. Предложен клапан, имеющий кожух/корпус, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе, по которому протекает поток текучей среды, или являющийся его частью, а также выполненный с по меньшей мере одним отводным отверстием для отбора давления, расположенным по меньшей мере в одном месте вдоль трубопровода, для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе; а также имеющий поворотную измерительную диафрагму, выполненную с возможностью поворота в корпусе или кожухе клапана на поворотной оси, расположенной в месте вдоль трубопровода, отличном от места расположения указанного отводного отверстия для отбора давления, между первым поворотным положением, обеспечивающим возможность нормальной работы потока текучей среды, и вторым поворотным положением, по существу перпендикулярным потоку текучей среды, обеспечивающим возможность непосредственного измерения расхода текучей среды, определяемого, основываясь на сигналах, измеряемых датчиком отводного отверстия для отбора давления, содержащим информацию об измеренном давлении в отводном отверстии для отбора давления, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении. Технический результат – создание клапана, выполненного с возможностью обеспечения непосредственного измерения расхода. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Приоритет данной заявки заявляется по дате подачи предварительной заявки на патент США №61/756814 (номер патентного поверенного F-B&G-Х0006//911-19.8-1), поданной 25 января 2013, которая включена в настоящий документ во всей полноте посредством ссылки.
Эта заявка также является частичным продолжением заявки на патент США №13/681628 (номер патентного поверенного F-B&G-X0003//911-19.6-1), поданной 20 ноября 2012, по дате подачи которой заявляется приоритет и которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область изобретения
Настоящее изобретение относится к технологии обеспечения непосредственного измерения расхода, и, более конкретно, настоящее изобретение относится к клапану, выполненному с возможностью обеспечивать такое непосредственное измерение расхода.
2. Краткое описание предшествующего уровня техники
В настоящее время наиболее известные системы, в которых текучая среда, протекающая с постоянной скоростью, нуждается в отдельном постоянном устройстве измерения расхода для проверки расхода системы. Эти дополнительные компоненты системы занимают дополнительное пространство и увеличивают потерю давления в зависимой от давления системе. В зависимости от используемого типа устройства для измерения расхода могут потребоваться значительные количества дополнительной длины трубопровода. Постоянные устройства для измерения расхода в системах с потоком текучей среды также являются объектом нарастания твердого осадка или взвеси.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к новой и уникальной технологии, устройству или функции, обеспечивающим возможность непосредственного измерения расхода текучей среды, которое может быть выполнено с помощью измерительной диафрагмы, которая может временно использоваться в любой системе с помощью независимого от давления регулирования расхода и требующей постоянного потока.
Настоящее изобретение, которое включает временное непосредственное измерение расхода в системе подачи текучей среды и уменьшает общее количество компонентов, необходимых в системе, при использовании совместно с независимым от давления устройством управления потоком, обеспечивает одно местоположение временной потери давления, при определении требований по потери давления всей системой, поскольку изменения в перепаде давления, вызванные использованием поворотной диафрагмы при измерении расхода, компенсируется регулятором перепада давления устройства управления потоком, которое не зависит от давления. Временный характер поворотной измерительной диафрагмы предотвращает накапливание твердого осадка или вещества в устройстве и устраняет необходимость в обслуживании, чтобы очистить или заменить неподвижное устройство с диафрагмой.
Настоящее изобретение содержит измерительную диафрагму, используемую для измерения расхода, которая выполнена с возможностью поворота перпендикулярно по желанию оператора, так что она оказывается на пути или не на пути потока. Оператор может поворачивать диафрагму так, что она оказывается на пути потока, чтобы использовать устройство в качестве кратковременного средства для измерения расхода, для проверки объемного расхода текучей среды через устройство. При использовании совместно с независимым по давлению устройством управление потоком, нижним по потоку от устройства, мгновенное падение давления, возникающее при взаимодействии с измерительной диафрагмой, будет компенсироваться регулятором давления в независимом по давлению устройстве управления потоком, поддерживая постоянный поток текучей среды в системе. Когда измерения расхода завершены, оператор может повернуть измерительную диафрагму, так что она оказывается не на пути потока.
Измерительная диафрагма может быть установлена в устройстве с помощью шарниров вдоль требуемой поворотной оси. Ручка или диск управляет поворотом одного шарнира, который, в свою очередь, управляет положением измерительной диафрагмы. Измерительная диафрагма может иметь фиксированный калиброванный внутренний диаметр. Отводные отверстия для отбора давления могут быть расположены непосредственно выше и ниже по потоку от измерительной диафрагмы, и будут, соответственно, считывать данные и использоваться для определения давления выше и ниже по потоку. Элементы порта в корпусе или кожухе устройства обеспечивают возможность измерения отводного отверстия для отбора давления. Расход может быть определен путем приложения измеренного перепада давления между расположенными выше и ниже по потоку отводными отверстиями, в зависимости от коэффициента расхода калиброванной измерительной диафрагмы, когда она повернута в перпендикулярное потоку положение.
Альтернативный вариант выполнения может включать отдельные сменные диафрагменные вставки, которые обеспечивают возможность измерения различных расходов и условий. Сама диафрагма может быть эксцентрической диаметру пластины, перпендикулярно потоку текучей среды, в соответствии с типом текучей среды, протекающей в системе. Для текучих сред с высокой концентрацией частиц может потребоваться использование эксцентрической диафрагмы. Кроме того, в измерительной диафрагме могут использоваться сегментарные или секторальные диафрагмы.
Измерение расхода может также осуществляться с использованием расходомерного сопла или универсального сопла, вместо неподвижной диафрагмы. Любой тип сопла может привести к тому же самому эффекту. Поток будет аналогично рассчитываться с коэффициентом расхода, изменяющимся в соответствии с конструкцией диафрагмы или сопла. Отводные отверстия для отбора давления могут быть расположены на устройстве в любой ориентации. Когда устройство для измерения расхода включено, использование независящего от давления устройства управления потоком, такого как независящий от давления регулирующий клапан или независящий от давления ограничитель потока, обеспечивает постоянный поток.
В другом варианте выполнения поворотной диафрагмы для обеспечения возможности измерения одного из отводных отверстий для отбора давления, могут использоваться встроенные элементы порта на оси измерительной диафрагмы.
Поворотная диафрагма может использоваться в качестве устройства сама по себе, или она может быть включена в независимый от давления регулирующий клапан или другое устройство управления потоком.
ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
В соответствии с некоторыми вариантами выполнения, настоящее изобретение может представлять собой устройство, такое как клапан, содержащий корпус или кожух вместе с поворотной измерительной диафрагмой.
