SU1438629A3 - Тангенциальный турбинный расходомер жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность измерений. В цилиндрической полости корпуса 1 расходомера размещена четьфехлопастна  крьшьчатка 5. Смещение оси вращени  крыльчатки 5 относительно оси полости 2 на 1/3 рассто ни  между ней и линией,  вл ющейс  продолжением ближайшей стенки впускного патрубка 3, обеспечивает возможность эффективной работы устр-ва при турбулентном и ламинарном релсимах течени . Углова  скорость вращающейс  крььтьчатки 5 определ етс  частотой сигналов на фотодиоде 9, воспринимающем отраженный лопаст ми свет от диода 8 оптического датчика 6. 3 ил. i СО

Description

4

с

СХ)

о ю

со

см

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  измерени  расхода жидкостей, протекающих по трубопроводу.

Цель изобретени  - повышение точности .

На фиг. 1 представлена конструкци  расходомера на фиг, 2 - схема тече- ни  жидкости дл  турбулентного режима,Q на фиг. 3 - то же, дл  ламинарного течени .

Тангенциальный турбинный расходо- мер содержит корпус 1 с цилиндрической полостью 2. Дл  подвода жидкости j к корпусу предусмотрен впускной канал 3, а дл  отвода - выпускной канал 4. Оба канала расположены параллельно один другому по касательной к цилиндрической полости 2 таким образом, 20 чтобы жидкость проходила через полость по дуге 180 в одной плоскости, В цилиндрической полости 2 расположена крьиьчатка 5, с четырьм  лопаст ми , число оборотов которой из- 25 мер ет оптический датчик 6, расположенный вблизи полости 2 и вырабатывающий соответствующий сигнал.

Ось вращени  крьшьчатки 5 смещена ;ОТ продольной оси цилиндрической по- Q :лости 2 в направлении к впускному : каналу 3, по существу перпендикул р- Iно продольной оси впускного канала, |Часть крыльчатки выступает в воображаемое продолжение впускного канала в полость. Смещение крыльчатки от оси расшир ет диапазон чисел Рейнольд- са, в котором расходомер действует эффективно, и, в частности, обеспе- чивает возможность эффективной рабо- Q ;ты расходомера как при турбулентном, 1так и при ламинарном режиме течени . Впускной 3 и выпускной 4 каналы ;имеют круглое сечение, причем диа- :метр впускного канала равен примерно половине высоты цилиндрической полости 2, а диаметр выпускного канала по существу равен высоте полости. Эта разница в размерах сводит к минимуму дросселирование и снижает потери давлени  при прохождении жидкости через расходомер.

Крьшьчатка 5 имеет диаметр, составл ющий около 60 процентов диа- ;метра цилиндрической полости 2, и вращаетс  вокруг оси, смещенной от центра полости в направлении к впуск |ному каналу 3. Ось вращени  смещена Примерно на одну треть рассто ни  от

50

55

Q

0 5

Q Q

0

5

центра полости до кра , показанного пунктирной лиршей 7, воображаемого продолжени  впускного канала. Таким образом, крыльчатка примерно наполовину выступает в спектр потока, идущего от впускного канала 3,

Оптический датчик 6 содержит источник 8 света в виде светоизлучаю- щего диода и фотодиод 9j расположенные по соседству один с другим в углублении 10, образованном в корпусе

1.Корпус предпочтительно выполн ть из прозрачного поликарбоната , пропускающего свет от упом нутого источника света.

Расходомер работает следующим образом .

Поток жидкости, проход лщй через входной (тангенциальный) канал 3, приводит во вращение крьшьчатку 5.

При вращении крьшьчатки 5 концы (вершины) ее лопастей последовательно отражают свет от светоизлз чающего диода 8 на фотодиод 9. Частота сит- налов на выходе фотодиода, таким образом , показывает угловую скорость вращающейс  крьтьчатки. Выполнение крьшьчатки из материала с высоким коэффициентом отражени  или окраска концов лопастей краской с высоким козффициентом отражени  увеличивает интенсивность света; отражаемого на фотодиод, и улучшает работу датчика, особенно когда жидкость, проход ща  через полость 2, непрозрачна.

Смещение крьшьчатки от центра по-, лости в направлении к впускному каналу значительно расшир ет диапазон чисел Рейнольдса, в котором расходомер работает эффективно как при турбулентном , так и при ламинарном режиме течени . Перемещение оси вращени  крьтьчатки в направлении к впускному каналу 3 расшир ет рабочий диапазон расходомера до течений с меньшими числам Рейнольдса.

На фиг. 2 и 3 схематически представлены виды цилиндрической полости

2,показывающие картину течени  дл  очень большого числа Рейнольдса и турбулентного течени  (фиг, 2), дл  очень малого числа Рейнольдса значи- тельно ниже критического числа Рейнольдса (числа перехода между лами- нарньм и турбулентным режимам -; течени ) , Можно видеть, что при турбулентном течении в полости создаетс  вихрь, тогда как при ламинарном течении с

малым числом Рейнольдса вихр  нет и жидкость течет пр мо от впускного канала 3 к выпускному каналу 4. Размещение крыльчатки 5 в указанном положении гарантирует ее вращение движущейс  жидкостью в том же направлении против часовой стрелки при течени х , охватывающих весь диапазон состо ний между состо ни ми, представленными на фиг. 2 и 3,

Ф

10

ормула изобретени 

Тангенциальный турбинный расходомер жидкости, содержащий корпус с ци- 15 пересекает лопасть крыльчатки в ее линдрической полостью и тангенциально средней части.

распелoжeнны 5И к ней разнесенными впускным и выпускным цилиндрически патрубками, в полости корпуса на п пшпниковьо: опорах расположена четы рехлопастна  крьиьчатка, а на корп се - узел съема сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, ось вращени  крыльчатки смещена относительно ос цилиндрической полости на 1/3 расс ни  между ней и линией,  вл ющейс  продолжением ближайшей стенки вход го патрубка, при этом указанна  ли

0

5 пересекает лопасть крыльчатки в ее средней части.

распелoжeнны 5И к ней разнесенными впускным и выпускным цилиндрическими патрубками, в полости корпуса на под- пшпниковьо: опорах расположена четы- рехлопастна  крьиьчатка, а на корпусе - узел съема сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, ось вращени  крыльчатки смещена относительно оси цилиндрической полости на 1/3 рассто ни  между ней и линией,  вл ющейс  продолжением ближайшей стенки входного патрубка, при этом указанна  лини 

(fms.2

Составитель В.Андреев Редактор А.Маковска  -Техред М.Уоданич

Заказ 5975/59

Тираж 717

, ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

--3

cftasS

Корректор Н.Король

Подписное

Claims (1)

1. Формула изобретения Тангенциальный турбинный расходомер жидкости, содержащий корпус с цилиндрической полостью и тангенциально

   I438629 расположенными к ней разнесенными впускным и выпускным цилиндрическими патрубками, в полости корпуса на подшипниковых опорах расположена четырехлопастная крыльчатка, а на корпусе - узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, ось вращения Ю крыльчатки смещена относительно оси цилиндрической полости на 1/3 расстояния между ней и линией, являющейся продолжением ближайшей стенки входного патрубка, при этом указанная линия 15 пересекает лопасть крыльчатки в ее средней части.