RU2678210C1 - Turbine consumption converter - Google Patents

Turbine consumption converter Download PDF

Info

Publication number
RU2678210C1
RU2678210C1 RU2018110614A RU2018110614A RU2678210C1 RU 2678210 C1 RU2678210 C1 RU 2678210C1 RU 2018110614 A RU2018110614 A RU 2018110614A RU 2018110614 A RU2018110614 A RU 2018110614A RU 2678210 C1 RU2678210 C1 RU 2678210C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
turbine
blades
turbines
bevels
Prior art date
Application number
RU2018110614A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Федорович Коротков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Завод Водоприбор" (ООО "Завод Водоприбор")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Завод Водоприбор" (ООО "Завод Водоприбор") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Завод Водоприбор" (ООО "Завод Водоприбор")
Priority to RU2018110614A priority Critical patent/RU2678210C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2678210C1 publication Critical patent/RU2678210C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01F1/10Measuring 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 using rotating vanes with axial admission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to the measuring equipment and can be used during the liquids and gases flow rate and amount measuring by means of the large and small diameters flow meters. Turbine flow rate transducer includes housing with the through flow channel, in which two fairings are located along the channel axis, between which a sensitive element is mounted with possibility of rotation and on the housing outer side a signal pickup unit is installed. According to the technical solution, the sensitive element is made in the form of at least two rigidly and coaxially interconnected small turbines with blades are successively installed, at that, the blades side surfaces of the first, in the flow in the flow meter direction, small turbine from the incident flow side are made with bevels, which surfaces form the confuser input into the small turbine inter-blade space, and the blades lateral surfaces of the latter, in the flow in the flow meter direction, small turbine on the side opposite to the incident flow are made with bevels, of which surfaces form the diffuser output from the small turbine inter-blade space.EFFECT: achieved when using the claimed invention technical result is the measurement range expansion as a result of increase in the small turbine sensitivity at low flow rates and the small turbine design simplification.9 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении расхода и количества жидкостей и газов посредством расходомеров больших и малых диаметров.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the flow rate and the amount of liquids and gases by means of flowmeters of large and small diameters.

Известные технические решения, реализованные в турбинных расходомерах, имеют существенные недостатки – сложную конструкцию, повышенные потери напора и невысокий диапазон измерений из-за низкой чувствительности турбинки на малых расходах. Попытки устранить эти недостатки осуществлялись в расходомерах при использовании двух и более турбинок разного диаметра, установленных на одной оси при свободном вращении одной или двух турбинок (а.с. SU 1636687). Также, в датчике массового расходомера применялся способ соединения турбинок с помощью торсионной и пружинной связей (а.с. СССР №179487). Known technical solutions implemented in turbine flow meters have significant drawbacks - a complex design, increased pressure loss and a low measurement range due to the low sensitivity of the turbine at low flow rates. Attempts to eliminate these drawbacks were carried out in flow meters using two or more turbines of different diameters mounted on the same axis with the free rotation of one or two turbines (AS SU 1636687). Also, in the mass flowmeter sensor, a method for connecting turbines using torsion and spring couplings (USSR AS No. 179487) was used.

Уровень техникиState of the art

Известен турбинный расходомер (а.с. SU №1312392), содержащий корпус с калиброванным каналом, измерительную крыльчатку, установленную с возможностью осевого перемещения, входной и выходной направляющие аппараты, средство для компенсации осевого усилия, расположенное перед выходным направляющим аппаратом и узел съема сигнала в котором средство для компенсации осевого усилия выполнено в виде двух жестко связанных между собой коаксиально расположенных друг относительно друга крыльчаток, причем направление закрутки лопастей внешней крыльчатки совпадает с направлением закрутки лопастей измерительной крыльчатки, а направление закрутки лопастей внутренней крыльчатки противоположно первым двум, а максимальный диаметр внутренней крыльчатки не превышает диаметра ступицы измерительной крыльчатки.Known turbine flowmeter (AS SU No. 1312392), comprising a housing with a calibrated channel, a measuring impeller mounted with axial movement, input and output guide devices, means for compensating axial force located in front of the output guide device and a signal pick-up unit in wherein the means for compensating the axial force is made in the form of two impellers rigidly interconnected, coaxially located relative to each other, wherein the spin direction of the blades of the outer impeller ki coincides with the direction of twist of the measuring impeller blades, and the direction of twist of the blades of the impeller opposite inner first two, and the maximum inner diameter of the impeller is less than the diameter of the measuring impeller hub.