Корпус или кожух клапана может быть выполнен с возможностью размещения в трубопроводе, по которому протекает поток текучей среды, или являющийся его частью, а также выполнен с по меньшей мере одним отводным отверстием для отбора давления, расположенным по меньшей мере в одном месте вдоль трубопровода, с обеспечением возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе. Поворотная измерительная диафрагма с выполненным или образованном в ней отверстием выполнена с возможностью поворота в корпусе или кожухе клапана на поворотной оси, расположенной в месте вдоль трубопровода, отличном от места расположения указанного по меньшей мере одного отводного отверстия для отбора давления, для поворота между первым поворотным положением, обеспечивающим нормальную работу потока текучей среды, и вторым поворотным положением, по существу перпендикулярным потоку текучей среды, для обеспечения непосредственного измерения расхода текучей среды, так что непосредственное измерение расхода текучей среды может быть осуществлено, основываясь, по меньшей мере частично, на сигналах, измеряемых по меньшей мере одним датчиком отводного отверстия для отбора давления, содержащих информацию об измеренном давлении в указанном по меньшей мере одном отводном отверстии для отбора давления, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении.
Настоящее изобретение может иметь одну или несколько из следующих дополнительных характеристик: указанное по меньшей мере одно отводное отверстие для отбора давления может содержать верхнее по потоку вдоль трубопровода отводное отверстие для отбора давления, для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе выше по потоку, и нижнее по потоку вдоль трубопровода отводное отверстие для отбора давления, для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе ниже по потоку, так что непосредственное измерение расхода текучей среды может быть осуществлено, основываясь, по меньшей мере частично, на сигналах, измеряемых верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, содержащими информацию об измеренном перепаде давлений между верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, в зависимости от коэффициента пропускной способности калиброванного отверстия, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении.
Устройство может содержать процессор сигналов или модуль обработки данных, выполненный с возможностью по меньшей мере: получения сигналов от верхнего по потоку и нижнего по потоку датчиков отводного отверстия для отбора давления, и осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на полученных сигналах.
Поворотная ось измерительной диафрагмы может быть расположена между верхним по потоку и нижним по потоку местах вдоль трубопровода.
Измерительная диафрагма может содержать шток, имеющий встроенное аксиальное отводное отверстие для отбора давления, расположенное вдоль поворотной оси, для обеспечения возможности измерения в одном отводном отверстии для отбора давления.
Измерительная диафрагма может иметь по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее по потоку или нижнее по потоку отводное отверстие; при этом устройство может содержать шток измерительной диафрагмы, имеющий встроенное аксиальное отводное отверстие для отбора давления, выполненное вдоль поворотной оси, для обеспечения возможности измерения в указанном по меньшей мере одном встроенном соответствующем верхнем по потоку или нижнем по потоку отводном отверстии.
Измерительная диафрагма может быть выполнена в виде кольцеобразной конструкции, толщина которой по существу обеспечивает возможность потоку текучей среды проходить мимо измерительной диафрагмы, когда та повернута в первое поворотное положение, причем кольцо выполнено с возможностью формирования калиброванного отверстия с коэффициентом пропускной способности, обеспечивающим возможность прохождения калиброванной текучей среды через измерительную диафрагму, когда та повернута во второе поворотное положение.
Устройство может содержать исполнительный механизм, содержащий ручку, выполненную с возможностью поворота измерительной диафрагмы между первым и вторым поворотными положениями.
Измерительная диафрагма может быть выполнена в виде отдельных взаимозаменяемых вставок, выполненных с возможностью измерения различных расходов и параметров, или содержать эти вставки.
Измерительная диафрагма имеет форму калиброванной измерительной диафрагмы, которая может быть выполнена с эксцентриситетом относительно диаметра измерительной диафрагмы.
Эксцентриситет калиброванной измерительной диафрагмы может быть основан, по меньшей мере частично, на типе текучей среды, протекающей в трубопроводе, или выполнен в соответствии с ним, в том числе и когда высокая концентрация частиц в текучей среде может потребовать использования эксцентрических отверстий, в том числе сегментарные или секторальные диафрагмы.
Измерительная диафрагма может быть выполнена в виде расходомерного сопла или универсального сопла или содержать одно из них.
Измерительная диафрагма может быть выполнена вместе с встроенным портом на оси измерительной диафрагмы, выполненным с возможностью измерения в по меньшей мере одном верхнем по потоку или нижнем по потоку отводном отверстии.
Для определения перепада давления измерительная диафрагма может содержать элементы, выполненные вместе с соответствующими верхним по потоку или нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления и находящиеся с ними в проточном сообщении.
Измерительная диафрагма может быть выполнена с проходящими через периферическую область каналами для обеспечения возможности протекания потока текучей среды, когда измерительная диафрагма находится в первом поворотном положении, для обеспечения нормального функционирования потока текучей среды.
Устройство может содержать процессор сигналов или модуль обработки данных, выполненный с возможностью по меньшей мере: получения сигналов от верхних по потоку и/или нижних по потоку датчиков отводного отверстия для отбора давления, и осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на полученных сигналах.
Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что оно обеспечивает конструкцию, которая обеспечивает возможность непосредственного измерения расхода через клапан в любой системе, где протекает текучая среда. Настоящее изобретение, которое включает непосредственное измерение расхода в герметичном корпусе или в шарике запорного клапана, уменьшает общее количество элементов, необходимых в системе, а также обеспечивает одно место потери давления при определении общих требований к потере давления системой, и самозапирание.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В описании представлены следующие чертежи, выполненные не в масштабе:
Фиг. 1 включает Фиг. 1а и 1b, показывающие виды в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, причем Фиг. 1 показывает клапан, установленный относительно нижних верхнего по потоку и нижнего по потоку отводных отверстий для отбора давления в трубопроводе, а также показывает калиброванную измерительную диафрагму, повернутую перпендикулярно (закрытую) направлению потока текучей среды, а Фиг. 1b показывает калиброванную измерительную диафрагму, изображенную на Фиг. 1, повернутую параллельно (открытую) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 2 включает Фиг. 2а и 2b, причем на Фиг. 2а показано схематичное изображение калиброванной измерительной диафрагмы, показанной на Фиг. 1, повернутой перпендикулярно (закрытой) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 2b показано схематичное изображение калиброванной измерительной диафрагмы, показанной на Фиг. 1b, повернутой параллельно (открытой) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, вместе с верхним по потоку верхним отводным отверстием для отбора давления, встроенным в ось измерительной диафрагмы, и нижним по потоку нижним отводным отверстием для отбора давления, выполненным в трубопроводе, при этом калиброванная измерительная диафрагма повернута перпендикулярно (закрыта) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, вместе с верхним по потоку верхним отводным отверстием для отбора давления, встроенным в ось измерительной диафрагмы, и нижним по потоку нижним отводным отверстием для отбора давления, выполненным в трубопроводе, при этом универсальное сопло повернуто перпендикулярно (закрыто) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, вместе с верхним по потоку верхним отводным отверстием для отбора давления, встроенным в ось измерительной диафрагмы, и нижним по потоку нижним отводным отверстием для отбора давления, выполненным в трубопроводе, при этом расходомерное сопло повернуто перпендикулярно (закрыто) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, вместе с нижними верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, и с калиброванной измерительной диафрагмой с эксцентрическим отверстием, шарнирно повернутой параллельно (открыта) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, вместе с нижними верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, и с калиброванной измерительной диафрагмой с эксцентрическим сегментарным отверстием, шарнирно повернутой параллельно (открыта) направлению потока текучей среды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 8 включает Фиг. 8а, 8b и 8с, причем на Фиг. 8а показан вид в аксонометрии элемента с калиброванным отверстием, выполненным с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, а на Фиг. 8b показан разрез клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, при этом элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 8а, выполненный в клапане, повернут перпендикулярно (закрыт) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 8с показан вид сбоку штока измерительной диафрагмы для установки в клапане, показанном на Фиг. 8b, причем все выполнено в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 9 включает Фиг. 9а, 9b и 9с, причем на Фиг. 9а показан вид в аксонометрии элемента с калиброванным отверстием, выполненным с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, на Фиг. 9b показан вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, при этом элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 9а, выполненный в клапане, повернут перпендикулярно (закрыт) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 9с элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 9а, повернут параллельно (открыто) направлению потока текучей среды, причем все выполнено в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 10 включает Фиг. 10а, 10b и 10с, причем на Фиг. 10а показан вид в аксонометрии элемента с калиброванным отверстием, выполненным с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, на Фиг. 10b показан вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, при этом элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 10а, выполненный в клапане, повернут перпендикулярно (закрыт) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 10с элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 10а, повернут параллельно (открыт) направлению потока текучей среды, причем все выполнено в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 11 включает Фиг. 11а, 11b и 11с, причем на Фиг. 11а показан вид в аксонометрии элемента с калиброванным отверстием, выполненным с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, на Фиг. 11b показан вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в, или представляющий собой часть трубопровода, при этом элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 11, выполненный в клапане, повернут перпендикулярно (закрыт) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 11с элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 11а, повернут параллельно (открыт) направлению потока текучей среды, причем все выполнено в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 12 включает Фиг. 12а, 12b и 12с, причем на Фиг. 12а показан вид в аксонометрии элемента с калиброванным отверстием, выполненным с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, на Фиг. 12b показан вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, при этом элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 12а, выполненный в клапане, повернут перпендикулярно (закрыт) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 12с элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 12а, повернут параллельно (открыт) направлению потока текучей среды, причем все выполнено в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 13 включает Фиг. 13а, 13b, 13с и 13d, причем на Фиг. 13а показан вид в аксонометрии элемента с калиброванным отверстием, выполненным с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, на Фиг. 13d показан вид в разрезе клапана, имеющего корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой его часть, при этом элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 13а, выполненный в клапане, показан повернутым перпендикулярно (закрытым) направлению потока текучей среды, на Фиг. 13с элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 13а, повернут параллельно (открытый) направлению потока текучей среды, а на Фиг. 13d элемент с калиброванным отверстием, показанный на Фиг. 13а, повернут перпендикулярно (закрыто) в направлении потока текучей среды, аналогично показанному на Фиг. 13b, причем все выполнено в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 14 изображает блок-схему процессора сигналов или модуля обработки сигналов для реализации обработки сигналов, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1-7
В целом, Фиг. 1 и 3-7 показывают виды в разрезе устройства, в целом обозначенного как 10, имеющего клапан, в целом обозначенный как 12, имеющий корпус или кожух, в целом обозначенный как 14, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе или представляющий собой часть трубопровода Р с протекающим в ней потоком F текучей среды.
На Фиг. 1 и 3-7 корпус или кожух 14 клапана показан выполненным с по меньшей мере одним отводным отверстием 20а, 20b для отбора давления, расположенным по меньшей мере в одном месте 22а, 22b вдоль трубопровода Р, чтобы обеспечивать возможность измерения давления потока F текучей среды в трубопроводе Р.
Например, на Фиг. 1 клапан 12 содержит измерительную диафрагму 16, имеющую отверстие 16' и выполненную с возможностью поворота в корпусе или кожухе 14 клапана, например, на шарнирах 17а, 17b измерительной диафрагмы, как показано, на поворотной оси А, расположенной в местоположении 22 с вдоль трубопровода Р, отличном от местоположения указанного по меньшей мере одного отводного отверстия 20а, 20b для отбора давления, для выполнения поворота между первым поворотным положением (Фиг. 2а) для обеспечения нормального функционирования потока текучей среды, и вторым поворотным положением (см. Фиг. 2b), по существу перпендикулярным потоку F для обеспечения непосредственного измерения потока F текучей среды. В иллюстративных целях измерительная диафрагма 16 может быть повернута с помощью поворота исполнительного механизма, такого как ручка Н, как показано, который соединен со штоком 19 измерительной диафрагмы, соединенным с самой измерительной диафрагмой 16.
В процессе работы непосредственное измерение потока F текучей среды через измерительную диафрагму 16 может осуществляться, например, с помощью процессора сигнала или модуля 100 обработки сигнала, показанного на Фиг. 14, в соответствии с тем, как изложено в настоящем документе, основываясь, по меньшей мере частично, на сигналах, измеренных по меньшей мере одним датчиком 18а, 18b отводного отверстия, содержащим информацию о величине измеряемого давления в указанном по меньшей мере одном отводном отверстии 20а, 20b, когда измерительная диафрагма 16 находится во втором поворотном положении (см. Фиг. 2b).
Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, шток 19, как показано в настоящем документе, может содержать другие элементы, в соответствии с тем, что показано, в том числе элемент штока, элемент уплотнительного кольца, запорный механизм для присоединения рукоятки Н к штоку и т.д., которые не описаны подробно, так как они не являются существенными для изобретения, и могут быть реализованы специалистом в данной области без излишнего экспериментирования.
Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, датчики для отбора давления, такие как элементы 18а, 18b, выполненные с возможностью измерения давления текучей среды и обеспечения передачи сигналов, содержащих об этом информацию, известны в данной области техники, при этом объем изобретения не предназначен быть ограниченным каким-либо конкретным их типом или видом, либо известным в настоящее время, либо тем, который будет разработан в будущем.
На Фиг. 1-7 аналогичные элементы или компоненты, как правило, для единообразия даются со ссылками на аналогичные номера позиций. Кроме того, также следует понимать, что не все чертежи содержат все номера позиций, чтобы чрезмерно не загромождать чертеж.
Фиг. 3: Встроенное отводное отверстие для отбора давления
На Фиг. 3 показан вариант выполнения изобретения, в котором верхнее по потоку верхнее отводное отверстие 20а' для отбора давления может быть встроено в шток 19' измерительной диафрагмы в верхнем по потоку местоположении 22а вдоль трубопровода Р, а нижнее по потоку нижнее отводное отверстие 20b для отбора давления может быть выполнено в трубопроводе Р в нижнем по потоку местоположении 22b вдоль трубопровода Р. Калиброванная измерительная диафрагма 16 имеет отверстие 16' и может поворачиваться перпендикулярно (закрыто) в направлении потока F текучей среды, в соответствии с тем, как показано на Фиг. 2b. Калиброванная измерительная диафрагма 16 может быть также повернута в местоположение 22с вдоль трубопровода Р, в соответствии с тем, как показано на Фиг. 1а.
Шток 19' измерительной диафрагмы также может быть выполнен с соответствующим отводным отверстием / портом 21а для отбора давления, для обеспечения и измерения входного потока текучей среды с помощью верхнего по потоку элемента 18а отводного отверстия для отбора давления, наподобие датчика, в соответствии с тем, что показано на Фиг. 1а. Это также раскрыто в вышеупомянутой заявке на патент США №13/681628 (номер патентного поверенного F-B&G-X0003//911-19.6-1). Трубопровод Р может быть выполнен с нижним по потоку элементом 18b отводного отверстия для отбора давления, наподобие датчика, для измерения выходного потока текучей среды, например, в соответствии с изображенным на Фиг. 1а.
В соответствии с изложенным в настоящем документе, объем изобретения предполагает включение либо трубопровода Р, либо корпуса или кожуха 14 клапана, выполненного с верхними по потоку или с нижними по потоку отводными отверстиями для отбора давления. Из Фиг. 3 следует понимать, что часть либо трубопровода Р, либо корпуса или кожуха 14 клапана может быть выполнена с возможностью обеспечения проточного сообщения входной текучей средой и соответствующим отводным отверстием / портом 21а для отбора давления, выполненным в штоке 19' измерительной диафрагмы.
Объем изобретения также включает варианты выполнения, выполненные в соответствии с сутью изобретения, в которых нижнее по потоку нижнее отводное отверстие 20b также может быть выполнено в виде встроенного отводного отверстия для отбора давления, аналогично, или в соответствии со встроенным верхним отводным отверстием 22а' для отбора давления.
Фиг. 4: Универсальное сопло
Фиг. 4 показывает вариант выполнения изобретения, в котором верхнее по потоку верхнее отводное отверстие 22а' для отбора давления встроено в шток 19' измерительной диафрагмы, а нижнее по потоку нижнее отводное отверстие 22b может быть выполнено в трубопроводе Р, например, в соответствии с тем, что показано на Фиг. 3. Кроме того, измерительная диафрагма может быть выполнена в виде универсального сопла 16а с отверстием 16а', повернутого перпендикулярно (закрыто) в направлении потока текучей среды, например, в соответствии с тем, что показано на Фиг. 4 и Фиг. 2b.
Фиг. 5: Расходомерное сопло
Фиг. 5 показывает вариант выполнения изобретения, в котором верхнее по потоку верхнее отводное отверстие 22а' для отбора давления может быть встроено в шток 19' измерительной диафрагмы, нижнее по потоку нижнее отводное отверстие 22b для отбора давления может быть выполнено в трубопроводе Р, например, в соответствии с тем, что показано на Фиг. 3-4. Кроме того, измерительная диафрагма может быть выполнена как расходомерное сопло 16b с отверстием 16b', повернутое перпендикулярно (закрыто) направлению потока текучей среды, в соответствии с тем, что показано на Фиг. 5 и Фиг. 2b. На Фиг. 5, в качестве примера, отверстие 16b' расходомерного сопла 16b может быть выполнено так, что оно сужается вовнутрь, как показано.
Фиг. 6: Эксцентрическая диафрагма
На Фиг. 6 показан вариант выполнения изобретения, в котором измерительная диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 16с, которая может быть выполнена с эксцентрическим отверстием 16с', повернутым параллельно (открыто) направлению потока F текучей среды.
Эксцентрическое отверстие 16с' может быть выполнено со смещением от центра, как показано, и может иметь такие формы, как круг, как показано, а также другие типы или виды форм, включая овальные, квадратные, прямоугольные, треугольные и т.д. Объем изобретения предполагает также включение и других типов или видов форм, либо уже известных, либо тех, которые будут сформулированы в будущем.
Эксцентрическое отверстие 16с' может также быть выполнено с определенным размером и пропорциональностью, в зависимости от калиброванной измерительной диафрагмы 16с в целом, например, включая масштабирование, больше или меньше, чем показано на Фиг. 6. Кроме того, объем изобретения не предназначен быть ограниченным каким-либо конкретным типом или видом размера или пропорциональности.
Фиг. 7: Сегментарная диафрагма
Фиг. 7 показывает вариант выполнения изобретения, в котором диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 16d, которая может быть выполнена с сегментарным отверстием 16d', повернутым параллельно (открыто) направлению потока F текучей среды.
Сегментарная диафрагма 16d' может быть выполнена со смещением от центра, как показано, и может содержать такие формы, как полукруг, как показано, а также другие типы или виды форм, в том числе полуовальные, квадратные, прямоугольные, треугольные и т.д. Объем изобретения предполагает также включение и других типов или видов форм, либо уже известных, либо тех, которые будут сформулированы в будущем.
Сегментарная диафрагма 16d' может быть выполнена с определенным размером и пропорциональностью, в зависимости от калиброванной измерительной диафрагмы 16d в целом, например, включая масштабирование, больше или меньше, чем показано на Фиг. 7. Кроме того, объем изобретения не предназначен быть ограниченным каким-либо конкретным типом или видом размера или пропорциональности.
Фиг. 8-13:
Аналогично тому, что показано на Фиг. 1 и 3-7, Фиг. 8-13 также показывают виды в поперечном разрезе устройства, в целом обозначенного как 50, имеющего клапан, в целом обозначенный как 52, имеющий корпус или кожух, в целом обозначенный как 54, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе Р, или представляющий собой часть трубопровода Р, переносящего поток F текучей среды.
