UA109456C2

UA109456C2 - TENSOR FOR VOLUME-WEIGHT MEASUREMENT OF DENSITY OF LIQUID AND VOLUME-WEIGHT MEASURER OF DENSITY OF LIQUID ON ITS BASIS

Info

Publication number: UA109456C2
Application number: UAA201305852A
Authority: UA
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2015-08-25
Also published as: RU2015145975A; WO2014182269A1; RU2635342C2

Abstract

Винахід належить до об'ємно-вагових вимірювачів густини рідини (ОВВГР) і тензодатчиків для їх втілення. Суть винаходу: об'ємно-ваговий вимірювач густини рідини, який включає потокочутливу трубу, блок вимірювання та тензодатчик, який включає принаймні одну сукупність, що містить один каркас і принаймні один циліндричний сильфон, причому кожний каркас містить вхідний і вихідний фланці з наскрізними круглими отворами, чутливі до деформації подовжні балки і перші тензометричні перетворювачі, кожна з вказаних балок жорстко зв'язана з вказаними фланцями, принаймні один кінець кожного з вказаних принаймні одного циліндричного сильфона жорстко і герметично прикріплений у зазначений наскрізний отвір вхідного або вихідного фланців, балки містять перші і другі поверхні, на які наклеєні, відповідно, перші і другі тензометричні перетворювачі, найбільш чутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика, відповідно, у одному з двох напрямків і нечутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця у, відповідно, одному з двох напрямків, перпендикулярних напрямкам їх найбільшої чутливості, потокочутлива труба прикріплена до крайнього вихідного фланця тензодатчика, ОВВГР виконаний з можливістю зміни напрямку центрального вектора швидкості потоку рідини, що проходить крізь нього, тензодатчик виконаний з можливістю з'єднання своїм крайнім вхідним фланцем з вхідним трубопроводом, можливістю жорсткого приєднання до нерухомої відносно землі опори, можливістю деформуватися під впливом ваги потокочутливої труби з рідиною і швидкості її потоку і можливістю забезпечення нечутливості тензометричних перетв�The invention relates to three-dimensional liquid density meters (VVGR) and strain gauges for their implementation. SUMMARY OF THE INVENTION: A three-dimensional fluid density meter comprising a flow-sensitive tube, a measuring unit, and a load cell comprising at least one assembly containing at least one cylindrical bellows, each frame having inlet and outlet flanges through openings , deformable longitudinal beams and first strain gauges, each of said beams rigidly connected to said flanges, at least one end of each of said at least one cylindrical bellows rigidly hermetically sealed in said through hole of the inlet or outlet flanges, the beams include the first and second surfaces, on which, respectively, the first and second strain gauges, most sensitive to deformation when displacement of the output flange of the load cell, respectively, in one of two directions and not in two directions deformation at displacement of the output flange in, respectively, one of two directions, perpendicular to the directions of their greatest sensitivity, the flow-sensitive pipe is attached to the extreme output flange of the load cell, OVG made with the possibility of changing the direction of the central velocity vector of the fluid flow through it, the strain gauge is configured to connect its extreme inlet flange with the inlet pipeline, the possibility of rigid attachment to the stationary relative to the ground support, the ability to deform under the influence of the weight of the sensitive tube and the speed of its flow and the ability to ensure the insensitivity of the strain gauge

Description

(51) МПК (2015.01)(51) IPC (2015.01)

КИ соїм 9/00KY Soim 9/00

М сотм 9/20 (2006.01)M sotm 9/20 (2006.01)

ДЕРЖАВНА СЛУЖБАPUBLIC SERVICE

ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇINTELLECTUAL

ВЛАСНОСТІPROPERTIES

УКРАЇНИUKRAINE

(12) ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД(12) DESCRIPTION OF THE PATENT OF THE INVENTION

Ї. нн (21) Номер заявки: а 2013 05852 (72) Винахідник(и): (22) Дата подання заявки: 08.05.2013 Ковалюх Сергій Всеволодович (ША) (24) Дата, з якої є чинними 25.08.2015 (73) Власник(и): Й права на винахід: Ковалюх Сергій Всеволодович, (41) Публікація відомостей 10.11.2014, Бюл.Мо 21 пр. Перемоги, 79, КВ. 77, М. Харків, 61174 про заявку: (ОА) (46) Публікація відомостей 25.08.2015, Бюл.Мо 16 (74) Представник: про видачу патенту: Вулих Марина Михайлівна, реєстр. Ме2 (56) Перелік документів, взятих до уваги експертизою:Y. nn (21) Application number: а 2013 05852 (72) Inventor(s): (22) Date of application submission: 08.05.2013 Kovalyukh Serhiy Vsevolodovych (USA) (24) Effective date 25.08.2015 (73 ) Owner(s): And invention rights: Kovalyukh Serhii Vsevolodovych, (41) Publication of information 10.11.2014, Byul.Mo 21 Peremogy Ave., 79, KV. 77, M. Kharkiv, 61174 about the application: (OA) (46) Publication of information 25.08.2015, Byul.Mo 16 (74) Representative: about the issuance of a patent: Vulikh Maryna Mykhailivna, reg. Me2 (56) List of documents taken into account by the examination:

ША 92629 Сг, 25.11.2010Sha 92629 Sg, 25.11.2010

Ви 2125240 С1, 20.01.1999 саYou 2125240 C1, 20.01.1999 sa

ЗИ 122335 А1, 30.11.1959 Ге)ZY 122335 A1, 30.11.1959 Ge)

ЗИ 714232 АТ, 08.02.1980ZY 714232 JSC, 02/08/1980

УР 563132134 А, 04.06.198 4285239 А1, 25.08.1981 З (54) ТЕНЗОДАТЧИК ДЛЯ ОБ'ЄМНО-ВАГОВОГО ВИМІРЮВАЧА ГУСТИНИ РІДИНИ І! ОБ'ЄМНО- «ІUR 563132134 А, 04.06.198 4285239 А1, 25.08.1981 Z (54) TENSION GAUGE FOR VOLUME-WEIGHT MEASUREMENT OF LIQUID DENSITY AND! VOLUME - "I

ВАГОВИЙ ВИМІРЮВАЧ ГУСТИНИ РІДИНИ НА ЙОГО ОСНОВІ оLIQUID DENSITY WEIGHT METER ON ITS BASE Fr

Ь ші (57) Реферат:B shi (57) Abstract:

