RU35429U1

RU35429U1 - Flow meter

Info

Publication number: RU35429U1
Application number: RU2003130524/20U
Authority: RU
Inventors: И.О. Будько; В.И. Горбуров; Ю.Ф. Кутдюсов; Н.Б. Трунов; А.Ю. Петров; А.А. Сальников; А.Г. Жуков; В.И. Маркелов
Original assignee: Будько Игорь Олегович
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2004-01-10

Description

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть использована для измерения расхода жидкости в широком диапазоне значений.The utility model relates to the field of instrumentation and can be used to measure fluid flow over a wide range of values.

Из уровня техники известен расходомер, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и рабочей камерой, выполненной в виде последовательно сопряженных диффузора, цилиндрической части и конфузора, в которой свободно размещен шаровой ротор, намагниченный в диаметральной плоскости вращения, который снабжен установленной на оси лопастной турбинкой, размещенной в выходном патрубке, и узел съема сигнала (SU 1470664 А1, G01F 1/10,1989)A flow meter is known from the prior art, comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a working chamber made in the form of consecutively connected diffusers, a cylindrical part and a confuser, in which a ball rotor magnetized in the diametrical plane of rotation is freely placed, which is equipped with a blade impeller mounted on the axis, located in the outlet pipe, and the signal pickup unit (SU 1470664 A1, G01F 1 / 10.1989)

В заявленном диапазоне соотношений геометрических параметров в данном расходомере частота вращения шарового ротора пропорциональна протекающему расходу, однако предел точного измерения расхода жидкости оптимизированной конфигурации ограничен.In the claimed range of ratios of geometric parameters in this flow meter, the rotational speed of the ball rotor is proportional to the flow rate, however, the limit of accurate measurement of fluid flow optimized configuration is limited.

Полезная моделп направлена на расширение диапазона и повышение точности измерения расхода протекающей жидкости.A useful model is aimed at expanding the range and improving the accuracy of measuring the flow rate of a flowing fluid.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в расходомере, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и рабочей камерой, вьшолненной в виде последовательно сопряженных диффузора, цилиндрической части и конфузора, в которой свободно размещен шаровой ротор, намагниченный в диаметральной плоскости вращения.The solution of this problem is ensured by the fact that in the flowmeter containing a housing with inlet and outlet nozzles and a working chamber, made in the form of sequentially conjugated diffuser, cylindrical part and confuser, in which a ball rotor magnetized in the diametrical plane of rotation is freely placed.

РАСХОДОМЕРFLOWMETER

который снабжен установленной на оси лонастной турбинкой, размещенной в выходном патрубке, и узел съема сигнала, согласно полезной модели, перед входньм патрубком дополнительно размещен входной конфузор, а корпус установлен в цилиндрической втулке с образованием кольцевого периферийного канала, минимальное проходное сечение которого в 0,5 г 2,5 раза больше площади входного сечения упомянутого входного конфузора.which is equipped with an axial impeller mounted on the axis, located in the outlet pipe, and a signal pickup unit, according to a utility model, an inlet confuser is additionally placed in front of the inlet pipe, and the housing is mounted in a cylindrical sleeve with the formation of an annular peripheral channel, the minimum passage section of which is 0.5 g 2.5 times the area of the input section of the said input confuser.

При этом входной конфузор вьшолнен со следующим соотношением геометрических параметров: d(2,0f2,2)d: ; lK(l,,5)di где d(/ - диаметр входного сечения входного конфузора;The input confuser is filled with the following ratio of geometric parameters: d (2,0f2,2) d:; lK (l ,, 5) di where d (/ is the diameter of the input section of the input confuser;

d - диаметр входного патрубка;d is the diameter of the inlet pipe;

ll - длина входного конфз ора.ll is the length of the input conf.

Кроме того, угол раскрытия диффузора рабочей камерыIn addition, the opening angle of the working chamber diffuser

о составляет 95-f 105 и в 1,5 -f 2,0 раза превьппает угол закрытияo is 95-f 105 and 1.5 -f 2.0 times the closing angle

конфузора рабочей камеры.confuser of the working chamber.

Предпочтительно, наружные стенки дополнительного конфузора были выполнены в виде расширяющегося усеченного конуса.Preferably, the outer walls of the additional confuser were made in the form of an expanding truncated cone.

При этом объем рабочей камеры в раз больше объема шарового ротора, длина рабочей камеры превьппает диаметр шарового ротора в 2,3- 2,6 раза, а диаметр выходного патрубка составляет 0,93 -f 0,96 от диаметра шарового ротора.At the same time, the volume of the working chamber is several times larger than the volume of the ball rotor, the length of the working chamber is 2.3–2.6 times the diameter of the ball rotor, and the diameter of the outlet pipe is 0.93 –0.96 of the diameter of the ball rotor.