Аналогичное решение раскрыто в другом изобретении (а.с. СССР №187340). В турбинном расходомере обе крыльчатки - основная и вспомогательная - установлены в подшипниках и расположены на одной оси на осевом расстоянии, при котором возмущение потока от первой осредняется по всему сечению, а шаг винтовых лопастей второй крыльчатки больше шага винтовых лопастей первой. Это позволило уменьшить влияние изменения характера потока на метрологическую характеристику.A similar solution is disclosed in another invention (AS USSR No. 187340). In a turbine flowmeter, both the main and auxiliary impellers are mounted in bearings and are located on the same axis at an axial distance at which the flow disturbance from the first is averaged over the entire cross section, and the pitch of the screw blades of the second impeller is greater than the pitch of the screw blades of the first. This allowed us to reduce the influence of changes in the nature of the flow on the metrological characteristic.

Тем не менее, основным недостатком приведенных выше технических решений является низкая чувствительность расходомера на малых расходах.However, the main disadvantage of the above technical solutions is the low sensitivity of the flow meter at low flow rates.

Известен так же компенсационный турбинный расходомер (а.с. СССР № 170704) содержащий две независимые турбинки вращающиеся вокруг общей оси на опорах качения. Одна из турбинок имеет прямые лопасти, а другая предназначена для измерения абсолютной скорости.Also known is a compensation turbine flow meter (as USSR AS No. 170704) containing two independent turbines rotating around a common axis on rolling bearings. One of the turbines has straight blades, and the other is designed to measure absolute speed.

К его недостаткам можно отнести сложность конструкции, невысокий диапазон измерений и повышенные потери напора.Its disadvantages include the complexity of the design, a low measurement range and increased pressure loss.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является турбинный расходомер (а.с. СССР №475505), содержащий чувствительный элемент крыльчатого типа - винтовую крыльчатку, в которой межлопастные каналы выполнены конфузорными, а шаг винтовой поверхности рабочей стороны лопастей меньше шага винтовой поверхности тыльной стороны.Closest to the claimed technical solution is a turbine flow meter (AS USSR No. 475505) containing a wing-type sensitive element - a screw impeller, in which the inter-blade channels are made confuser, and the pitch of the screw surface of the working side of the blades is less than the pitch of the screw surface of the back side.

В известном расходомере авторам удалось снизить влияние числа Рейнольдса на характеристику прибора и уменьшить погрешность измерения обусловленную влиянием вязкости. Тем не менее, среди недостатков можно отметить невысокую чувствительность винтовой крыльчатки к малым расходам и значительно увеличение осевого давления на турбинку при возрастании расхода. In the well-known flowmeter, the authors were able to reduce the influence of the Reynolds number on the characteristic of the device and to reduce the measurement error due to the influence of viscosity. Nevertheless, among the disadvantages, the low sensitivity of the screw impeller to low flow rates and a significant increase in axial pressure on the turbine with increasing flow rate can be noted.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в необходимости создания измерительного устройства – типа турбинного расходомера, обеспечивающего возможность более точного измерения расхода на малых расходах.The technical problem solved by the claimed invention is the need to create a measuring device - a type of turbine flowmeter, which provides the ability to more accurately measure flow at low costs.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является расширение диапазона измерения в результате увеличения чувствительности турбинки на малых расходах и упрощения конструкции турбинки за счет использования однотипных деталей.The technical result achieved by using the claimed invention is to expand the measurement range as a result of increasing the sensitivity of the turbine at low costs and simplifying the design of the turbine through the use of similar parts.