Винахід належить до об'ємно-вагових вимірювачів густини рідини (ОВВГР) і тензодатчиків для «ї їх втілення. Суть винаходу: об'ємно-ваговий вимірювач густини рідини, який включає - потокочутливу трубу, блок вимірювання та тензодатчик, який включає принаймні одну сукупність, що містить один каркас і принаймні один циліндричний сильфон, причому кожний каркас містить вхідний і вихідний фланці з наскрізними круглими отворами, чутливі до деформації подовжні балки і перші тензометричні перетворювачі, кожна з вказаних балок жорстко зв'язана з вказаними фланцями, принаймні один кінець кожного з вказаних принаймні одного циліндричного сильфона жорстко і герметично прикріплений у зазначений наскрізний отвір вхідного або вихідного фланців, балки містять перші і другі поверхні, на які наклеєні, відповідно, перші і другі тензометричні перетворювачі, найбільш чутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика, відповідно, у одному з двох напрямків і нечутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця у, відповідно, одному 3 двох напрямків, перпендикулярних напрямкам їх найбільшої чутливості, потокочутлива труба прикріплена до крайнього вихідного фланця тензодатчика, ОВВГР виконаний з можливістю зміни напрямку центрального вектора швидкості потоку рідини, що проходить крізь нього, тензодатчик виконаний з можливістю з'єднання своїм крайнім вхідним фланцем з вхідним трубопроводом, можливістю жорсткого приєднання до нерухомої відносно землі опори, можливістю деформуватися під впливом ваги потокочутливої труби з рідиною і швидкості її потоку і можливістю забезпечення нечутливості тензометричних перетворювачів до деформації при розтягуванні сильфонів. Технічний результат: підвищення точності вимірювання.The invention belongs to volume and weight meters of the density of liquid (OVVGR) and strain gauges for their implementation. The essence of the invention: a volume-weight meter of the density of a liquid, which includes - a flow-sensitive tube, a measuring unit and a strain gauge, which includes at least one assembly containing one frame and at least one cylindrical bellows, and each frame includes inlet and outlet flanges with through-round circular holes, strain-sensitive longitudinal beams and first strain gauges, each of said beams rigidly connected to said flanges, at least one end of each of said at least one cylindrical bellows rigidly and hermetically attached to said through-hole of the inlet or outlet flanges, the beams comprising the first and the second surfaces, on which the first and second strain gauge transducers are glued, respectively, are most sensitive to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced, respectively, in one of the two directions and are insensitive to deformation when the output flange is displaced in one of the two directions, respectively, perpendicular to the directions of their greatest sensitivity , the flow-sensitive pipe is attached to the extreme outlet flange of the strain gauge, the OVVGR is made with the possibility of changing the direction of the central vector of the velocity of the liquid flow passing through it, the strain gauge is made with the possibility of connecting its extreme inlet flange with the inlet pipeline, the possibility of rigid connection to a support stationary relative to the ground , the ability to deform under the influence of the weight of the flow-sensitive pipe with the liquid and its flow rate, and the ability to ensure the insensitivity of the strain gauge transducers to deformation when the bellows are stretched. Technical result: improvement of measurement accuracy.

трубенеонід: 50000 йtubeneonide: 50,000 units

Н у х ще 7 В Н А. Е й і ї ях В х УА км у - хз: К Кк ряN u x still 7 V N A. E i i i yah V x UA km u - xz: K Kk rya

У ОО дж ообчі інв В йIn OO j oobchi inv V y

Н ї ру ее Шия міння ХЕ шо ГУ БРА дя лют жкуктилиN y ru ee Shyya minya HE sho GU BRA dya lyut zhkuktila

Є я у Пра ; ЕВ. Ще ї 4 5 т но а п и с НН зе: з ен нн они и : СБ р унI am in Pra; EV. Another 4 5 t no a p i s NN ze: z en nn they y : SB r un

Н ві; ! !N you; ! !

ШК; ей ; г. лоSHK; hey g. lo

Винахід стосується контрольно-вимірювальної техніки, а саме об'ємно-вагових вимірювачів густини рідини (далі за текстом - ОВВГР) і тензодатчиків для здійснення їхньої функції, й може знайти застосування в різних галузях промисловості, таких як нафтодобувна промисловість, будівництво, хімічна промисловість тощо, де густина рідини, що використовується у процесі і проходить по трубопроводах, є параметром, що підлягає вимірюванню.The invention relates to control and measuring equipment, namely volumetric and weight meters of liquid density (hereinafter - ОВВГР) and strain gauges for performing their function, and can find application in various branches of industry, such as the oil industry, construction, chemical industry, etc. , where the density of the fluid used in the process and passing through the pipelines is the parameter to be measured.

Загальний принцип вимірювання у таких пристроях заснований на залежності ваги заповненого рідиною відрізка трубопроводу фіксованого об'єму від густини цієї рідини. Вказаний відрізок трубопроводу звичайно зв'язаний з вхідним трубопроводом гнучким пружним елементом, і його називають потокочутливою трубою. Другий кінець потокочутливої труби може бути відкритим або зв'язаним з продовженням трубопроводу ще одним гнучким пружним елементом.The general principle of measurement in such devices is based on the dependence of the weight of a fixed-volume pipeline segment filled with liquid on the density of this liquid. This section of the pipeline is usually connected to the inlet pipeline by a flexible elastic element, and it is called a flow-sensitive pipe. The second end of the flow-sensitive pipe can be open or connected to the continuation of the pipeline by another flexible elastic element.

Технічне рішення, використане як найближчий аналог винаходу, що тут заявляється, описано у патенті України Мо 92629, опубл. 25.11.2010 р., і стосується як тензодатчика, так іThe technical solution used as the closest analogue of the invention claimed here is described in the patent of Ukraine Mo 92629, publ. 25.11.2010, and concerns both the strain gauge and

ОВВГР на його основі.OVVGR on its basis.

Тензодатчик для об'ємно-вагового вимірювача густини рідини за вказаним патентом включає вхідний фланець з наскрізним отвором, виконаний з можливістю приєднання до виходу вхідного трубопроводу та жорсткого приєднання до нерухомої відносно землі опори, вихідний фланець з наскрізним отвором, виконаний з можливістю жорсткого приєднання до потокочутливої труби, принаймні один чутливий пружний елемент у вигляді жорсткої балки, жорстко зв'язаної з вказаними фланцями і оснащений принаймні двома наклеєними на його чутливі до деформації поверхні тензометричними перетворювачами, гнучку пружну трубу у вигляді сильфона, жорстко прикріпленого своїми кінцями до вказаних фланців зі співвісним розташуванням його отворів на кінцях, причому вказані жорсткі балки зв'язані з вказаними фланцями ззовні сильфона, розташовані вздовж сильфона і виконані з можливістю запобігання деформації тензодатчика у вертикальному напрямку при розтягуванні чи стисканні сильфона, а тензодатчик виконаний з можливістю деформуватися під впливом ваги потокочутливої труби.The strain gauge for the volume-weight meter of liquid density according to the specified patent includes an inlet flange with a through hole, made with the possibility of connecting to the outlet of the inlet pipeline and rigid connection to a support stationary relative to the ground, an output flange with a through hole, made with the possibility of rigid connection to a flow-sensitive pipe, at least one sensitive elastic element in the form of a rigid beam, rigidly connected to said flanges and equipped with at least two strain gauge transducers glued to its deformation-sensitive surface, a flexible elastic tube in the form of a bellows, rigidly attached at its ends to said flanges with coaxial arrangement of its holes at the ends, and the specified rigid beams are connected to the specified flanges from the outside of the bellows, are located along the bellows and are made with the possibility of preventing deformation of the strain gauge in the vertical direction when stretching or compressing the bellows, and the strain gauge is made with the possibility of deforming under the influence of the weight of the flow-sensitive pipe.

