RU31848U1 - Устройство для измерения расхода паровоздушной среды - Google Patents

Abstract

Устройство для измерения расхода паровоздушной среды, содержащее корпус, внутри которого закреплен чувствительный элемент в виде пружины и узел съема сигнала, отличающееся тем, что корпус выполнен из диэлектрического материала и снабжен подвижной пустотелой крышкой, с выполненными в ней диаметрально противоположными пазами, внутри которых в отверстиях размещены подпружиненные шарики и закрепленной посредством гофра к трубопроводу с возможностью горизонтального фиксированного перемещения, чувствительный элемент выполнен в виде пружины прямоугольного сечения, равномерно распределенной по сечению канала, и закреплен с одной стороны в неподвижной крышке, имеющей кольцевую выточку, а с другой стороны на втулке пустотелой подвижной крышки, способной перемещаться в осевом направлении, а узел съема сигнала выполнен в виде двух катушек индуктивности, размещенных снаружи на концах корпуса и соединенных с блоком обработки сигнала, причем одна из катушек размещена в защитном кожухе, соединенным с подвижной пустотелой крышкой.

Description

УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОД А ПАРОВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Модель относится к техЕшке измерений установившихся расходов газов н жидкостей в условиях их большего варьирования.

Известен ряд устройств гидродинамических расходомеров отличающихся друг от друга, формой тела обтекания воспринимающего гидродинамическое усилие и способом измерения гидродинамического усилия. В расходомерах данного типа мерой расхода является деформация упругой пружины или осевое перемещение тела обтекания. Однако зависимость коэффициента лобового сопротивления тела обтекания от большего числа изменяющихся и нжошролнруемых в процессе измерения на аметров иестабильиость поля скоростей набегающего потока при перемещении тела обтекания являются источником больших погрешностей. Нанболее близким по технической сущности к предлагаемой модели. Одтако зависимость коэффициента лобового сопротивления тела обтекания от большего числа измеияющихся и неконгролируемых в процессе измерения параметров нестабильность поля скоростей набегающего потока при перемещении тела обтекаиия являются источником больших погрешностей является устройство, состоящее из корпуса зажатого герметично между фланцами, в полости которого закреплен один конец конусной пружины другой конец вдоль оси трубопровода, причем так, что витки пружины перекрывают все проходное сечение измеряемого канала. Пружина выполнена полой, в полости витков размещеи протяженный тензодатчик. Однако конструкция этого устройства с примеиеиием полой пружины будет работоспособна в условиях больших расходов, следовагельио, и повышенной турбулизащш потока, что в свою очередь приведет к значительным колебаиням чувствительиого элемента, закрепленного в консоли. Перекрытие випсами пружины проходного сечения канала нецелесообразно в виду известной эпюры распределения скоростей при турбулентном даижении, при котором в большей части поперечиого сечеиия скорости

лишь незначительно меньше мжсиматьного значения на оси, а величина, скорости резко падает в пределах пристенного сдоя. Применение тензодатчика встроенного во внутреннюю полость чувствительного элемента будет приводить к большиь погрешностям при значительных деформациях чувствительного элемента, результатом которых станут яеобратииым изменениям параметров тензодатчика.

Техничесиш результатом является расширение функциональных возможностей и диапазона измерения усгановившихся расходов тазов и жидкости в трубопроводах.

Указанный рез}шьтат достигается определенными коиструкционными особенностями: корпус выполнен из диэлектрического материала и сиабжен подвижной пустотелой крышкой, с выполненными в не.й днаметраяьно противоположныьш пазами; внутри пазов в отверстиях размещены подпружиненные ша$)ики и закрепленные посредством гофра к тр €опровод с возможностью горизонтального фиксированного перемещения; ч вствительный элемент выполнен в виде пружины прямоугольного сечения равномерно распределенной по сечению канала и зжрепленной с одной стороны в неподаижной крышке, имеюш;ей кшшцевую выточку-, а с дрзтой стороны на втушке П} стотелой подвижной тфьшши, способной перемещзоъся в осевом направжшш; узел съема сигнала выполнен в виде дэух катушек шщ стивности размеш,енных снаружи на концах н соединенных с блоком обработжи сжнана, причем одна из катушек размещена в защитном кожухе, соедьшенным с подвижной пустотелой крышкой.

Предлагаемое устройство для измерения расхода обеспечивает шменение пределов измерения расходов за счет увеличения (уменьшения) силы упрутости пружины, возможность съема ситнала при различных расходах пз5)овоздупшой смеси; позволяет уменьшшь неравномерность распределения напряжений по поверхности витков и повысить срок службы первичного преобразователя, использовать устройство в двух стороинем режиме работы. При этом подбор теометричеJ 3 /ад/f

ских размеров первичного преобразователя прошводнгся из условия: где D- дааметр пружины,

b - сторона сечения, перпещщкулзрная к оси пружнны - позволяет учесть распределение скоростей по сечению потока в той части, где оно значительно, уменьшая при этом величину гидравлического сопротивления; уменьшает колебания 1ФИ значительной турбулиззции потока, позволяет изменять снлу упрутости пружины, получать более точный сигнал и применять модель для двухстороннего режима работы.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна. Это хорошо видно из устройства МО дели: корпус выполнен нз диэлектрического материала, прямо тольного сечения закреплена с двух сторон и равномерно распределена по сечению канала, подвижная крыппса с внутренними диаметрально противоположными пазэтун и встроенной втулкой, днскрегный фиксатор, съем сжнала ослтцествляется индз ттшным способом двзмя кат}тшсамн индукпжносга, включеннымн в индивид}алы1 ю мос1-овз ю схещ

Ршззшз известных техшяескнх решений в иccлeд eмoй области позволяет сделать вывод об отсутствии в mix пртгзнжов сходных с сутцесгвеннымн отличнтельнымя пршнжамн в заявляемом техшмеском решешш и признать заявляемое техническое pememie соответств щнм критерньэ «изобретательский ровень.