Поставленная задача решается тем, что в турбинном преобразователе расхода, включающем корпус с проточным каналом, в котором по оси канала расположены два обтекателя, между которыми с возможностью вращения установлен чувствительный элемент, а с наружной стороны корпуса установлен узел съема сигнала, согласно техническому решению, чувствительный элемент выполнен в виде, по меньшей мере, двух, последовательно установленных турбинок с лопастями, жестко и соосно соединенных между собой, при этом боковые поверхности лопастей первой, по направлению движения потока в расходомере, турбинки со стороны набегающего потока выполнены со скосами, поверхности которых образуют конфузорный вход в межлопастное пространство турбинки, а боковые поверхности лопастей последней, по направлению движения потока в расходомере, турбинки со стороны, противоположной набегающему потоку выполнены со скосами, поверхности которых образуют диффузорный выход из межлопастного пространства турбинки. Соседние турбинки могут быть установлены таким образом, что их лопасти образуют объединенную совместную лопастную решетку. Иными словами, лопасти соседних турбинок могут соприкасаться торцами со стороны выхода предыдущей турбинки с торцами со стороны входа последующей турбинки. При этом каждая из турбинок чувствительного элемента может быть выполнена с шаговым перекрытием лопастей меньше единицы. Скосы, поверхности которых образуют конфузорный вход в межлопастное пространство турбинки, могут быть выполнены на боковых поверхностях лопастей всех турбинок. Скосы, поверхности которых образуют диффузорный выход из межлопастного пространства турбинки, могут быть выполнены на боковых поверхностях лопастей всех турбинок. Соседние турбинки могут быть расположены с зазором друг от друга. Лопасти турбинок могут быть выполнены как винтовыми, так и косыми. Соседние турбинки могут быть установлены со смещением лопастей.The problem is solved in that in a turbine flow transducer, comprising a housing with a flow channel, in which two fairings are located along the channel axis, between which a sensing element is mounted for rotation, and a signal pick-up unit is installed on the outside of the housing, according to the technical solution, sensitive the element is made in the form of at least two sequentially installed turbines with blades rigidly and coaxially connected to each other, while the lateral surfaces of the blades of the first, the flow in the flow meter, the turbines on the free flow side are made with bevels, the surfaces of which form a confuser entrance to the inter-blade space of the turbine, and the lateral surfaces of the blades of the latter, in the direction of the flow in the flow meter, of the turbine on the side opposite to the oncoming flow are made with bevels, the surface which form a diffuser exit from the inter-blade space of the turbine. Neighboring turbines can be installed in such a way that their blades form a joint joint blade grid. In other words, the blades of adjacent turbines can touch the ends from the exit side of the previous turbine with the ends from the input side of the subsequent turbine. Moreover, each of the turbines of the sensing element can be made with a stepwise overlap of the blades of less than one. The bevels, the surfaces of which form a confuser entrance into the inter-blade space of the turbine, can be made on the side surfaces of the blades of all turbines. The bevels, the surfaces of which form a diffuser outlet from the inter-blade space of the turbine, can be made on the side surfaces of the blades of all turbines. Neighboring turbines may be spaced apart from each other. The blades of the turbines can be made both screw and oblique. Neighboring impellers can be mounted with offset blades.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами.The claimed technical solution is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 схематично представлено продольное сечение заявляемого преобразователя расхода с двумя турбинками.In FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of the inventive flow transducer with two turbines.

На фиг. 2 представлена межлопастная решетка чувствительного элемента из трех турбинок. In FIG. 2 shows the inter-blade grid of the sensing element of three turbines.

На фиг.3 представлено объемное изображение чувствительного элемента заявляемого устройства.Figure 3 presents a three-dimensional image of a sensitive element of the inventive device.

На фиг.4 представлены сравнительные метрологические характеристики турбинных преобразователей расхода ДУ 40 со скосами лопастей (А) и без скосов (Б). Figure 4 presents the comparative metrological characteristics of turbine flow transducers DN 40 with bevels of the blades (A) and without bevels (B).

Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:

1. корпус преобразователя расхода,1. flowmeter housing,

2. входной обтекатель со струенаправляющим аппаратом,2. input fairing with a jetting device,

3. первая (входная) турбинка,3. first (input) impeller,

4. последняя (выходная) турбинка,4. the last (outlet) impeller,

5. выходной обтекатель со струевыпрямляющим аппаратом,5. output fairing with jet straightener,

6. узел съема сигнала, 6. signal pickup unit,

7. промежуточная турбинка.7. intermediate impeller.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявляемый преобразователь расхода представляет собой устройство, предназначенное для измерения расхода и количества жидкостей и газов.The inventive flow Converter is a device designed to measure the flow and amount of liquids and gases.