Тем не менее, в отличие от того, что показано на Фиг. 1 и 3-7, все Фиг. 8-13 показывают варианты выполнения, в которых измерительная диафрагма 56 выполнена относительно штока 59 измерительной диафрагмы и имеет по меньшей мере одно встроенное осевое отводное отверстие 59а для отбора давления, выполненное в ней вдоль поворотной оси А, чтобы обеспечивать возможность измерения посредством отводного отверстия для отбора давления, например, выполненного в измерительной диафрагме 56. Например, в отличие от того, что также показано на Фиг. 1 и 3-7, измерительная диафрагма 56 может также быть выполнена с по меньшей мере одним элементом 56а, 56b отводного отверстия, имеющим по меньшей мере одно выполненное в нем встроенное соответствующе верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56a, 56b''.
Для единообразия, на Фиг. 8-13 одинаковые элементы, как правило, обозначены аналогичными номерами позиций. Кроме того, следует понимать, что не все чертежи содержат все номера позиций, чтобы чрезмерно не загромождать чертеж.
Фиг. 8
Фиг. 8а и 8b показывают вариант выполнения настоящего изобретения, на котором калиброванная измерительная диафрагма 56 имеет отверстие 56' и может быть выполнена с по меньшей мере одним элементом 56а, 56b отводного отверстия, имеющим выполненное или сформированное в нем встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56а', 56b'. Указанный по меньшей мере один элемент 56а, 56b отводного отверстия, например, может иметь угловую и скошенную конфигурацию или форму, в соответствии с тем, что изображено. Указанное по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56а', 56b' может быть выполнено проходящим через указанный по меньшей мере один элемент 56а, 56b отводного отверстия, как показано.
На Фиг. 8а и 8b калиброванная измерительная диафрагма 56 может содержать канальную часть 56 с, имеющую канал 56 с', находящийся в проточном сообщении с указанным по меньшей мере одним встроенным осевым отводным отверстием 59а для отбора давления штока 59 измерительной диафрагмы. Калиброванная измерительная диафрагма 56 показана повернутой перпендикулярно (закрыта) в направлении потока F текучей среды, в соответствии с тем, что показано на Фиг. 2b.
Фиг. 8с показывает, в качестве примера, шток 59 измерительной диафрагмы для установки в клапане 52, изображенном на Фиг. 8b.
Фиг. 9
Фиг. 9а-9с иллюстрируют вариант выполнения настоящего изобретения, в котором измерительная диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 56(1), имеющей отверстие 56(1)', и может быть выполнена с по меньшей мере одним элементом 56(1)а, 56(1)b отводного отверстия, имеющим по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(1)а', 56(1)b', выполненное или образованное в нем, как показано. В качестве примера, указанное по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(1)а', 56(1)b' может быть выполнен под углом, чтобы проходить через указанный по меньшей мере один элемент или часть 56(1)а, 56(1)b отводного отверстия, как показано.
На Фиг. 9b калиброванная измерительная диафрагма 56(1) показана повернутой перпендикулярно (закрыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2b.
На Фиг. 9с калиброванная измерительная диафрагма 56(1) показана повернутой параллельно (открыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2а.
Фиг. 10
Фиг. 10а-10 с показывают вариант выполнения настоящего изобретения, в котором измерительная диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 56(2) с отверстием 56(2)', и может быть выполнена с по меньшей мере одним элементом или частью 56(2)а, 56(2)b отводного отверстия, имеющим по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(2)а', 56(2)b', выполненное или образованное в нем, как показано. В качестве примера, указанное по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(2)а', 56(2)b' может быть выполнено под углом, чтобы проходить через указанный по меньшей мере один элемент или часть 56(2)а, 56(2)b отводного отверстия, как показано.
На Фиг. 10b калиброванная измерительная диафрагма 56(2) показана выполненной с каналами 56(2)с под уплотнительное кольцо, для вмещения уплотнительных колец 56(2)d, как показано на Фиг. 10b и 10с, для обеспечения уплотнительной функциональности между трубопроводом Р или корпусом или кожухом 54 клапана и калиброванной измерительной диафрагмой 56(2).
На Фиг. 10b калиброванная измерительная диафрагма 56(2) показана повернутой перпендикулярно (закрыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2b.
На Фиг. 10с калиброванная измерительная диафрагма 56 (2) показана повернутой параллельно (открыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2а.
Фиг. 11
Фиг. 11а-11 с показывают вариант выполнения настоящего изобретения, в котором измерительная диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 56(3) с отверстием 56(3)' и может быть выполнена с по меньшей мере одним элементом или частью 56(3)а, 56(3)b отводного отверстия, имеющим по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(3)а', 56(3)b', выполненное или образованное в нем, как показано. В качестве примера, указанное по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(3)а', 56(3)b' может быть выполнено под углом, чтобы проходить через указанный по меньшей мере один элемент или часть 56(3)а, 56(3)b отводного отверстия, как показано.
На Фиг. 11b калиброванная измерительная диафрагма 56(3) показана повернутой перпендикулярно (закрыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2b.
На Фиг. 11с калиброванная измерительная диафрагма 56(3) показана повернутой параллельно (открыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2а.
В результате, разница между вариантом выполнения, показанным на Фиг. 11, и вариантом выполнения, показанном на Фиг. 10, основана на использовании или не использовании кольцевых каналов 56(2)с и уплотнительных колец 56(2)d.
Фиг. 12
Фиг. 12а-12с показывают вариант выполнения настоящего изобретения, в котором измерительная диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 56(4) с отверстием 56(4)' и может быть выполнена с по меньшей мере одним элементом или частью 56(4)а, 56(4)b отводного отверстия, имеющим по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(4)а', 56(4)b', выполненное или образованное в нем, как показано. В качестве примера, указанное по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(4)а', 56(4)b' может быть выполнено под углом и проходит через указанный по меньшей мере один элемент или часть 56(4)а, 56(4)b отводного отверстия, как показано.
На Фиг. 12b калиброванная измерительная диафрагма 56(4) показана повернутой перпендикулярно (закрыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2b.
