RU32875U1 - Ультразвуковой газовый расходомер-счетчик - Google Patents

Description

Ультразвуковой газовой расходомер-счетчик

Полезная модель относится к области нриборостроения и может быть использовано для измерения расхода и скорости газа нри помонщ ультразвуковых волн.

Известно устройство для измерения объемного расхода в цилиндрическом трубопроводе ( по а.с. № 753367, МПК G 01 F 1/66 от 22.07.77 г. опубл. 30.07.80 г. БИ № 28), содержащий установленные на трубопроводе ультразвуковые преобразователи с возможностью распространения ультразвука через поток по хордам одинаковой длины, кратчайшее расстояние которых до оси трубопровода равно 0,5-0,6 радиуса трубопровода, подключенные к измерительной схеме.

К недостатком данного устройства относится низкая надежность и ограниченный диапазон применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является Счетчик газа ультразвуковой(по ТУ

4213.003.45737844-99 г. (ОЖЖЧ. 407351.003 ТУ) копия прилагается), содержащий корпус с преобразователем расхода, выполненного в виде трубы с входным и выходным патрубком, мерного участка, на концах которого расположены ультразвуковые датчики.

Данное устройство имеет ряд недостатков, т.к. мерный участок преобразователя счетчика находится прямо в газовом потоке, проходящего через трубу, поэтому звуковые помехи, присутствующие газопроводе, сразу попадают на ультразвуковые датчики, что может привести к сбою в измерении, а пульсации газового потока передаются в мерный участок, вызывая погрешности в измерении расхода газа. Механические частицы, находящиеся в газопроводе попадают на рабочую поверхность ультразвуковых

МПК G01F 1/66,1/36.

датчиков, снижая их чувствительность и уменьшая срок их службы, что влияет на надежность счетчика газа. Данная конструкция счетчика газа имеет большие погрешности в измерении нри больших расходах газа, т.к. отношение диаметра трубы входного и выходного натрубков к диаметру мерного участка, т.е. ультразвуковых датчиков, вносит сопротивление потоку газа.

В основу полезной модели положена задача создания устройства для изме-рения расхода газовой среды с повьшхенной надежностью и широким диапазоном измерения.

Поставленная задача решается тем, что ультразвуковой газовый расходомер-счетчик содержит корпус с входным и выходньпл патрубками, преобразователь расхода с ультразвуковыми датчикам на входе и выходе, закрепленного на глухой перегородке, разделяюшая корпус на две части по входу и выходу потока газа, которые соединены между собой преобразователем расхода, закрепленным на перегородке. Перегородка имеет отверстие, расположенное между входным и выходным патрубком.

Расположение ультразвукового преобразователя, содержащего мерный участок, т.е. калиброванной трубки с ультразвуковыми датчиками, вьнпе оси входного и выходного патрубков исключает ряд помех, связанных с прохождением газа по основному направлению между патрубками и влияющих на измерение расхода газа. Глухая перегородка разделяет корпус на входную и выходную части, обеспечивает поступление потока газа сначала во входной объем корпуса, а потом в выходной объем, где сглаживаются пульсации газового потока. Перегородка позволяет отражать основную часть звуковых помех, присутствующих в газопроводе, что влияет на работу датчиков и может привести к сбою или погрешности в измерении расхода газа. Основная часть звуковых помех, которые попадают во входной или выходной патрз ки, отражается от перегородки

обратно в газопровод. Перегородка, разделяющая корпус, является преградой для механических частиц или различных включений, находящихся в потоке газа и проходящего по газопроводу. Преобразователь расхода с ультразвуковыми датчиками на входе и выходе закрепляется в перегородке по одну из сторон от оси входного и выходного патрубков, т.е. не находится непосредственно в потоке распространения газа.потока газанаправления распространения потока расхода газа в корпусе счетчика. Объем корпуса по входу потока газа и объем корпуса по выходу потока газа служат ресивером и сглаживают пульсации входного и выходного газового потока. При этом вьшолняется линейное распределение газа в корпусе и перепускном отверстии в перегородке и происходит измерение объема газа по разнице времени прохождения ультразвукового импульса в газовой среде через мерный участок на который рассчитан счетчик. Изменяя диаметр отверстия в перегородке в зависимости от пропускной способности ультразвукового преобразователя, позволяет использовать данную конструкцию для измерения различных расходов газа. Это распгаряет диапазон измерения устройства счетчика объема газа в газопроводе. При этом повьппается надежность измерения датчиков и увеличивается срок их эксплуатации.

На фиг. 1 изображено устройство ультразвукового газового расходомера-счетчика. Счетчик содержит корпус 1, входной натрубок 2 и выходной патрубок 3, оси которых совпадают, перегородку 4, проходящую по вертикали корпуса и разделяющую корпус на две части, преобразователь расхода 5 с ультразвуковыми датчиками по потоку 6 и против потока 7 и отверстие в перегородке 8, которое выполнено между входным и выходным патрубком.

Ультразвуковой газовой расходомер-счетчик работает следующим образом. Поток газа через входной патрубок 2 попадает во входную часть

объема корпуса, где сглаживаются все пульсации входного газового потока. Затем газовый поток проходит мериый з асток 5, где измеряется время прохождения газа по потоку ультразвуковыми датчиками 6 и 7 и попадает в выходную часть объема корпуса и через выходной патрубок 2 выходит

снова в газопровод. В выходной части корпуса также происходит сглаживание пульсаций выходного газового потока. В данной конструкции счетчика поток газа линейно распределяется между мерным участком, т.е. преобразователем расхода газа и отверстием, расположенным в перегородке, разделяющей корпус по потоку на две части, входную и выходную. Диаметр отверстия или его отсутствие вообще зависит от типа счетчика и определяется его пропускной способностью. Изменяя диаметр отверстия, можно использовать различные типы счетчиков, не меняя в целом конструкцию, что расширяет диапазон измерения расходомерасчетчика. Предлагаемая конструкция позволяет исключить звуковые помехи, которые присутствуют в газопроводе, большая часть которых отражается от перегородки обратно в газопровод. Механические частички и включения, находящиеся в потоке газа попадают во входную часть корпуса и оседают, чем обеспечивается чистота рабочих поверхностей ультразвуковых датчиков. Этим обеспечивается надежность измерения и увеличивается срок службы счетчика газа. С помощью ультразвуковых датчиков измеряется время прохождения ультразвукового сигнала по потоку и против потока газа, которая будет пропорциональна скорости потока газа на мерном участке. Произведение площади поперечного сечения мерного участка и скорости распространения потока газа даст общий расход газа.

Данная конструкция просто позволяет решать помехозащищенность измерительных датчиков от пульсаций и звука, а также от механических частичек (грязи), присутствующих в газопроводе. Предложенное

устройство расходомера-счетчика газа позволяет ее использовать для изготовления счетчиков с разной пропускной способностью, т.е. разных типоразмеров ультразвуковых преобразователей, не изменяя размеров всех составных деталей конструкции.

Устройство ультразвукового газового расходомера-счетчика прошло апробацию на 50 образцах, внедренных в различных отраслях промышленности.

Claims (1)

1. Ультразвуковой газовый расходомер-счетчик, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, преобразователь расхода с ультразвуковыми датчиками на входе и выходе, отличающийся тем, что в корпусе выполнена глухая перегородка, разделяющая корпус на две части по входу и выходу потока газа, которые соединены между собой преобразователем расхода, закрепленным в перегородке, имеющей отверстие, расположенное между входным и выходным патрубком.