Недоліком описаного вище тензодатчика є створення помітної похибки вимірювання густини рідини, пов'язаної зі швидкістю потоку рідини в потокочутливій трубі. Незважаючи на те, що жорсткість конструкції, яка містить вхідний і вихідний фланці і жорстко зв'язані з ними жорсткіThe disadvantage of the strain gauge described above is the creation of a noticeable error in the measurement of the density of the liquid associated with the speed of the liquid flow in the flow-sensitive pipe. Despite the fact that the rigidity of the structure, which contains the inlet and outlet flanges and rigidly connected with them rigid

Зо балки, і чутливість тензометричних перетворювачів вибираються так, щоб одержувати достатній для вимірювання сигнал при незначних відхиленнях потокочутливої труби у вертикальному напрямку під дією ваги труби з рідиною, ці навіть незначні її відхилення приводять до того, що сигнал тензометричних перетворювачів залежить не тільки від густини рідини, а ще й від швидкості її потоку за рахунок реакції потокочутливої труби на потік, а саме: якщо потокочутлива труба, наприклад, первісно відхилена вниз від горизонтального положення, то потік буде намагатися відхилити її вверх, і чим більше швидкість потоку, тим менше відхилення потокочутливої труби вниз і тим більша буде похибка вимірювання.The beams and the sensitivity of the strain gauge transducers are chosen so as to obtain a signal sufficient for measurement in case of slight deviations of the flow-sensitive pipe in the vertical direction under the influence of the weight of the pipe with the liquid, these even slight deviations lead to the fact that the signal of the strain gauge transducers depends not only on the density of the liquid , as well as from its flow speed due to the reaction of the flow-sensitive pipe to the flow, namely: if the flow-sensitive pipe, for example, is initially deflected downward from the horizontal position, then the flow will try to deflect it upwards, and the greater the flow speed, the smaller the deflection of the flow-sensitive pipe pipes down, and the measurement error will be greater.

В основу цього винаходу поставлено задачу створення тензодатчика для ОВВГР, що дозволяє зменшити похибку вимірювання густини, пов'язану зі швидкістю потоку рідини.The basis of this invention is the task of creating a strain gauge for OVVGR, which makes it possible to reduce the density measurement error associated with the liquid flow rate.

Поставлена задача щодо тензодатчика вирішується тим, що у відомому тензодатчику для об'ємно-вагового вимірювача густини рідини, який включає принаймні одну сукупність, що містить каркас і принаймні один циліндричний сильфон, причому кожний каркас містить вхідний і вихідний фланці з наскрізними отворами, чутливі до деформації подовжні балки і перші тензометричні перетворювачі, кожна з вказаних балок жорстко зв'язана з вказаними фланцями, принаймні один кінець кожного з вказаних принаймні одного циліндричного сильфона жорстко і герметично прикріплений у зазначений наскрізний отвір вхідного або вихідного фланців, балки містять перші поверхні, на які наклеєні перші тензометричні перетворювачі, так, що вони найбільш чутливі, при зафіксованому вхідному фланці тензодатчика, до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика у заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж першої прямої у площині, перпендикулярній осі, що проходить через центри вхідного і вихідного отворів сильфона, прикріпленого до вказаного вихідного фланця, нечутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика у заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж другої прямої у вказаній площині, перпендикулярної першій прямій, а тензодатчик виконаний з можливістю з'єднання крайніми вхідним і вихідним фланцями, відповідно з вхідним трубопроводом і потокочутливою трубою з максимальним суміщенням відповідних отворів, згідно з винаходом, що заявляється, проведені такі вдосконалення: тензодатчик додатково містить другі тензометричні перетворювачі; балки містять другі поверхні, на які наклеєні другі тензометричні перетворювачі;The strain gauge problem is solved by the fact that in a known strain gauge for a volumetric liquid density meter, which includes at least one assembly containing a frame and at least one cylindrical bellows, and each frame includes inlet and outlet flanges with through holes sensitive to longitudinal beams and first strain gauges, each of said beams rigidly connected to said flanges, at least one end of each of said at least one cylindrical bellows being rigidly and hermetically attached to said through hole of the inlet or outlet flanges, the beams comprising first surfaces on which the first strain gauge transducers are glued, so that they are most sensitive, with the input flange of the strain gauge fixed, to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the first straight line in a plane perpendicular to the axis passing through the centers of the input and day off of the openings of the bellows attached to the specified output flange are insensitive to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of a force on the output flange along the second straight line in the specified plane, perpendicular to the first straight line, and the strain gauge is made with the possibility of connecting the extreme input and output flanges, respectively, with an inlet pipeline and a flow-sensitive pipe with a maximum overlap of the corresponding holes, according to the claimed invention, the following improvements have been made: the strain gauge additionally contains second strain gauge transducers; beams contain second surfaces on which second strain gauges are glued;

другі тензометричні перетворювачі є найбільш чутливими при зафіксованому вхідному фланці тензодатчика, до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж третьої прямої у площині, перпендикулярній осі, що проходить через центри вхідного і вихідного отворів сильфона, прикріпленого до вказаного вихідного фланця; другі тензометричні перетворювачі нечутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж четвертої прямої у вказаній площині, перпендикулярній третій прямій; тензодатчик виконаний з можливістю деформуватися під впливом швидкості потоку рідини і забезпечення нечутливості до деформації при розтягуванні сильфонів уздовж осей, що проходять через центри їх вхідних і вихідних отворів.the second strain gauge transducers are the most sensitive when the input flange of the strain gauge is fixed, to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the third line in a plane perpendicular to the axis passing through the centers of the inlet and outlet openings of the bellows attached to of the specified output flange; the second strain gauge transducers are insensitive to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the fourth straight line in the specified plane perpendicular to the third straight line; the strain gauge is made with the ability to deform under the influence of the fluid flow rate and ensure insensitivity to deformation when stretching the bellows along the axes passing through the centers of their inlet and outlet openings.

Наявність і вказане розташування наклеєних на балки других тензометричних перетворювачів приводить до того, що вони здатні реагувати на деформацію тензодатчика у інших, ніж перші тензометричні перетворювачі, напрямках, причому за умови штучного відхилення напрямку потоку, вказана реакція також буде залежати від швидкості потоку і густини рідини, але іншим, ніж реакція перших тензометричних перетворювачів, чином.The presence and specified location of the second strain gauge transducers affixed to the beams leads to the fact that they are able to respond to the deformation of the strain gauge in directions other than the first strain gauge transducers, and if the flow direction is artificially deviated, the specified response will also depend on the flow rate and liquid density , but in a different way than the reaction of the first strain gauge transducers.