На Фиг. 12с калиброванная измерительная диафрагма 56(4) показана повернутой параллельно (открыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2а. На Фиг. 12а-12с калиброванная измерительная диафрагма 56(4) показана выполненной с частично проходящими через периферическую область каналами 56(4)с для обеспечения потока текучей среды через измерительную диафрагму 56(4), когда она повернута параллельно (открыта), в соответствии с тем, что показано на Фиг. 2b и 12с. Фиг. 12 изображает калиброванную измерительную диафрагму 56(4), выполненную с четырьмя частично проходящими через периферическую область каналами 56(4)с, по две пары на каждой стороне, несмотря на то, что объем настоящего изобретения предусматривает включение и других конфигураций, таких как с одним частично проходящим через периферическую область каналом на каждой стороне, или с тремя частично проходящими через периферическую область каналами на каждой стороне, и т.д. Как лучше всего показано на Фиг. 12с, пары частично проходящих через периферическую область каналов 56(4)с на каждой стороне выполнены смещенными, например, так, что каналы 56(4)с (слева, как показано) немного выше, чем другие каналы 56(4)с (справа, как показано). На Фиг. 12с диаметрально противоположные смещенные пары частично проходящих через периферическую область каналов 56(4)с на соответствующих сторонах калиброванной измерительной диафрагмы 56(4) выполнены по существу совмещенными друг с другом, как показано, так что поток текучей среды может проходить через одни диаметрально противоположные смещенные частично проходящие через периферическую область каналы 56(4)с на одной соответствующей стороне калиброванной измерительной диафрагмы 56(4), а затем через другие диаметрально противоположные смещенные частично проходящие через периферическую область каналы 56(4)с на другой соответствующей стороне диафрагмы 56(4).
Каналы 56(4)с могут быть выполнены в наружной поверхности измерительной диафрагмы 56(4), как показано, и могут иметь формы, такие как прямоугольные, как показано, а также другие типы или виды форм, в том числе овальные, квадратные, треугольные и т.д. Объем изобретения предусматривает включение других типов или видов форм, либо известных в настоящее время, либо тех, которые будут разработаны в будущем.
Каналы 56(4)с могут быть выполнены с определенным размером и пропорциональностью, в зависимости от калиброванной измерительной диафрагмы 56(4) в целом, например, включая масштабирование, больше или меньше, чем показано на Фиг. 12а-12с. Кроме того, объем изобретения не предназначен быть ограниченным каким-либо конкретным типом или видом размера или пропорциональности для обеспечения потока текучей среды через измерительную диафрагму 56(4), когда она повернута параллельно (открыта), в соответствии с тем, что показано на Фиг. 2b и 12с.
Фиг. 13
Фиг. 13а-13d показывают вариант выполнения изобретения, в котором измерительная диафрагма может иметь форму калиброванной измерительной диафрагмы 56(5) с отверстием 56(5)' и может быть выполнена с по меньшей мере одним элементом или частью 56(5)а, 56(5)b отводного отверстия, имеющим по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(5)а', 56(5)b', выполненное или образованное в нем, как показано. В качестве примера, указанное по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее или нижнее по потоку отводное отверстие 56(5)а', 56(5)b' может быть выполнено под углом и проходит через указанный по меньшей мере один элемент или часть 56(5)а, 56(5)b отводного отверстия, как показано.
На Фиг. 13b и 13d калиброванная измерительная диафрагма 56(5) показана повернутой перпендикулярно (закрыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2b.
На Фиг. 13 с калиброванная измерительная диафрагма 56(5) показана повернутой параллельно (открыта) направлению потока F текучей среды, в соответствии с тем, что изображено на Фиг. 2а. Трубопровод Р' (с правой стороны) также показан выполненным со сходящимся внутрь на конус каналом С, по сравнению с трубопроводом Р (с левой стороны), имеющим не сходящийся на конус канал С.
Фиг. 14: Процессор 100 сигналов
В соответствии с настоящим изобретением, устройство 10 может также содержать процессор сигналов или модуль 100 обработки данных, показанный на фиг. 14, который может быть выполнен с возможностью по меньшей мере: получения сигналов от верхнего или нижнего по потоку датчика 18а и 18b отводного отверстия для отбора давления (см. также Фиг. 1), и осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на полученных сигналах. Процессор 16 сигналов может быть также выполнен с возможностью обеспечения соответствующих сигналов, содержащих информацию о непосредственном измерении расхода потока текучей среды. Процессор 100 может также быть выполнен с процессором и по меньшей мере одним запоминающим устройством и компьютерным программным кодом, причем указанное по меньшей мере одно запоминающее устройство и указанный компьютерный программный код выполнены с возможностью, вместе с указанным по меньшей мере одним процессором, реализации процессором сигнала по меньшей мере функции обработки сигнала в устройстве, указанном выше. Специалист способен реализовать такой процессор сигналов для выполнения вышеупомянутой функции обработки сигнала без излишнего экспериментирования.
В качестве примера, функциональность процессора 100 может быть реализована с помощью аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения или их комбинации. В типичной реализации программного обеспечения процессор 100 содержит одну или несколько микропроцессорных архитектур, имеющих по меньшей мере один микропроцессор, оперативную память (RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), устройства ввода / вывода и управления, а также соединяющие их шины данных и адресные шины. Специалист способен запрограммировать такое приложение, основанное на микроконтроллере (или микропроцессоре) для выполнения функции, описанной в данном документе без излишнего экспериментирования. Объем изобретения не предназначен быть ограниченным какой-либо конкретной реализации с помощью технологии, либо известной в настоящее время, либо той, которая будет разработана в будущем.
Объем изобретения
Следует понимать, что, если не указано иное, любой из признаков, характеристик, альтернатив или модификаций, описанных в отношении конкретного варианта выполнения настоящего изобретения, может также быть применен, использован или объединен с любым другим вариантом выполнения, описанным в настоящем документе. Кроме того, чертежи, представленные в настоящем документе, показаны не в масштабе.
Несмотря на то, что настоящее изобретение описано посредством примера в отношении центробежного насоса, объем изобретения предполагает включение всех признаков в отношении других типов или видов насосов, либо известных в настоящее время, либо тех, которые будут разработаны в будущем.
Несмотря на то, что настоящее изобретение описано и проиллюстрировано в отношении иллюстративных вариантов выполнения, все сказанное выше, а также различные другие дополнения и опущения могут быть выполнены без отхода от сущности и объема настоящего изобретения.