На фиг. изображено устройство для измерения расхода - продольный разрез поперечный разрез А-А.

Устройство для измерения расхода содержит тщлиядрический корТ1 -с 1, выполненный из диэлеюрического материала (оргстеюто, стеклопластик), на конце которого диаметрально противоположно, жестко закреплены фиксаторы переметцения 2 подвижной 1срытшз13, вьшолненные, в виде прямоугольных элементов с ваттновой поверхностью. Внутри корщса 1 при помотцн неподвижной крышки 4 и подD.,

Еижной ЕТ5ШКН 5 крепится чзтвствнтельньш элемент 6 Е Енде тфужнны прямоугольного сечення равномерно распределенной по ддине корпз са 1. Дня жреплення пружины б Е корпусе неподвижной крышки 4 выполнена кольцевая проточка для установки конусного кольца 7, сл жащей опорой для пружины 6. Другой конец пружины крепится на втулке 5, которая расположена внутри корпуса 1, образует с ним Брецизнонную , н имеет возможность горизонтального перемещения в 1 при помощи диска 8, жестко ззжрепленного на конце 5. Диск 8 установлен в кольцевом пазу, образованном корпз сом подаижной крьшши 3 и ее задией стешсой 9. Корпус подвижной крышки 3 выполнен пустотелым с продольными пазами, внутри которых выполиени диаметральио противоположные отверстия, в которых расположены подпр}жиненные шарики 10. Крышка 3 устанавливается на корпусе таким образом, чтобы фиксаторы 2 входали в пазы подвижной крышки 3, обеспечивая горизонтальное перемеш,еиие подвижной крьпшш 3, фиксацию крышки 3 обеспечивают под11руж1шенные шарики 10. Задняя стенка 9 подвижной крышки 3 вьшолиена в виде фланца, к котором при помощи крепежиого элемента 11 крепится з шотнительный материал в виде тофров 12, предиазначоеншае для обеспечения перемеш,ения втулки 5 и соединеиия межд) собой пустотелой подвижиой жрышки 3 и трубопровода. Крепежные элементы 11 обеспечивают герметичность соединеиия гофров 12 с задней стенкой подвижной крышки 3. Герметичность соединения подвижной жрышки 3 с задией стенкой 9 обеспечивается провзхадкой 13, выполиенной из бежзостоЙЕсой резииы.

Блок снятия показаний представляет собой катушки индуктивности 14, 15 на концах корщса 1, включенные в индз-ктйвио-мостовую схему (ие показана), причем катушка 14 размещена в защитном кож-ухе 16, закрепленного к подвижной крышке 3 для обеспечения перемещения катушки 14.

Устройство работает следующим образом:

При наличии потока происходит перемещение пружины в сторону направления газа или жидкости, в результате чего у одного конца корпуса 1 происходит сжопление вигков пружины, а с другого конца нх разреженне.

При этом происходиг изменение иидукгнвносгн в катушках 14, 15 регистрнруемое в блоке обработки (непоказэн). Величина разбаланса нндукгнвно-мостовон схемы будет пропорциональна измеренному расходу.

Для повьппения чувствительности ищ кгивно-мостовой схемы пружину можно изготовить с напылением из ферромагнитного материала. При работе на других диапазонах расхода необходимо увеличить (уменьшить) величину податливости пружины (силу упругостн). Эю достигается путем перемещения пустотелой подвижной крьппкн 3 по фиксаторам 2, при этом происходит перемещение втулки 5 и закрепленного на ней конца пружины 6. Одновремошо с этим перемещается и защитный кожух 16 с размещенной в нем катушкой индуктивности 14. Фиксация подвижной крышки 3 осутцествляется при помощи подпружиненных 10. При этом блок обработки сигнала переключается на выбранный диапазон расходов. Прн прекращении движения газа или жидкости чувстБительный элемент возвращается в исходное состояние.

Таким образом, применение предложенного устройства позволяет расширить диапазон измер.яемых установившихся расходов газа или жидкости в трубопроводах.

1.Хансува5)ов К. И., Цейглин. Б. Г. Техника измерения давлення расхода количества и уровня жидкости газа и пара.- М.;11зд-гостандартов, 1989- 285 с.

2.Авторское свидетельство СССР Jfel027521 ,кл. 601Р 7/2S.1983 г.

3.Решетов Д.Н. Детали мапши. -М. Мзшнностроение, 1989-497с.

ЛИТЕРАТУРА

удышш С.Б. HaBMxiyjuuui А.З. Дмшрнав С.Б.

Claims (1)

1. Устройство для измерения расхода паровоздушной среды, содержащее корпус, внутри которого закреплен чувствительный элемент в виде пружины и узел съема сигнала, отличающееся тем, что корпус выполнен из диэлектрического материала и снабжен подвижной пустотелой крышкой, с выполненными в ней диаметрально противоположными пазами, внутри которых в отверстиях размещены подпружиненные шарики и закрепленной посредством гофра к трубопроводу с возможностью горизонтального фиксированного перемещения, чувствительный элемент выполнен в виде пружины прямоугольного сечения, равномерно распределенной по сечению канала, и закреплен с одной стороны в неподвижной крышке, имеющей кольцевую выточку, а с другой стороны на втулке пустотелой подвижной крышки, способной перемещаться в осевом направлении, а узел съема сигнала выполнен в виде двух катушек индуктивности, размещенных снаружи на концах корпуса и соединенных с блоком обработки сигнала, причем одна из катушек размещена в защитном кожухе, соединенным с подвижной пустотелой крышкой.