Фізичні явища, що приводять до залежності сигналів перших і других тензометричних перетворювачів від швидкості потоку рідини, однакові, а саме, це реакція потокочутливої труби на зміну вектора швидкості потоку у напрямку, в цілому протилежному вектору цієї зміни. Ця реакція залежить від швидкості потоку рідини і густини рідини. Проте кут відхилення потокочутливої труби вниз від горизонталі і, відповідно, сигнал перших тензометричних перетворювачів залежать ще й від маси рідини у потокочутливій трубі, яка, у свою чергу, також залежить від густини рідини. Таким чином, задача визначення густини рідини і швидкості її потоку зводиться до вирішення системи двох рівнянь з двома невідомими. Рішення цієї системи рівнянь може бути одержане як чисельними методами за заздалегідь виміряними функціями залежності сигналів тензометричних перетворювачів від густини рідини і від швидкості потоку рідини, так і аналітичними методами шляхом створення моделей процесів у придатному наближенні. У будь-якому разі у рішенні вказаної системи рівнянь щодо густини рідини буде врахована швидкість потоку рідини, що еквівалентно зниженню похибки її вимірювання.The physical phenomena leading to the dependence of the signals of the first and second strain gauge transducers on the fluid flow rate are the same, namely, the reaction of the flow-sensitive pipe to a change in the flow rate vector in a direction generally opposite to the vector of this change. This reaction depends on the fluid flow rate and fluid density. However, the angle of deviation of the flow-sensitive pipe downwards from the horizontal and, accordingly, the signal of the first strain gauge transducers also depend on the mass of the liquid in the flow-sensitive pipe, which, in turn, also depends on the density of the liquid. Thus, the problem of determining the liquid density and its flow rate is reduced to solving a system of two equations with two unknowns. The solution of this system of equations can be obtained both by numerical methods based on previously measured functions of the dependence of strain gauge signals on the density of the liquid and on the speed of the liquid flow, and by analytical methods by creating process models in a suitable approximation. In any case, in the solution of the specified system of equations regarding the density of the liquid, the speed of the liquid flow will be taken into account, which is equivalent to reducing the error of its measurement.

Зо Вираз "найбільш чутливі до деформації у заданому напрямку" означає, що для усього діапазону величини, що викликає деформацію у заданому напрямку, тобто для усього діапазону величин густини рідини та/або для усього діапазону швидкостей, сигнал тензометричних перетворювачів саме у заданому напрямку буде максимальним і може бути виміряний схемою вимірювання із заданою похибкою.The expression "most sensitive to deformation in a given direction" means that for the entire range of values that cause deformation in a given direction, that is, for the entire range of liquid density values and/or for the entire range of velocities, the signal of the strain gauge transducers in the given direction will be maximum and can be measured by a measurement circuit with a given error.

Вираз "нечутливі до деформації у заданому напрямку" означає, що для усього діапазону величини, що викликає деформацію у заданому напрямку, тобто для усього діапазону величин густини рідини та/або для усього діапазону швидкостей, сигнал тензометричних перетворювачів буде мінімальним і менше порогу чутливості схеми вимірювання.The expression "insensitive to deformation in a given direction" means that for the entire range of magnitudes that cause deformation in a given direction, that is, for the entire range of liquid density values and/or for the entire range of velocities, the signal of the strain gauge transducers will be minimal and less than the sensitivity threshold of the measuring circuit .

Вираз "нечутливість до деформації тензодатчика при розтягуванні чи стисканні сильфонів" означає, що для усіх діапазонів усіх сил, що діють на тензодатчик і приводять до розтягування будь-якого або усіх сильфонів, що входять до його складу, за рахунок діючих факторів, інших ніж густина і швидкість потоку рідини, сигнал тензометричних перетворювачів буде менше порогу чутливості схеми вимірювання або сигнали різних тензометричних перетворювачів можуть бути компенсовані у схемі вимірювання.The expression "insensitivity to the deformation of the strain gauge when stretching or compressing the bellows" means that for all ranges of all forces acting on the strain gauge and leading to the stretching of any or all of the bellows included in its composition due to active factors other than density and fluid flow rate, the signal of the strain gauge transducers will be less than the sensitivity threshold of the measurement circuit or the signals of different strain gauge transducers may be compensated in the measurement circuit.

Треба зазначити, що штучне відхилення напрямку потоку рідини може здійснюватися як у самому тензодатчику, так і ззовні нього, наприклад, на вході у потокочутливу трубу, і отже головна функція тензодатчика полягає саме у створенні сигналів тензометричних перетворювачів, які відомим чином залежать від густини рідини і швидкості потоку рідини, а також забезпечення того, щоб сигнали тензометричних перетворювачів були менше порогу чутливості схеми вимірювання при деформації тензодатчика від розтягування чи стискання сильфонів уздовж їх осей в недеформованому стані за рахунок діючих факторів, відмінних від густини і швидкості потоку рідини, наприклад, тиску та/або температури рідини.It should be noted that the artificial deviation of the direction of the flow of liquid can be carried out both in the strain gauge itself and outside it, for example, at the entrance to the flow-sensitive pipe, and therefore the main function of the strain gauge is precisely to create the signals of the strain gauge transducers, which, as is known, depend on the density of the liquid and fluid flow rate, as well as ensuring that the strain gauge transducer signals are less than the sensitivity threshold of the measurement circuit when the strain gauge is deformed from stretching or compressing the bellows along their axes in an undeformed state due to operating factors other than the density and flow rate of the fluid, for example, pressure and /or liquid temperature.

Тут і далі ознака "вісь сильфона" еквівалентна ознакам "вісь, яка проходить через центри вхідного і вихідного отворів сильфона" або "вісь сильфона у його недеформованому стані".Here and further, the sign "bellows axis" is equivalent to the signs "the axis that passes through the centers of the inlet and outlet openings of the bellows" or "the axis of the bellows in its undeformed state."

Треба зазначити, що тензодатчик, поки він розглядається таким, як він "лежить на складі", як це вимагається в описі винаходу, не має прив'язки до вертикалі, а має виділені напрямки, які визначаються найбільшою чутливістю перших і других тензометричних перетворювачів до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в цих напрямках, яка за характером еквівалентна деформації, що виникає внаслідок дії на тензодатчик потокочутливої труби з бо рідиною чи без неї і реакції потокочутливої труби або тензодатчика на швидкість потоку рідини.It should be noted that the strain gauge, as long as it is considered as it "lies in the warehouse", as required in the description of the invention, does not have a reference to the vertical, but has selected directions, which are determined by the greatest sensitivity of the first and second strain gauge transducers to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced in these directions, which is equivalent in nature to the deformation resulting from the action of the flow-sensitive pipe with or without liquid on the strain gauge and the reaction of the flow-sensitive pipe or strain gauge to the fluid flow rate.

Якщо штучне відхилення напрямку потоку передбачене у самому тензодатчику, то зрозуміло, що при його приєднанні до вхідного трубопроводу напрямок вказаного штучного відхилення не повинен бути у вертикальній площині.If the artificial deviation of the flow direction is provided in the strain gauge itself, then it is clear that when it is connected to the inlet pipeline, the direction of the specified artificial deviation should not be in the vertical plane.

Таким чином, вказані вдосконалення дозволяють врахувати швидкість потоку рідини при вимірюванні густини рідини.Thus, these improvements allow taking into account the speed of the liquid flow when measuring the density of the liquid.