Claims (28)

1. Устройство для измерения расхода текучей среды, содержащее:
клапан, имеющий:
корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе, по которому протекает поток текучей среды, или являющийся его частью, а также выполненный с по меньшей мере одним отводным отверстием для отбора давления, расположенным по меньшей мере в одном месте вдоль трубопровода, для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе, и
измерительную диафрагму, имеющую выполненное или образованное в ней отверстие и выполненную с возможностью поворота в корпусе или кожухе клапана на поворотной оси, расположенной в месте вдоль трубопровода, отличном от места расположения указанного по меньшей мере одного отводного отверстия для отбора давления, между первым поворотным положением, обеспечивающим возможность нормальной работы потока текучей среды, и вторым поворотным положением, по существу перпендикулярным потоку текучей среды для обеспечения возможности непосредственного измерения расхода текучей среды,
так что обеспечена возможность осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на сигналах, измеряемых по меньшей мере одним датчиком отводного отверстия для отбора давления и содержащих информацию об измеренном давлении в указанном по меньшей мере одном отводном отверстии для отбора давления, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении.
2. Устройство по п. 1, в котором указанное по меньшей мере одно отводное отверстие для отбора давления имеет расположенное в верхнем по потоку месте вдоль трубопровода верхнее по потоку отводное отверстие для отбора давления для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе выше по потоку, и расположенное в нижнем по потоку месте вдоль трубопровода нижнее по потоку отводное отверстие для отбора давления для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе ниже по потоку, так что непосредственное измерение расхода текучей среды может быть осуществлено, основываясь, по меньшей мере частично, на сигналах, измеряемых верхним по потоку и нижним по потоку датчиками отводных отверстий для отбора давления и содержащих информацию об измеренном перепаде давлений между верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, в зависимости от коэффициента пропускной способности калиброванного отверстия, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении.
3. Устройство по п. 2, в котором поворотная ось измерительной диафрагмы расположена вдоль трубопровода между верхним по потоку местом и нижним по потоку местом.
4. Устройство по п. 2, которое содержит процессор сигналов или модуль обработки данных, выполненный с возможностью по меньшей мере:
получения сигналов от верхнего по потоку и нижнего по потоку датчика отводных отверстий для отбора давления, и
осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на полученных сигналах.
5. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма содержит шток, имеющий встроенное аксиальное отводное отверстие для отбора давления, расположенное вдоль поворотной оси, для обеспечения возможности измерения давления в одном отводном отверстии для отбора давления.
6. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма имеет по меньшей мере одно встроенное соответствующее верхнее по потоку или нижнее по потоку отводное отверстие, при этом устройство содержит шток измерительной диафрагмы, имеющий встроенное аксиальное отводное отверстие для отбора давления, выполненное вдоль поворотной оси, для обеспечения возможности измерения давления в указанном по меньшей мере одном соответствующем верхнем по потоку или нижнем по потоку отводном отверстии.
7. Устройство по п. 6, в котором эксцентриситет калиброванной измерительной диафрагмы основан, по меньшей мере частично, на типе текучей среды, протекающей в трубопроводе, или выполнен в соответствии с типом этой текучей среды, в том числе когда высокая концентрация частиц в текучей среде может потребовать использования эксцентрических отверстий, в том числе сегментарных или секторальных диафрагм.
8. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма выполнена в виде кольцеобразной конструкции, толщина которой по существу обеспечивает возможность прохождения потока текучей среды мимо измерительной диафрагмы, когда та повернута в первое поворотное положение, причем кольцо выполнено с возможностью формирования калиброванного отверстия, имеющего коэффициент пропускной способности, обеспечивающий возможность прохождения калиброванного потока текучей среды через измерительную диафрагму, когда та повернута во второе поворотное положение.
9. Устройство по п. 1, содержащее исполнительный механизм, содержащий ручку, выполненную с возможностью поворота измерительной диафрагмы между первым и вторым поворотными положениями.
10. Устройство по п. 1, в котором диафрагма имеет форму отдельных взаимозаменяемых вставок, выполненных с возможностью измерения различных расходов и условий, или содержит их.
11. Устройство по п. 1, в котором диафрагма имеет форму калиброванной измерительной диафрагмы, выполненной с эксцентриситетом относительно диаметра измерительной диафрагмы.
12. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма имеет форму расходомерного сопла или универсального сопла или включает одно из них.
13. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма выполнена с встроенным портом на своей оси, выполненным с возможностью измерения давления в по меньшей мере одном из верхнего по потоку и нижнего по потоку отводного отверстия для отбора давления.
14. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма содержит элементы, выполненные с соответствующими верхним по потоку или нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления и находящиеся в проточном сообщении с верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления для определения измеренного перепада давления.
15. Устройство по п. 1, в котором измерительная диафрагма выполнена с проходящими через периферическую область каналами для обеспечения возможности протекания потока текучей среды, когда измерительная диафрагма находится в первом поворотном положении, для обеспечения нормального функционирования потока текучей среды.
16. Устройство по п. 1, которое содержит процессор сигналов или модуль обработки данных, выполненный с возможностью по меньшей мере:
получения сигналов от по меньшей мере одного датчика отводного отверстия для отбора давления, и
осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на полученных сигналах.
17. Устройство для измерения расхода текучей среды, содержащее клапан, имеющий:
корпус или кожух, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе, в котором протекает поток текучей среды, а также выполненный с верхним по потоку отводным отверстием для отбора давления, расположенным в верхнем по потоку местоположении для обеспечения возможности измерения давления текучей среды выше по потоку в трубопроводе, и с нижним по потоку отводным отверстием для отбора давления, расположенным в нижнем по потоку местоположении для обеспечения возможности измерения давления текучей среды ниже по потоку в трубопроводе, и
измерительную диафрагму, установленную в корпусе или кожухе клапана на оси между указанным верхним по потоку местоположением верхнего по потоку отводного отверстия для отбора давления и указанным нижним по потоку местоположением нижнего по потоку отводного отверстия для отбора давления, с возможностью поворота между первым поворотным положением, обеспечивающим нормальную работу потока текучей среды, и вторым поворотным положением, по существу перпендикулярным потоку текучей среды, для обеспечения непосредственного измерения расхода текучей среды,
так что обеспечена возможность осуществления непосредственного измерения расхода текучей среды, основываясь, по меньшей мере частично, на сигналах, измеряемых датчиками верхнего по потоку и нижнего по потоку отводных отверстий для отбора давления и содержащих информацию об измеренном перепаде давлений между верхним по потоку и нижним по потоку отводными отверстиями для отбора давления, в зависимости от коэффициента пропускной способности калиброванного отверстия, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении.