Кроме того, лопасти турбинки шарового ротора выполненыIn addition, the blades of the turbine of the ball rotor are made

стреловидными.swept.

хЗадаей KpOMKij.xKay KpOMKij.

Возможно вьшoлнeниefJ MIacт турбинки шарового ротора с обратной стреловидностью по потоку.Perhaps a complete version of MI turbine ball rotor with reverse sweep downstream.

2Кроме того, намагничивание шарового ротора выполнено в виде намагниченного стержня, диаметрально закрепленного в полости шарового ротора в плоскости, перпендикулярной Ьси т)фбинки.2 In addition, the magnetization of the ball rotor is made in the form of a magnetized rod diametrically fixed in the cavity of the ball rotor in a plane perpendicular to the bc of the tomb.

Наличие дополнительного входного конфузора и внешней цилиндрической втулки, в которой с кольцевым зазором установлен корпус, при заявленном соотношении геометрических параметров позволяет измерять больпше расходы протекающей жидкости с высокой точностью при сохранении постоянной пропорциональности между частотой вращения шарового ротора, формируемым на выходе узла съема импульсным сигналом и протекаюпщм через расходомер обпщм расходом жидкости.The presence of an additional input confuser and an external cylindrical sleeve, in which a housing is installed with an annular gap, with the stated ratio of geometric parameters allows us to measure the flow rate of the flowing fluid with high accuracy while maintaining constant proportionality between the speed of the ball rotor formed at the output of the pick-up unit by a pulse signal and the flowing through the flowmeter

На фигЛ представлен обпщй вид расходомера.FIG. 1 is a general view of a flow meter.

Расходомер содержит установленный в цилиндрической втулке 1 с образованием кольцевого периферийного канала 2 корпус 3, выполненный с входным патрз ком 4, снабженным входньвм конфузором 5, выходным патрубком 6 и рабочей камерой 7, образованной последовательно сопряженными диффз ором 8, цилиндрической частью 9 и конфузором 10, в которой свободно размещен шаровой ротор 11 с намагниченным стержнем 12, снабженный установленной на оси 13 лопастной турбинкой 14, лопасти 15 которой выполненыThe flow meter comprises a housing 3 mounted in a cylindrical sleeve 1 with the formation of an annular peripheral channel 2, made with an inlet nozzle 4, equipped with an inlet confuser 5, an outlet nozzle 6 and a working chamber 7, formed sequentially conjugated by a diffuser 8, a cylindrical part 9 and a confuser 10, in which the ball rotor 11 with the magnetized rod 12 is freely placed, provided with a blade impeller 14 mounted on the axis 13, the blades 15 of which are made

стреловидныьш, предпочтительно, с обратной стреловидностьюsweep, preferably reverse sweep

.,на заднеи крош{е.., on the back crumb {e.

по потго1д Г и узел съема сигнала (на чертеже не показан), поступающего от вращающегося намапшченного стержня 12.on the basis of G and the site of the removal of the signal (not shown in the drawing), coming from a rotating mounted shaft 12.

При этом расходомер характеризуется следующим соотношением геометрических параметров:In this case, the flow meter is characterized by the following ratio of geometric parameters:

Л)ОЫЬО5 1Ч -3l(l,,5) L(2,3-f2,6)dp; ((0,,96) X,7()Vp;L) EXTR5 1H-3l (l ,, 5) L (2,3-f2,6) dp; ((0,, 96) X, 7 () Vp;

S(0,5r2,5)Sj.;S (0.5-2.5) Sj .;

7((l,,0)c5C при 0( , где d диаметр входного сечения входного конфузора;7 ((l ,, 0) c5C at 0 (, where d is the diameter of the input section of the input confuser;

L- длина входного конфузора;L is the length of the input confuser;

L - длина рабочей камеры;L is the length of the working chamber;

dp- диаметр шарового ротора;dp is the diameter of the ball rotor;

d - диаметр выходного патрубка;d is the diameter of the outlet pipe;

У,.- объем рабочей камеры;U, .- volume of the working chamber;

VP - объем шарового ротора;VP is the volume of the ball rotor;

S |uj - минимальное проходное сечение кольцевого периферийного канала;S | uj is the minimum passage section of the annular peripheral channel;

S - плош;адь входного сечения входного конфузора;S - flat; hell of the input section of the input confuser;

- угол раскрьггия диффузора рабочей камеры; - the angle of the spreading of the diffuser of the working chamber;

d - угол закрытия конфузора рабочей камеры.d is the closing angle of the confuser of the working chamber.