Треба також зазначити, що для "іодеального" тензодатчика, який, по-перше, точно, тобто з нульовими допусками, виготовлений, який піддається тільки деформації чистого згину або зсуву, причому такої, яка викликана тільки потоком рідини, можна було б розглядати варіант його здійснення з суміщеними другою і третьою прямими, коли вказані чутливість і нечутливість перших і других тензометричних перетворювачів реалізуються у двох відповідних взаємно перпендикулярних напрямках. Але насправді існують похибки виготовлення тензодатчика, він піддається початковій деформації, яка разом з вимірюваною деформацією включає не тільки чистий згин чи зсув, а ще й кручення, і отже з метою забезпечення промислової придатності винаходу виникає необхідність узагальненого підходу, тобто розглядання тензодатчика з усіма чотирма вказаними прямими, які не співпадають.It should also be noted that for an "ideal" load cell, which, firstly, is precisely, i.e., with zero tolerances, manufactured, which is subject to only pure bending or shear deformation, and such, which is caused only by the flow of liquid, one could consider its variant implementation with combined second and third straight lines, when the indicated sensitivity and insensitivity of the first and second strain gauge transducers are implemented in two corresponding mutually perpendicular directions. But in reality there are errors in the manufacture of the strain gauge, it is subjected to initial deformation, which, together with the measured deformation, includes not only pure bending or shear, but also torsion, and therefore, in order to ensure the industrial suitability of the invention, a generalized approach is necessary, that is, considering a strain gauge with all four specified lines that do not coincide.

На практиці кут між другою і третьою прямими є невеликим, і штучне відхилення напрямку потоку здійснюють практично у напрямку, якій лежить на другій чи третій прямій.In practice, the angle between the second and third straight lines is small, and the artificial deviation of the flow direction is carried out practically in the direction that lies on the second or third straight line.

У одному конкретному варіанті здійснення винаходу, що заявляється, тензодатчик містить одну сукупність каркаса з двома парами балок і принаймні одного сильфона і додатково містить жорсткий проміжний елемент з наскрізним отвором, розташований між двома фланцями, причому балки першої пари жорстко з'єднані або виконані як єдине ціле з вихідним фланцем і з проміжним елементом, балки другої пари жорстко з'єднані або виконані як єдине ціле з вхідним фланцем і проміжним елементом, перші поверхні з першими тензометричними перетворювачами розташовані на балках першої пари, а другі поверхні з другими тензометричними перетворювачами -- на балках другої пари. Цей варіант є досить простим для розуміння принципу дії тензодатчика згідно з винаходом, причому у будь-якому варіанті краще, щоб першими по ходу потоку рідини були розташовані саме другі тензометричні перетворювачі.In one particular embodiment of the claimed invention, the strain gauge comprises one assembly of a frame with two pairs of beams and at least one bellows and further comprises a rigid intermediate element with a through hole located between two flanges, the beams of the first pair being rigidly connected or made as one whole with the output flange and with the intermediate element, the beams of the second pair are rigidly connected or made as a single unit with the input flange and the intermediate element, the first surfaces with the first strain gauge transducers are located on the beams of the first pair, and the second surfaces with the second strain gauge transducers are on beams of the second pair. This variant is quite simple for understanding the principle of operation of the strain gauge according to the invention, and in any variant it is better that the second strain gauge transducers are located first along the flow of liquid.

Це необхідно як для збільшення чутливості тензодатчика до швидкості потоку, так і для зменшення маси частини тензодатчика, яка чутлива до ваги потокочутливої труби.This is necessary both to increase the sensitivity of the strain gauge to the flow rate, and to reduce the mass of the part of the strain gauge that is sensitive to the weight of the flow-sensitive pipe.

Зо Двома альтернативними прикладами такого виконання є тензодатчики, діаметр отвору проміжного елемента яких виконують або більшим найбільшого зовнішнього діаметра сильфона, або таким самим, причому у останньому разі проміжний елемент жорстко прикріплений до сильфона в його середній частині. Обидва варіанти суттєво зменшують невизначений вплив сильфона на результат вимірювання, оскільки в першому випадку сильфон не торкається проміжного елемента, а в другому - середня частина сильфона фактично стає частиною жорсткого каркаса.Two alternative examples of this design are strain gauges, the diameter of the opening of the intermediate element is made either larger than the largest outer diameter of the bellows, or the same, and in the latter case, the intermediate element is rigidly attached to the bellows in its middle part. Both options significantly reduce the uncertain influence of the bellows on the measurement result, because in the first case the bellows does not touch the intermediate element, and in the second - the middle part of the bellows actually becomes part of the rigid frame.

Ще один конкретний варіант виконання тензодатчика з проміжним елементом, який у ще більшому ступені підвищує його жорсткість у зоні проміжного елемента, відрізняється тим, що містить один каркас з двома парами балок і два сильфона, причому сусідні кінці вказаних сильфонів жорстко і герметично прикріплені у наскрізний отвір проміжного елемента.Another specific version of the strain gauge with an intermediate element, which increases its rigidity in the area of the intermediate element to an even greater degree, is distinguished by the fact that it contains one frame with two pairs of beams and two bellows, and the adjacent ends of the specified bellows are rigidly and hermetically attached to the through hole intermediate element.

У одному з найпростіших варіантів здійснення тензодатчик згідно з винаходом містить один каркас з двома балками і один сильфон, причому балки жорстко прикріплені своїми кінцями до вхідного і вихідного фланців або виготовлені як єдине ціле з ними і розташовані по обидві сторони від сильфона, кожна з балок має і перші поверхні з першими тензометричними перетворювачами, і другі поверхні з другими тензометричними перетворювачами. Наприклад, перші або другі поверхні виконані в середніх частинах балок, а, відповідно, другі або перші поверхні виконані в крайніх частинах балок, краще - у зоні з'єднання балок з фланцями. У цьому разі тензометричні перетворювачі, які розташовані на поверхнях у середніх частинах балок є чутливими до деформації чистого згину тензодатчика, а тензометричні перетворювачі, які розташовані на поверхнях у крайніх частинах балок, утворюють датчик паралелограмного типу і є чутливими до деформації зсуву тензодатчика. При цьому тензодатчик у складі ОВВГР можна встановити так, щоб деформація зсуву була викликана вагою потокочутливої труби з рідиною, а деформація чистого згину - штучним відхиленням напрямку потоку рідини або навпаки.In one of the simplest embodiments, the load cell according to the invention contains one frame with two beams and one bellows, and the beams are rigidly attached at their ends to the inlet and outlet flanges or are made as a single unit with them and are located on both sides of the bellows, each of the beams has and first surfaces with first strain gauge transducers, and second surfaces with second strain gauge transducers. For example, the first or second surfaces are made in the middle parts of the beams, and, accordingly, the second or first surfaces are made in the extreme parts of the beams, better - in the zone of the connection of the beams with the flanges. In this case, the strain gauge transducers located on the surfaces in the middle parts of the beams are sensitive to the pure bending deformation of the strain gauge, and the strain gauge transducers located on the surfaces in the extreme parts of the beams form a parallelogram type sensor and are sensitive to the strain gauge shear deformation. At the same time, the strain gauge as part of the OVVGR can be installed so that the shear deformation is caused by the weight of the flow-sensitive pipe with liquid, and the pure bending deformation is caused by an artificial deviation of the direction of the liquid flow or vice versa.