RU2016137040A 2013-01-25 2014-01-27 Устройство для измерения расхода текучей среды (варианты) RU2628878C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361756814P 2013-01-25 2013-01-25
US61/756,814 2013-01-25

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015129011A Division RU2015129011A (ru) 2013-01-25 2014-01-27 Поворотная измерительная диафрагма для непосредственного измерения расхода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2628878C1 true RU2628878C1 (ru) 2017-08-22

Family

ID=51228096

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137040A RU2628878C1 (ru) 2013-01-25 2014-01-27 Устройство для измерения расхода текучей среды (варианты)
RU2015129011A RU2015129011A (ru) 2013-01-25 2014-01-27 Поворотная измерительная диафрагма для непосредственного измерения расхода

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015129011A RU2015129011A (ru) 2013-01-25 2014-01-27 Поворотная измерительная диафрагма для непосредственного измерения расхода

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2948742B1 (ru)
CN (1) CN104956189B (ru)
AU (1) AU2014209161B2 (ru)
GB (1) GB2524688B (ru)
RU (2) RU2628878C1 (ru)
WO (1) WO2014117055A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2014629B1 (en) * 2015-04-14 2016-10-24 Shell Int Research Orifice assembly for a differential pressure meter.
CN106092538B (zh) * 2016-06-17 2018-06-22 西北工业大学 一种用于轴向转动孔流量系数测量的装置及不转动法
CN106092649B (zh) * 2016-07-23 2019-01-08 天津大学 带有偏心孔板的湿气液相取样器
CN106290476B (zh) * 2016-08-11 2019-06-07 广州易活生物科技有限公司 保持结构及包括保持结构的检测仪
CN108168627B (zh) * 2018-02-08 2023-10-20 北京大漠石油工程技术有限公司 旋转孔板计量流量装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2574198A (en) * 1944-07-08 1951-11-06 Wilbur W Stevenson Fluid meter
US3805612A (en) * 1971-02-08 1974-04-23 Oval Eng Co Ltd Orifice flow meter
US4562744A (en) * 1984-05-04 1986-01-07 Precision Measurement, Inc. Method and apparatus for measuring the flowrate of compressible fluids
US4750370A (en) * 1986-07-18 1988-06-14 Amoco Corporation Orifice plate assembly
US5685240A (en) * 1995-11-13 1997-11-11 Db Riley, Inc. Variable orifice plate for coal pipes
US20080307896A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Stephen Arthur Ifft Locating Of Pressure Taps On Face Of Orifice Plate Device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1569305A (en) * 1926-01-12 Orifice fitting
US568524A (en) * 1896-09-29 Cultivator
GB373651A (en) * 1931-02-18 1932-05-18 Anglo Persian Oil Company Ltd Improvements relating to fluid meters
US3610286A (en) * 1969-10-27 1971-10-05 Camco Inc Orifice valve assembly
US3695105A (en) * 1970-03-25 1972-10-03 Itt Hydraulic valve with fluid meter connections
JPH11166844A (ja) * 1997-12-05 1999-06-22 Toshiba Eng Co Ltd オリフィス装置
JPH11183213A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Toshiba Eng Co Ltd オリフィス装置
CN2518084Y (zh) * 2002-01-29 2002-10-23 沈复中 矩锥密封型高级阀式孔板节流装置
ITBS20020046A1 (it) * 2002-05-03 2003-11-03 Enolgas Bonomi Spa Valvola a sfera con misuratore di portata incorporato direttamente nella sfera
US6843138B2 (en) * 2002-12-20 2005-01-18 Radiodetection Limited Method and apparatus for measuring air flow
CN201344808Y (zh) * 2008-12-16 2009-11-11 平顶山天安煤业股份有限公司十矿 可调式孔板流量计
US20140144248A1 (en) * 2010-11-15 2014-05-29 Sean Walters Flow metering valve
US9016140B2 (en) * 2012-11-20 2015-04-28 Fluid Handling Llc Valve having rotatable valve ball with calibrated orifice and coaxial upstream/downstream ports and angled taps to measure upstream/downstream pressures for flow measurement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2574198A (en) * 1944-07-08 1951-11-06 Wilbur W Stevenson Fluid meter
US3805612A (en) * 1971-02-08 1974-04-23 Oval Eng Co Ltd Orifice flow meter
US4562744A (en) * 1984-05-04 1986-01-07 Precision Measurement, Inc. Method and apparatus for measuring the flowrate of compressible fluids
US4750370A (en) * 1986-07-18 1988-06-14 Amoco Corporation Orifice plate assembly
US5685240A (en) * 1995-11-13 1997-11-11 Db Riley, Inc. Variable orifice plate for coal pipes
US20080307896A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Stephen Arthur Ifft Locating Of Pressure Taps On Face Of Orifice Plate Device

Also Published As

Publication number Publication date
CN104956189A (zh) 2015-09-30
RU2015129011A (ru) 2017-03-03
EP2948742C0 (en) 2023-10-04
GB2524688A (en) 2015-09-30
GB201512238D0 (en) 2015-08-19
EP2948742B1 (en) 2023-10-04
EP2948742A4 (en) 2016-08-17
EP2948742A1 (en) 2015-12-02
CN104956189B (zh) 2019-09-24
AU2014209161A1 (en) 2015-08-06
AU2014209161B2 (en) 2016-08-25
GB2524688B (en) 2017-11-29
WO2014117055A1 (en) 2014-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2628878C1 (ru) Устройство для измерения расхода текучей среды (варианты)
US9170137B2 (en) Rotatable orifice plate for direct flow measurement
CN101430025B (zh) 流量检测阀
US8899108B2 (en) Flow sensor with multi-position laminar flow element having integrated bypass channels
JP6093177B2 (ja) 流体フローメータ
US8356627B2 (en) Three-valves manifold for differential pressure type flow meter
US7900522B2 (en) Flow meter having rotor with multiple flow channels of different diameter
EP2715195B1 (en) Manual balancing valve
JPH0328717A (ja) 流れ検知装置
US6053055A (en) Multi-port orifice meter fitting
US11555721B2 (en) Flow meter including a combined ultrasonic flow sensing arrangement and a non-ultrasonic flow sensor arrangement for measuring wide range of flow rates
US6923074B2 (en) Ball valve with flow-rate gauge incorporated directly in the ball
DK2954240T3 (en) A distribution valve with integrated flow measuring device
US10054472B1 (en) Fluid flow meter
EP3588016A3 (en) A method of measuring the flow based on the action of a reaction force and a reaction flowmeter performed according to the method thereof
CA2196740C (en) Multi-port orifice meter fitting
CN111473826A (zh) 超声波流量测量设备以及燃气监控系统
US4836021A (en) Fluid flow meter
KR101627239B1 (ko) 유량 측정용 게이지
IT202100026630A1 (it) Gruppo valvola perfezionato.
KR20030086438A (ko) 유량게이지가 직접 결합되는 볼밸브