Результат измерения турбинного расходомера во многом зависит от профиля скорости набегающего на турбинку потока и конструктивного исполнения самой турбинки. Профиль скорости набегающего на турбинку потока зависит от конструкции входного обтекателя со струенаправляющим аппаратом, которые выбираются оптимальными для каждого типоразмера расходомера. Однако наиболее существенную роль играет чувствительный элемент преобразователя расхода, в качестве которого может выступать одна или более соединенных вместе турбинок. Как правило, турбинка рассчитывается по известным методикам, описанным в литературе (например, Бобровников Г.Н., Камышев Л.А., «Теория и расчёт турбинных расходомеров», М.: Стандартиздат, 1978). Практика показывает, что изготовленные по расчетным методикам турбинные преобразователи расхода не всегда удовлетворяют необходимым метрологическим характеристикам. При этом, зачастую, при изготовлении таких преобразователей расхода производитель сталкивается с технологическими проблемами их изготовления. Например, возникают существенные трудности изготовления турбинок, обладающих повышенной чувствительностью, с шаговым перекрытием больше единицы. Это является одной из причин, по которой измерительные турбинки изготавливают с шаговым перекрытием меньше единицы. Проблема частично решается в случае выполнения чувствительного элемента в виде комплекта, например, из двух турбинок, (входной и выходной), каждая из которых выполнена с шаговым перекрытием меньше единицы, жестко и соосно соединенных между собой. В результате на объединенной совместной лопастной решетке общее шаговое перекрытие лопастей может быть достигнуто более единицы. The measurement result of a turbine flow meter largely depends on the velocity profile of the flow of flow onto the turbine and the design of the turbine itself. The velocity profile of the flow of the flow onto the turbine depends on the design of the inlet cowl with the jet guide, which are selected optimal for each size of the flowmeter. However, the most significant role is played by the sensitive element of the flow transducer, which can be one or more turbines connected together. As a rule, a turbine is calculated according to well-known methods described in the literature (for example, Bobrovnikov G.N., Kamyshev L.A., “Theory and Calculation of Turbine Flow Meters”, Moscow: Standardizdat, 1978). Practice shows that turbine flow transducers manufactured by calculation methods do not always satisfy the necessary metrological characteristics. In this case, often, in the manufacture of such flow converters, the manufacturer is faced with technological problems of their manufacture. For example, there are significant difficulties in the manufacture of turbines with increased sensitivity, with a step overlap of more than one. This is one of the reasons why measuring turbines are made with a step overlap of less than one. The problem is partially solved if the sensitive element is made in the form of a set, for example, of two turbines (input and output), each of which is made with a step overlap of less than one, rigidly and coaxially connected to each other. As a result, on a joint joint blade grid, a common stepwise overlap of the blades can be achieved more than unity.