Найбільш технологічним варіантом здійснення винаходу, що заявляється, є тензодатчик, що містить першу їі другу сукупності одного каркаса і одного сильфона, перший і другий каркаси містять, відповідно, першу і другу пари балок, які жорстко з'єднані або виконані як єдине ціле з вхідними і вихідними фланцями відповідного каркаса, вихідний фланець другого або першого каркасів жорстко і герметично з'єднаний, відповідно, з вхідним фланцем першого або другого бо каркасів, перші поверхні розташовані на балках першої пари, а другі - на балках другої пари.The most technological variant of the claimed invention is a strain gauge containing the first and second assemblies of one frame and one bellows, the first and second frames contain, respectively, the first and second pairs of beams that are rigidly connected or made as a single unit with the input and the output flanges of the corresponding frame, the output flange of the second or first frames is rigidly and hermetically connected, respectively, to the input flange of the first or second bo frames, the first surfaces are located on the beams of the first pair, and the second - on the beams of the second pair.

Цей варіант фактично відповідає з'єднанню двох тензодатчиків за патентом-аналогом так, що один з тензодатчиків є провернутим відносно іншого. Крім того, цей варіант також включає можливість жорсткого з'єднання двох тензодатчиків через проміжний патрубок з відповідними фланцями, який, до того ж, може виконувати функцію штучного відхилення напрямку потоку при наявності згину відрізка трубопроводу патрубка або виконання його фланців та/або відповідних фланців каркасів клиноподібними.This option actually corresponds to the connection of two strain gauges according to the analogue patent so that one of the strain gauges is rotated relative to the other. In addition, this option also includes the possibility of rigidly connecting two strain gauges through an intermediate nozzle with corresponding flanges, which, in addition, can perform the function of artificial deviation of the flow direction in the presence of a bend in the pipe section of the nozzle or the execution of its flanges and/or the corresponding flanges of the frames wedge-shaped

Насправді будь-який з описаних вище варіантів виконання тензодатчика може бути виконаним з можливістю зміни напрямку центрального вектора швидкості потоку рідини, що проходить крізь нього, на кут с»0 у площині, яка лежить під кутом Д»О до площини, що проходить через центральний вектор швидкості вхідного потоку рідини паралельно вказаній першій прямій, в напрямку якої відбувається змішення вихідного фланця тензодатчика під дією ваги потокочутливої труби.In fact, any of the variants of the strain gauge described above can be made with the possibility of changing the direction of the central velocity vector of the liquid flow passing through it to the angle с»0 in the plane lying at an angle D»О to the plane passing through the central the velocity vector of the incoming liquid flow is parallel to the indicated first straight line, in the direction of which mixing of the output flange of the strain gauge occurs under the influence of the weight of the flow-sensitive pipe.

У найбільш придатному з експлуатаційної точки зору варіанті тензодатчика напрямки зміщення його вихідного фланця, у яких проявляється найбільша чутливість перших і других тензометричних перетворювачів (перший і другий напрямки), перпендикулярні один одному.In the most suitable version of the strain gauge from the operational point of view, the directions of displacement of its output flange, in which the greatest sensitivity of the first and second strain gauge transducers (first and second directions) are manifested, are perpendicular to each other.

Але, як було вказано раніше, неточності виготовлення каркасів, балок, перших і других поверхонь і наклеювання тензодатчиків і наявність деформації, іншої ніж чистий згин і зсув приводять до неперпендикулярності цих напрямків. Бажано, щоб кут між вказаними напрямками знаходився в межах 90:21 кутових градусів, що практично не приводить до чутливості других тензометричних перетворювачів до змін ваги потокочутливої труби з рідиною, а юстируванням тензодатчика відносно вертикалі дозволяє досягти його оптимального положення з точки зору найбільшої чутливості перших і других тензометричних перетворювачів у відповідних напрямках зміщення вихідного фланця тензодатчика.But, as was indicated earlier, inaccuracies in the manufacture of frames, beams, first and second surfaces and gluing of strain gauges and the presence of deformation other than pure bending and shear lead to non-perpendicularity of these directions. It is desirable that the angle between the indicated directions is within 90:21 angular degrees, which practically does not lead to the sensitivity of the second strain gauge transducers to changes in the weight of the flow-sensitive pipe with liquid, and the adjustment of the strain gauge relative to the vertical allows you to achieve its optimal position from the point of view of the greatest sensitivity of the first and of the second strain gauge transducers in the corresponding directions of displacement of the output flange of the strain gauge.

У цьому випадку, оскільки чутливість тензометричних перетворювачів до деформації розтягування і стискання поверхонь, на які вони наклеєні, надзвичайно висока, є можливість забезпечити необхідну чутливість других тензометричних перетворювачів до швидкості потоку при кутах с зміни напрямку потоку рідини, які не перевищують одного кутового градуса, якщо кут В знаходиться у межах 9025 кутових градусів. Це практично не приводить до чутливості перших тензометричних перетворювачів до відхилень вихідного фланця у напрямку, що лежитьIn this case, since the sensitivity of the strain gauge transducers to the stretching and compression deformation of the surfaces on which they are glued is extremely high, it is possible to ensure the necessary sensitivity of the second strain gauge transducers to the flow rate at angles c of changing the direction of the liquid flow, which do not exceed one angular degree, if angle B is within 9025 angular degrees. This practically does not lead to the sensitivity of the first strain gauge transducers to deviations of the output flange in the direction lying

Зо під кутом ВД до площини, яка проходить через вісь останнього сильфона і першу пряму.From at an angle of VD to the plane that passes through the axis of the last bellows and the first straight line.

Вказаним вище юстируванням тензодатчика також можна досягти оптимальних, з точки зору чутливості тензометричних перетворювачів, результатів.The above adjustment of the strain gauge can also achieve optimal results from the point of view of the sensitivity of the strain gauge transducers.

У всіх конкретних варіантах і прикладах тензодатчика, описаних вище, найкраще, з точки зору виконання покладених на нього функцій, щоб балки з першими тензометричними перетворювачами були виконані однаковими, мали площини симетрії і були розташовані симетрично відносно осі відповідного сильфона так, щоб в ненапруженому стані каркаса і сильфона їх площини симетрії співпадали і проходили через вісь вказаного сильфона і зазначену вище другу пряму, і балки з другими тензометричними перетворювачами були виконані однаковими, мали площини симетрії і були розташовані симетрично відносно осі відповідного сильфона так, щоб в ненапруженому стані каркаса їх площини симетрії співпадали і проходили через вісь відповідного сильфона і зазначену вище четверту пряму. Це, разом з однаковими за чутливістю тензометричними перетворювачами, наклеєними на кожну балку пари, особливо, коли вони наклеєні парами на протилежних поверхнях балок, цілком забезпечує сформульовані вище вимоги до чутливості тензометричних перетворювачів щодо усіх вказаних вище видів деформації тензодатчика.In all the specific variants and examples of the strain gauge described above, it is best, from the point of view of performing the functions assigned to it, that the beams with the first strain gauge transducers are made the same, have planes of symmetry and are located symmetrically relative to the axis of the corresponding bellows so that in the unstressed state of the frame and bellows, their planes of symmetry coincided and passed through the axis of the specified bellows and the second straight line indicated above, and the beams with the second tensometric transducers were made the same, had planes of symmetry and were located symmetrically relative to the axis of the corresponding bellows so that in the unstressed state of the frame, their planes of symmetry coincided and passed through the axis of the corresponding bellows and the fourth straight line mentioned above. This, together with strain gauge transducers of equal sensitivity glued to each beam of a pair, especially when they are glued in pairs on opposite surfaces of the beams, fully satisfies the above formulated requirements for the sensitivity of strain gauge transducers for all the above types of strain gauge deformation.

