SU845013A1

SU845013A1 - Thermal flow rate transmitter

Info

Publication number: SU845013A1
Application number: SU792738310A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Новожилов
Original assignee: Московское Ордена Ленина И Орденатрудового Красного Знамени Высшеетехническое Училище Им. H.Э.Баумана
Priority date: 1979-01-09
Filing date: 1979-01-09
Publication date: 1981-07-07

Description

Изобретение относитс к области приборостроени и предназначено дл измерени расхода жидкости или газа при высоких скорост х потока. Известны тепловые расходомеры термоанемометрического типа, принцип действи которых основан на зависимости от расхода потока теплоотдачи первичного преобразовател , помещенного в контролируе1 1й поток L . Из известных устройств наиболее близким вл етс тепловой преобразователь расхода, содержащий измерител ный участок трубопровода с расположенными на нем нагревателем и термочувствительным элементом 12. Однако известные устройства имеют недостаточную точность при измерении больших расходов. Цель изобретени - повышение точности при измерении больших расходов Эта цель достигаетс тем,.что изм рительный участок снабжен кольцевой камерой с диаметром, большим диаметра трубопровода, причем размеры коль цевой камеры и измерительного участка трубопровода наход тс в соотноше НИИ (R2-Ro)/a 0,8-1,0,. где Лл - радиус измерительного участка трубохфовода с кольцевой камерой; RP - радиус измерительного участка трубопровода; а - ширина камеры, а нагреватель и термочувствительный элемент расположены на кольцевой камере . На фиг. 1 представлена схема преобразовател расхода; на фиг. 2 схема течени в кольцевой камере. Преобразователь содержит измерительный участок трубопровода 1 с фланцами и кольцевую камеру 2, на которой расположены нагреватель 3 и термочувствительный элемент 4, покрытые теплоизол ционным слоем- 5. Тепловой преобразователь работает следующим образом. При прохождении контролируемого потока через измерительный участок часть потока попадАет в кольцевую камеру, где возникает стационарный вихрь, скорость вращени которого определ етс скоростью движени основного потока и геометрическими размерами полости, При посто нной геометрии кольцевой камеры скорость вращени вихр вл етс функцией скоростиThe invention relates to the field of instrumentation and is intended to measure the flow of a liquid or gas at high flow rates. Thermal flowmeters of a thermo-anemometric type are known, the principle of action of which is based on the dependence on the heat transfer flow rate of the primary converter placed in a controlled 1 st flow L. Of the known devices, the closest is the heat flow converter, which contains the measuring section of the pipeline with a heater and a temperature-sensitive element 12 located on it. However, the known devices have insufficient accuracy in measuring large flows. The purpose of the invention is to improve the accuracy in measuring large flow rates. This goal is achieved by the fact that the measuring section is provided with an annular chamber with a diameter greater than the diameter of the pipeline, and the dimensions of the annular chamber and the measuring section of the pipeline are in accordance with the RI / R2 ratio. 0.8-1.0 ,. where LL is the radius of the measuring section of the pipe-brewer with the annular chamber; RP is the radius of the measuring section of the pipeline; a is the width of the chamber, and the heater and the temperature-sensitive element are located on the annular chamber. FIG. 1 shows a flow transducer diagram; in fig. 2 is a flow diagram in an annular chamber. The converter contains a measuring section of the pipeline 1 with flanges and an annular chamber 2, on which the heater 3 and the temperature-sensitive element 4 are located, covered with a heat-insulating layer - 5. The heat converter works as follows. When a controlled flow passes through the measuring section, a part of the flow enters the annular chamber, where a stationary vortex occurs, the rotation rate of which is determined by the velocity of the main flow and the geometric dimensions of the cavity. With a constant annular geometry, the rotation speed of the vortex is

основного потока и.измер етс тепловым методом с помощью источника тепла и термочувствительного элемента по принципу термоанемометра. Измер температуру нагревател при посто нном тепловыделении в нем или мощность нагревател при посто нной его температуре , можно измерить, скорость, и, следовательно, расход потока, проход щего через трубу.The main flow is measured by the thermal method with the help of a heat source and a temperature-sensitive element according to the principle of anemometer. By measuring the temperature of the heater at a constant heat generation in it or the power of the heater at a constant temperature, it is possible to measure the speed and, consequently, the flow rate through the pipe.

Стационарный вихрь образуетс в кольцевой камере при условии соблюдени соотношени (.,)/ 0,8-1,0A stationary vortex is formed in the annular chamber, provided that the ratio (.,) / 0.8-1.0 is observed.

Значение расхода потока в кольцевой камере определ етс из выражени The value of the flow rate in the annular chamber is determined from the expression

Q, ШоЛ-К (0,031Ь + 0,050Ь) (1)Q, ShoL-K (0.031b + 0.050b) (1)

где b -3 /RQ - относительна ширина к амеры.where b -3 / RQ is the relative width to amers.

Отношение расхода в кольцевой камере QU, определенного по (1), к расходу в измерительном трубопроводе Qj (VoJ R дает величину коэффициента делени The ratio of the flow rate in the annular chamber QU defined by (1) to the flow rate in the measuring pipe Qj (VoJ R gives the value of the division factor

А Ч| /Q 0,031b + 0,050b (2)A h | / Q 0.031b + 0.050b (2)

КсШ следует из выражени (2) коэффициент делени потока не зависит от его скорости, а определ етс тоЛько геометрическими размерами камеры.KSSH follows from the expression (2) the division ratio of the flow does not depend on its speed, but is determined only by the geometric dimensions of the chamber.

При b 1 Кд 0,081; при b 2 Кд 0,224.When b 1 Cd 0.081; with b 2 Cd 0,224.

Таким образом выбором размеров камеры можно обеспечить измерение скорости (расхода) любого высокоскоростного потока.Thus, by selecting the camera dimensions, it is possible to measure the speed (flow rate) of any high-speed flow.

Конструкци преобразовател расхода легко позвол ет построить многоканальный измерительный прибор. Дл этого можно расположить например чувствительные элементы по периметру камеры (на фиг. 1 показаны пунктиром ) .The design of the flow converter makes it easy to build a multi-channel measuring device. For this, for example, sensitive elements can be positioned around the perimeter of the chamber (shown in Fig. 1 by a dotted line).

Claims

1. Short PA and other Thermal, flow meters. L., Mechanical Engineering, 1969, ch. fV.

2. USSR author's certificate number 243861, cl. G 01 F 1/68, 1967.