Заявляемое устройство выполнено в виде корпуса 1, с наружной стороны которого смонтирован узел съема сигнала 6. Внутри корпуса выполнен проточный канал, в котором по оси расположены входной обтекатель со струенаправляющим аппаратом 2 и выходной обтекатель 5 со струевыпрямителем. Между обтекателями по оси установлен чувствительный элемент, выполненный в виде комплекта, по меньшей мере, из двух турбинок, жестко и соосно закрепленных друг к другу. Соосное жесткое соединение нескольких турбинок с шаговым перекрытием лопастей меньше единицы позволяет создать преобразователь расхода с шаговым перекрытием совместной лопастной решетки больше единицы, которое обеспечивает требуемые метрологические характеристики, позволяет повысить чувствительность прибора к малым расходам и при этом упростить технологию их изготовления. Используемые в комплекте турбинки выполнены в одной пресс-форме, одинакового диаметра, что существенно способствует упрощению технологии изготовления. Турбинки могут быть установлены таким образом, что соответствующие лопасти соседних турбинок образуют объединенную совместную лопастную решетку. Турбинки могут быть изготовлены как с винтовыми, так и с косыми лопастями. Турбинки могут быть расположены как вплотную друг к другу, так и с зазором не превыщающим 2.5 толщины лопасти. Лопасти турбинок имеют боковые и торцевые поверхности. При этом на первой (входной) турбинке, со стороны набегающего потока боковые поверхности лопастей турбинки выполнены со скосами. За счет этого образуется конфузорный вход в межлопастное пространство. На последней (выходной) турбинке, со стороны, противоположной набегающему потоку, боковые поверхности лопастей турбинки выполнены со скосами. За счет этого образуется диффузорный выход из межлопастного пространства. Промежуточные турбинки, в случае их наличия, также могут быть выполнены с лопастями, имеющими скосы боковых поверхностей, как со стороны набегающего потока, так и с противоположной стороны. Углы скоса лопастей турбинки составляют не более 17° относительно плоскости лопасти, а толщина лопасти в ее торце составляет не менее 0,25 толщины лопасти в среднем сечении. Углы скоса могут быть выполнены как плоскими по отношению к плоскости лопасти турбинки, так и винтовыми. В одном из вариантов осуществления изобретения возможно выполнение всех турбинок, составляющих чувствительный элемент с лопастями, имеющими скосы боковых поверхностей как со стороны набегающего потока, так и с противоположной стороны. Турбинки могут быть расположены также со смещением лопастей. Переход от предыдущей турбинки к последующей образует поворот межлопастного пространства (фиг.2 участок Б). The inventive device is made in the form of a housing 1, on the outside of which a signal pickup unit is mounted 6. A flow channel is made inside the housing, in which the inlet cowling with the flow guide device 2 and the outlet cowling 5 with the jet eliminator are located. A sensing element is installed between the fairings along the axis, made in the form of a set of at least two turbines rigidly and coaxially fixed to each other. The coaxial rigid connection of several turbines with a stepwise overlap of the blades of less than one allows you to create a flow converter with stepwise overlap of the joint blade grate of more than one, which provides the required metrological characteristics, allows you to increase the sensitivity of the device to low costs and at the same time simplify the technology of their manufacture. The turbines used in the kit are made in one mold of the same diameter, which significantly simplifies the manufacturing technology. The turbines can be installed in such a way that the respective blades of the adjacent turbines form a joint joint blade grid. The turbines can be made with either helical or oblique blades. The turbines can be located close to each other, and with a gap not exceeding 2.5 blade thickness. The blades of the turbines have side and end surfaces. Moreover, on the first (input) impeller, from the side of the incoming flow, the side surfaces of the impeller blades are made with bevels. Due to this, a confuser entrance to the inter-blade space is formed. On the last (outlet) impeller, from the side opposite to the oncoming flow, the side surfaces of the impeller blades are made with bevels. Due to this, a diffuser exit from the inter-blade space is formed. Intermediate turbines, if any, can also be made with blades having bevels on the side surfaces, both from the incoming flow side and from the opposite side. The angles of inclination of the blades of the turbine are not more than 17 ° relative to the plane of the blade, and the thickness of the blade at its end is at least 0.25 of the thickness of the blade in the middle section. The bevel angles can be made both flat with respect to the plane of the turbine blade, and screw. In one embodiment of the invention, it is possible to perform all the turbines constituting the sensing element with blades having bevels of the side surfaces both from the incoming flow side and from the opposite side. The turbines can also be located with offset blades. The transition from the previous turbine to the next forms a rotation of the inter-blade space (Fig.2 plot B).

Исходя из анализа взаимодействия потока с лопастями турбинки, можно выделить следующие характерные участки (фиг.2): участок (А) конфузорного входа в межлопастное пространство, образованный в результате выполнения скосов на поверхности лопастей турбинки с ее торцовой стороны со стороны набегающего потока; участок (Б) поворота межлопастного пространства, образованный в результате перехода от выходной части диффузорного участка межлопастного пространства предыдущей турбинки к конфузорному участку межлопастного пространства последующей турбинки; участок (В) диффузорного выходного межлопастного пространства образованного скосами, выполненными со стороны выходных торцов лопастей на плоскостях лопастей противоположных набегающему потоку.Based on the analysis of the interaction of the flow with the blades of the turbine, the following characteristic sections can be distinguished (Fig. 2): section (A) of the confuser entrance into the inter-blade space formed as a result of beveling on the surface of the blades of the turbine from its end face from the incident flow side; plot (B) of turning the inter-blade space, formed as a result of the transition from the output part of the diffuser section of the inter-blade space of the previous turbine to the confuser section of the inter-blade space of the subsequent turbine; plot (B) of the diffuser outlet inter-blade space formed by bevels made from the side of the outlet ends of the blades on the planes of the blades opposite to the oncoming flow.