Для підвищення чутливості у тензодатчику за будь-яким з попередніх варіантів балки можуть містити концентратори напруги у вигляді ділянок зі зменшеним поперечним перерізом, у яких наклеєні тензометричні перетворювачі.To increase the sensitivity of the strain gauge according to any of the previous options, the beams can contain stress concentrators in the form of areas with a reduced cross-section, in which strain gauge transducers are pasted.

Поверхні, на які наклеєні перші і другі тензометричні перетворювачі, можуть бути виконані циліндричними, причому так, щоб твірні цих поверхонь були перпендикулярні, відповідно, площинам, які проходять через осі відповідних сильфонів і першу і третю прямі.The surfaces on which the first and second strain gauge transducers are pasted can be made cylindrical, and so that the generators of these surfaces are perpendicular, respectively, to the planes that pass through the axes of the corresponding bellows and the first and third straight lines.

Суттєвий внесок у точність вимірювання густини за рахунок забезпечення більш ламінарного потоку рідини можуть дати циліндричні гнучкі пружні вставки з полімерного матеріалу, які розміщені всередині кожного сильфона і приклеєні до його гофрів в зонах окружностей мінімального діаметра.A significant contribution to the accuracy of density measurement by ensuring a more laminar flow of liquid can be made by cylindrical flexible elastic inserts made of polymer material, which are placed inside each bellows and glued to its corrugations in the circle zones of the minimum diameter.

Як найбільш близький до цього винаходу аналог щодо ОВВГР також використане технічне рішення за патентом України Мо 92629, опубл. 25.11.2010 р., бюл. Мо 22.As the closest analogue to the present invention regarding OVVGR, the technical solution according to the patent of Ukraine Mo 92629, publ. November 25, 2010, Bull. May 22.

ОВВГР за вказаним патентом включає потокочутливу трубу, тензодатчик та блок вимірювання, причому тензодатчик містить вхідний фланець з наскрізним отвором, виконаний з 60 можливістю приєднання до виходу вхідного трубопроводу та жорсткого приєднання до нерухомої відносно землі опори, вихідний фланець з наскрізним отвором, приєднаний до потокочутливої труби, принаймні один чутливий пружний елемент у вигляді жорсткої балки, жорстко зв'язаної з вказаними фланцями і оснащений принаймні двома наклеєними на його чутливі до деформації поверхні тензометричними перетворювачами, гнучку пружну трубу у вигляді сильфона, жорстко прикріпленого своїми кінцями до вказаних фланців зі співвісним розташуванням його отворів на кінцях, причому вказані жорсткі балки зв'язані з вказаними фланцями ззовні сильфона, розташовані вздовж сильфона і виконані з можливістю запобігання деформації тензодатчика у вертикальному напрямку при розтягуванні чи стисканні сильфона., а тензодатчик виконаний з можливістю деформуватися під впливом ваги потокочутливої труби.The OVVGR according to the specified patent includes a flow-sensitive pipe, a strain gauge and a measuring unit, and the strain gauge contains an inlet flange with a through hole, made with the possibility of connecting to the outlet of the inlet pipeline and a rigid connection to a support fixed relative to the ground, an outlet flange with a through hole attached to the flow-sensitive pipe . holes at the ends, and the specified rigid beams are connected to the specified flanges from the outside of the bellows, are located along the bellows and are made with the possibility of preventing deformation of the strain gauge in the vertical direction when stretching or compressing the bellows., and the strain gauge is made with the possibility of deforming under the influence of the weight of the flow-sensitive pipe.

Недоліком цього ОВВГР є помітна похибка вимірювання густини рідини, пов'язана зі швидкістю потоку рідини в потокочутливій трубі, що доведено вище для тензодатчика за цим винаходом.The disadvantage of this OVVGR is a noticeable error in the measurement of the density of the liquid, associated with the speed of the flow of the liquid in the flow-sensitive pipe, which was proved above for the strain gauge according to the present invention.

В основу цього винаходу щодо ОВВГР поставлена задача створення ОВВГР зі зменшеною похибкою вимірювання густини, пов'язаною зі швидкістю потоку рідини.The basis of this invention regarding OVVGR is the task of creating OVVGR with a reduced density measurement error associated with the liquid flow rate.

Задача, поставлена щодо ОВВГР, вирішується тим, що в ОВВГР, який містить потокочутливу трубу, блок вимірювання та тензодатчик, який включає принаймні одну сукупність, що містить один каркас і принаймні один циліндричний сильфон, причому кожний каркас містить вхідний і вихідний фланці з наскрізними круглими отворами, чутливі до деформації подовжні балки і перші тензометричні перетворювачі, кожна з вказаних балок жорстко зв'язана з вказаними фланцями, принаймні один кінець кожного з вказаних принаймні одного циліндричного сильфона жорстко і герметично прикріплений у зазначений наскрізний отвір вхідного або вихідного фланців, балки містять перші поверхні, на які наклеєні перші тензометричні перетворювачі, так, що вони найбільш чутливі, при зафіксованому вхідному фланці тензодатчика, до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж першої прямої у площині, перпендикулярній осі, що проходить через центри вхідного і вихідного отворів сильфона, прикріпленого до вказаного вихідного фланця, нечутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж другої прямої у вказаній площині, перпендикулярної першій прямій, потокочутлива трубаThe problem set in relation to the OVVGR is solved by the fact that in the OVVGR, which includes a flow-sensitive pipe, a measuring unit and a strain gauge, which includes at least one assembly containing one frame and at least one cylindrical bellows, and each frame includes inlet and outlet flanges with through-round circular holes, strain-sensitive longitudinal beams and first strain gauges, each of said beams rigidly connected to said flanges, at least one end of each of said at least one cylindrical bellows rigidly and hermetically attached to said through-hole of the inlet or outlet flanges, the beams comprising the first surfaces on which the first strain gauge transducers are glued, so that they are most sensitive, with the input flange of the strain gauge fixed, to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the first straight line in a plane perpendicular to the axis passing through through the centers of the entrance o and the outlet openings of the bellows attached to the specified outlet flange are insensitive to deformation when the outlet flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of a force on the outlet flange along the second straight line in the specified plane, perpendicular to the first straight line, a flow-sensitive pipe