Расходомер работает следуюпщм образом.The flowmeter operates as follows.

Поток жидкости подается на вход в цилиндрическую втулку 1 и разделяется на два параллельно протекаюпщх потока, один из которых проходит по кольцевому периферийному каналу 2, а другой - измеряемый - проходит через входной конфузор 5, входной патрубок 4 и поступает в рабочую камеру 7, где, проходя через диффз ор 8, распшряется и за счет обратного вихреообразования в конфз оре 10 обеспечивает гидродинамический подвес свободно размещенного шарового ротора 11. Шаровой ротор 1, снабженный лопастной турбинкойThe fluid flow is supplied to the inlet of the cylindrical sleeve 1 and is divided into two parallel flowing flows, one of which passes through the annular peripheral channel 2, and the other, measured, passes through the inlet confuser 5, inlet pipe 4, and enters the working chamber 7, where, passing through the diffuser 8, it expands and, due to the reverse vortex formation in the conforder 10, provides a hydrodynamic suspension of the freely placed ball rotor 11. The ball rotor 1, equipped with a blade impeller

оШОЗ/ЗОб-Де/ 14, под действием протекающего измеряемого потокаOSHOZ / ZOB-De / 14, under the influence of a flowing measured flow

равномерно вращается в цилиндрической части 9 рабочей камеры 7 с частотой, пропорциональной протекающему расходу, которая фиксируется узлом съема сигнала. Измеряемый поток жидкости, выходя из выходного патрубка 6, соединяется с периферийным потоком в обпщй поток, расход которого при выбранных геометрических параметрах пропорционален расходу измеряемого потока, протекающего через рабочую камеру 7, и, соответственно, частоте вращения шарового ротора 11. Вьпюлнение лопастной турбинки 14 соevenly rotates in the cylindrical part 9 of the working chamber 7 with a frequency proportional to the flowing flow rate, which is fixed by the signal pickup unit. The measured fluid flow, leaving the outlet pipe 6, is connected with the peripheral flow to the general flow, the flow rate of which, for the selected geometric parameters, is proportional to the flow rate of the measured flow through the working chamber 7, and, accordingly, the rotational speed of the ball rotor 11. Vulneration of the impeller 14

стреловидными лопастями 15, преимущественно с обратнойswept lobes 15, mainly with reverse

да задней кромка стреловидаостыб ia Е1аличие входного конфузора 5yes trailing edge boom shape ia E1 presence of input confuser 5

обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление расходомера, что повышает точность и надежность его работы в пшроком диапазоне измерения, особенно при больших расходах протекающей жидкости.provides the minimum hydraulic resistance of the flowmeter, which increases the accuracy and reliability of its operation in the wide measuring range, especially at high flow rates of the flowing fluid.

-5- -5-

Claims

1. A flowmeter comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a working chamber, made in the form of consecutively connected diffuser, cylindrical part and confuser, in which a ball rotor magnetized in the diametrical plane of rotation is freely placed, which is equipped with an impeller mounted on the axis, located in output pipe, and a signal pick-up unit, characterized in that the input confuser is additionally placed in front of the input pipe, and the housing is installed in a cylindrical sleeve with the formation of an annular a peripheral channel, the minimum passage section of which is 0.5-2.5 times the area of the input section of the said input confuser.

2. The flow meter according to claim 1, characterized in that the input confuser is made with the following ratio of geometric parameters:

d _k = (2.0-2.2) d ₁ ;

l _k = (l, 2-l, 5) d _k ,

where d _k is the diameter of the input section of the input confuser;

d ₁ - diameter of the inlet pipe;

l _k is the length of the input confuser.

3. The flowmeter according to claim 1 or 2, characterized in that the opening angle of the diffuser of the working chamber is 95-105 ° and 1.5-2.0 times the closing angle of the confuser of the working chamber.

4. The flow meter according to claim 1, or 2 or 3, characterized in that the outer walls of the additional confuser are made in the form of an expanding truncated cone.

5. The flow meter according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the volume of the working chamber is 8-12 times greater than the volume of the ball rotor, the length of the working chamber exceeds the diameter of the ball rotor by 2.3-2.6 times, and the diameter of the outlet pipe is 0.93-0.96 of the diameter of the ball rotor.

6. The flow meter according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the turbine blades of the ball rotor are swept.

7. The flow meter according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the trailing edge of the blades of the turbine of the ball rotor is made with reverse sweep downstream.

8. The flow meter according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the magnetization of the ball rotor is made in the form of a magnetized rod diametrically fixed in the cavity of the ball rotor in a plane perpendicular to the axis of the turbine.