Преобразователь расхода работает следующим образом. При движении измеряемой среды через проточный канал и выходе ее из струенаправляющего аппарата, среда воздействует на лопасти каждой турбинки чувствительного элемента и приводит их во вращение. Поскольку турбинки жестко соединены между собой, то при измерении расхода они действуют как единое целое – чувствительный элемент, имеющий единую лопастную решетку с шаговым перекрытием больше единицы. Скорость вращения турбинок пропорциональна расходу. Узел съема сигнала преобразует обороты турбинок чувствительного элемента в показания расхода и\или количества протекающей среды. Наличие скосов на лопастях турбинки с ее входной торцовой стороны со стороны набегающего потока увеличивает вращающий момент, действующий на лопасти турбинки. При выходе измеряемой среды из межлопастного пространства первой турбинки на поворотном участке межлопастного пространства и входе в межлопастное пространство следующей турбинки происходит дополнительное увеличение вращательного момента от воздействия динамического напора на поверхность скоса лопастей каждой последующей турбинки, что так же оказывает положительное влияние на увеличение чувствительности турбинки. При выходе измеряемой среды из выходного диффузорного участка, в связи с утонением лопастей в торцевом направлении, а также за счет того, что поверхности лопастей, образованные плоскостями скоса, совпадают с направлением вращения турбинки, уменьшается сопротивление ее вращению. Все это повышает чувствительность турбинки в диапазоне расходов не более (0,015÷0,006)·Qn, что соответствует расходам от переходного до минимального.The flow Converter operates as follows. When the measured medium moves through the flow channel and exits it from the jetting apparatus, the medium acts on the blades of each turbine of the sensing element and rotates them. Since the turbines are rigidly interconnected, when measuring the flow rate, they act as a single unit - a sensitive element having a single blade grid with step overlap greater than one. The rotation speed of the turbines is proportional to the flow rate. The signal pick-up unit converts the speed of the turbines of the sensing element into indications of the flow rate and / or amount of the flowing medium. The presence of bevels on the blades of the turbine from its inlet end side from the incoming flow increases the torque acting on the blades of the turbine. When the measured medium exits the inter-blade space of the first turbine on the turning section of the inter-blade space and enters the inter-blade space of the next turbine, there is an additional increase in the rotational moment from the action of the dynamic pressure on the bevel surface of the blades of each subsequent turbine, which also has a positive effect on the increase in the sensitivity of the turbine. When the measured medium leaves the outlet diffuser section, due to the thinning of the blades in the end direction, and also due to the fact that the surfaces of the blades formed by the bevel planes coincide with the direction of rotation of the turbine, its rotation resistance decreases. All this increases the sensitivity of the turbine in the flow range of not more than (0.015 ÷ 0.006) · Q n , which corresponds to the flow from transitional to minimum.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Изготовлен счетчик воды класса “С” на Ду 40 мм. Присоединение счетчика к трубопроводу муфтовое. В счетчике использован заявляемый турбинный преобразователь расхода, выполненный из двух соосно и жестко соединенных между собой турбинок. Турбинки имеют равные углы скоса (100) как на поверхностях лопастей со стороны набегающего потока, образующие конфузорный вход в межлопастное пространство, так и со стороны, противоположной набегающему потоку, образующие диффузорный выход из межлопастного пространства. Счетчик предназначен для работы в диапазоне расходов от 20 м3/ч до 0,05 м3/ч. Погрешность прибора составляет ± 2% в диапазоне расходов от 20 м3/ч до 0,12 м3/ч и ± 5% в диапазоне расходов от 0,12 м3/ч до 0,05 м3/ч. Преобразователь расхода учитывает расход от 0,025 м3/ч. Корпус счетчика выполнен из коррозионно-стойкой стали и обладает надежной защитой от воздействия электрического и магнитного полей. A class “C” water meter was manufactured on DN 40 mm. Connection of the meter to the pipe coupling. In the meter, the inventive turbine flow converter is used, made of two turbines coaxially and rigidly interconnected. The turbines have equal bevel angles (10 0 ) both on the surfaces of the blades from the side of the incoming flow, forming a confuser entrance to the inter-blade space, and from the side opposite to the free flow, forming a diffuser exit from the inter-blade space. The counter is designed to operate in the flow range from 20 m 3 / h to 0.05 m 3 / h. The error of the device is ± 2% in the flow rate range from 20 m 3 / h to 0.12 m 3 / h and ± 5% in the flow range from 0.12 m 3 / h to 0.05 m 3 / h. The flow converter takes into account a flow rate of 0.025 m 3 / h. The meter case is made of corrosion-resistant steel and has reliable protection against the effects of electric and magnetic fields.

На фиг.4 показаны метрологические характеристики турбинного преобразователя расхода с лопастями со скосами (А), с характеристиками, приведенными в примере конкретного выполнения, и без скосов (Б). Минимальный расход турбинного преобразователя расхода со скосами составляет 0,05 м3/ч. Минимальный расход турбинного преобразователя расхода без скосов составляет 0,12 м3/ч.Figure 4 shows the metrological characteristics of the turbine flow transducer with blades with bevels (A), with the characteristics given in the example of a specific implementation, and without bevels (B). The minimum flow rate of the turbine flow transducer with bevels is 0.05 m 3 / h. The minimum flow rate of a turbine flow converter without bevels is 0.12 m 3 / h.

Заявленное техническое решение позволяет создать технологичный прибор для измерения расхода и количества текучей среды с высокими метрологическими характеристиками. The claimed technical solution allows you to create a technological device for measuring flow and the amount of fluid with high metrological characteristics.

Claims (9)

1. Турбинный преобразователь расхода, включающий корпус с проточным каналом, в котором по оси канала расположены два обтекателя, между которыми с возможностью вращения установлен чувствительный элемент, а с наружной стороны корпуса установлен узел съема сигнала, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух, последовательно установленных турбинок с лопастями, жестко и соосно соединенных между собой, при этом боковые поверхности лопастей первой, по направлению движения потока в расходомере, турбинки со стороны набегающего потока выполнены со скосами, поверхности которых образуют конфузорный вход в межлопастное пространство турбинки, а боковые поверхности лопастей последней, по направлению движения потока в расходомере, турбинки со стороны, противоположной набегающему потоку, выполнены со скосами, поверхности которых образуют диффузорный выход из межлопастного пространства турбинки. 1. Turbine flow transducer, comprising a housing with a flow channel, in which two fairings are located along the channel axis, between which a sensing element is mounted rotatably, and a signal pick-up unit is installed on the outside of the housing, characterized in that the sensitive element is made in the form of at least two sequentially installed turbines with blades rigidly and coaxially connected to each other, while the lateral surfaces of the blades of the first, in the direction of flow in the flow meter, turbines with the sides of the incoming flow are made with bevels, the surfaces of which form a confuser entrance to the turbine blade, and the side surfaces of the blades of the latter, in the direction of flow in the flow meter, of the turbine from the side opposite the free flow, are made with bevels, the surfaces of which form a diffuser exit from the inter-blade turbines. 2. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что скосы, поверхности которых образуют конфузорный вход в межлопастное пространство турбинки, выполнены на боковых поверхностях лопастей всех турбинок.2. The turbine flow transducer according to claim 1, characterized in that the bevels, the surfaces of which form a confuser entrance into the inter-blade space of the turbine, are made on the side surfaces of the blades of all the turbines. 3. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что скосы, поверхности которых образуют диффузорный выход из межлопастного пространства турбинки, выполнены на боковых поверхностях лопастей всех турбинок.3. The turbine flow transducer according to claim 1, characterized in that the bevels, the surfaces of which form a diffuser outlet from the inter-blade space of the turbine, are made on the side surfaces of the blades of all the turbines. 4. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что соседние турбинки расположены с зазором друг от друга.4. The turbine flow converter according to claim 1, characterized in that the neighboring turbines are located with a gap from each other. 5. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что турбинки чувствительного элемента расположены с образованием объединенной совместной лопастной решетки.5. The turbine flow transducer according to claim 1, characterized in that the turbines of the sensing element are arranged to form a combined joint blade array. 6. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что лопасти турбинок выполнены винтовыми.6. The turbine flow converter according to claim 1, characterized in that the turbine blades are made screw. 7. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что лопасти турбинок выполнены косыми. 7. The turbine flow transducer according to claim 1, characterized in that the turbine blades are made oblique. 8. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что соседние турбинки установлены со смещением лопастей.8. The turbine flow transducer according to claim 1, characterized in that the adjacent turbines are installed with the displacement of the blades. 9. Турбинный преобразователь расхода по п.1, отличающийся тем, что турбинки чувствительного элемента выполнены с шаговым перекрытием лопастей меньше единицы.9. The turbine flow converter according to claim 1, characterized in that the turbines of the sensing element are made with a stepwise overlap of the blades of less than one.
RU2018110614A 2018-03-26 2018-03-26 Turbine consumption converter RU2678210C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110614A RU2678210C1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Turbine consumption converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110614A RU2678210C1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Turbine consumption converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2678210C1 true RU2678210C1 (en) 2019-01-24

Family

ID=65085208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018110614A RU2678210C1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Turbine consumption converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2678210C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU475505A1 (en) * 1965-07-31 1975-06-30 Научно-Исследовательский Институ Теплоэнергетического Приборосроения Turbine flow meter
RU2337321C1 (en) * 2007-01-15 2008-10-27 Петр Федорович Коротков Turbine flow meter
RU2350908C1 (en) * 2007-05-15 2009-03-27 Петр Федорович Коротков Turbine flow meter
RU93527U1 (en) * 2009-11-17 2010-04-27 Петр Федорович Коротков TURBINE FLOW METER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU475505A1 (en) * 1965-07-31 1975-06-30 Научно-Исследовательский Институ Теплоэнергетического Приборосроения Turbine flow meter
RU2337321C1 (en) * 2007-01-15 2008-10-27 Петр Федорович Коротков Turbine flow meter
RU2350908C1 (en) * 2007-05-15 2009-03-27 Петр Федорович Коротков Turbine flow meter
RU93527U1 (en) * 2009-11-17 2010-04-27 Петр Федорович Коротков TURBINE FLOW METER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4365518A (en) Flow straighteners in axial flowmeters
US6463810B1 (en) Method and device for bi-directional low-velocity flow measurement
WO2018121134A1 (en) Flow measurement method and apparatus with tangential speed acquisition
CN105067049B (en) A kind of differential pressure type flow meter and method based on eddy flow principle
US9372106B2 (en) Non-circular flowmeter
US7607361B2 (en) Sonar circumferential flow conditioner
CN101881640A (en) Vortex mass flow meter
US9297679B2 (en) Flowmeter with a flow conditioner formed by a protrusion having restriction provided upstream of the measurement section
US9304023B2 (en) Flow meter with acoustic array
US3307396A (en) Fluid flow measuring device
RU2678210C1 (en) Turbine consumption converter
CN203704996U (en) Ultrasonic heat meter pipeline
CN110174146A (en) The water-oil phase flow measuring apparatus and method of pressure differential method and fluid flowmeter combination are centrifuged based on dynamic rotation
CN202304911U (en) Vortex procession mass flowmeter
CN206269870U (en) With collection tangential velocity measurement flow apparatus
CN105115549A (en) Large-diameter multi-throat flow meter
CN210036845U (en) Oil-water two-phase flow measuring device based on dynamic rotation centrifugal pressure difference method and flowmeter
CN209878046U (en) Oil-water two-phase flow real-time measuring device based on power rotating spiral flow technology
US3144768A (en) Fluid meter construction
JP3122984B2 (en) Throttle flow meter
CA2233780C (en) Ultrasound rate of flow measurement method and appartus
RU2337319C1 (en) Tangential turbine flow meter
EP3798582B1 (en) Ultrasonic flowmeter and fluid pipeline
CN220251089U (en) Structure capable of rapidly calculating section flow
RU2670212C1 (en) Partial flowmeter

Legal Events

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

Effective date: 20200327