Зо прикріплена до крайнього вихідного фланця тензодатчика з максимальним суміщенням їх отворів однакового діаметра, тензодатчик виконаний з можливістю з'єднання своїм крайнім вхідним фланцем з вхідним трубопроводом з максимальним суміщенням їх отворів однакового діаметра та жорсткого приєднання до нерухомої відносно землі опори і з можливістю деформуватися під впливом ваги потокочутливої труби з рідиною, а виходи тензометричних перетворювачів електрично підключені до входів блоку вимірювання, проведені вдосконалення, які характеризуються такими суттєвими ознаками:Zo is attached to the extreme outlet flange of the strain gauge with the maximum alignment of their holes of the same diameter, the strain gauge is made with the possibility of connecting its extreme inlet flange with the inlet pipeline with the maximum alignment of their holes of the same diameter and rigid connection to a support stationary relative to the ground and with the ability to deform under the influence weights of the flow-sensitive tube with liquid, and the outputs of the strain gauge transducers are electrically connected to the inputs of the measuring unit, improvements have been made, which are characterized by the following essential features:

ОВВГР виконаний з можливістю зміни напрямку центрального вектора швидкості потоку рідини, що проходить крізь нього, на кут « у площині, яка лежить під кутом В до площини, яка проходить через центральний вектор швидкості вхідного потоку рідини паралельно вказаній першій прямій; тензодатчик додатково містить другі тензометричні перетворювачі; балки містять другі поверхні, на які наклеєні другі тензометричні перетворювачі; другі тензометричні перетворювачі є найбільш чутливими при зафіксованому вхідному фланці тензодатчика, до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж третьої прямої у площині, перпендикулярній осі, що проходить через центри вхідного і вихідного отворів сильфона, прикріпленого до вказаного вихідного фланця; другі тензометричні перетворювачі нечутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця тензодатчика в заздалегідь визначених межах під дією на вихідний фланець сили уздовж четвертої прямої у вказаній площині, перпендикулярної третій прямій; тензодатчик виконаний з можливістю деформуватися під впливом швидкості потоку рідини і забезпечення нечутливості до деформації при розтягуванні сильфонів уздовж осей, що проходять через центри їх вхідних і вихідних отворів.OVVGR is made with the possibility of changing the direction of the central velocity vector of the fluid flow passing through it to the angle " in the plane that lies at an angle B to the plane that passes through the central velocity vector of the incoming fluid flow parallel to the specified first straight line; the strain gauge additionally contains second strain gauge transducers; beams contain second surfaces on which second strain gauges are glued; the second strain gauge transducers are the most sensitive when the input flange of the strain gauge is fixed, to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the third line in a plane perpendicular to the axis passing through the centers of the inlet and outlet openings of the bellows attached to of the specified output flange; the second strain gauge transducers are insensitive to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the fourth straight line in the specified plane perpendicular to the third straight line; the strain gauge is made with the ability to deform under the influence of the fluid flow rate and ensure insensitivity to deformation when stretching the bellows along the axes passing through the centers of their inlet and outlet openings.

Як видно, більшість відмінних суттєвих ознак стосується тензодатчика і описана вище.As you can see, most of the distinctive features apply to the strain gauge and are described above.

Проте необхідною суттєвою ознакою ОВВГР в цілому є його виконання з можливістю зміни напрямку центрального вектора швидкості потоку рідини, що проходить крізь нього, що необхідно для забезпечення можливості врахування швидкості потоку рідини при визначенні її густини. При цьому, як зазначено вище, вказана зміна напрямку може відбуватися як в тензодатчику, так і за його межами. Вказана можливість зміни напрямку потоку може бути бо реалізована різними засобами відхилення напрямку потоку, серед яких клиноподібні або повернуті на певний кут фланці каркасів або потокочутливої труби, зігнуті чи зрізані під кутом проміжні патрубки, штучний згин потокочутливої труби тощо.However, a necessary essential feature of OVVGR as a whole is its execution with the possibility of changing the direction of the central vector of the velocity of the liquid flow passing through it, which is necessary to ensure the possibility of taking into account the velocity of the liquid flow when determining its density. At the same time, as mentioned above, the indicated change of direction can occur both inside the load cell and outside it. The indicated possibility of changing the flow direction can be realized by various means of deviation of the flow direction, including wedge-shaped or turned at a certain angle flanges of frames or flow-sensitive pipe, intermediate pipes bent or cut at an angle, artificial bending of the flow-sensitive pipe, etc.

Важливо, щоб вказаний кут відхилення був не надто великим, щоб не створювати суттєві деформації кручення і суттєву турбулентність потоку за рахунок неповного суміщення отворів у сусідніх фланцях, що з'єднані один з одним і в зоні яких знаходиться засіб відхилення.It is important that the specified deviation angle is not too large, so as not to create significant torsional deformations and significant flow turbulence due to incomplete alignment of holes in adjacent flanges that are connected to each other and in the zone of which the deflection means is located.

Описаний вище причинно-наслідковий зв'язок між проведеними вдосконаленнями і технічним результатом цілком стосується також і вдосконаленого ОВВГР, проте на відміну від тензодатчика, вдосконалення якого, головним чином, створюють умови для вимірювання швидкості потоку і густину рідини при наявності штучного відхилення напрямку потоку рідини,The cause-and-effect relationship described above between the improvements made and the technical result also fully applies to the improved OVVGR, however, unlike the strain gauge, the improvements of which mainly create conditions for measuring the flow rate and density of the liquid in the presence of an artificial deviation of the direction of the liquid flow,

ОВВГР не тільки створює умови для вказаного вимірювання, а саме відхиляє напрямок потоку, що викликає додаткову реакцію тензометричних перетворювачів, яка може бути визначена, а й вимірює густину рідини зі зниженою похибкою, що залежить від швидкості потоку.The OVVGR not only creates the conditions for the specified measurement, namely, deflects the flow direction, which causes an additional response of the strain gauge transducers, which can be determined, but also measures the density of the liquid with a reduced error that depends on the flow rate.

Подальші вдосконалення, конкретні варіанти і приклади виконання ОВВГР, відповідають описаним вище вдосконаленням, конкретним варіантам і прикладам виконання тензодатчика.Further improvements, specific options and examples of implementation of OVVGR correspond to the above described improvements, specific options and examples of implementation of the strain gauge.

У одному з кращих варіантів виконання ОВВГР виконаний з можливістю встановлення першої прямої вертикально, що забезпечує максимальну чутливість перших тензометричних перетворювачів при прикладанні сили до вихідного фланця саме у вертикальному напрямку, тобто у напрямку дії потокочутливої труби з рідиною чи без неї на тензодатчик.In one of the best options, the OVVGR is made with the possibility of installing the first straight line vertically, which ensures maximum sensitivity of the first strain gauge transducers when force is applied to the output flange in the vertical direction, that is, in the direction of action of the flow-sensitive pipe with or without liquid on the strain gauge.

Найкращим є варіант виконання ОВВГР згідно з винаходом, у якому перша пряма встановлена вертикально, кут між другою і третьою прямими становить не більше 1 кутового градуса, а кут ВД знаходиться в межах 9025 кутових градусів. Це забезпечує максимальну чутливість других тензометричних перетворювачів при прикладанні сили до вихідного фланця у напрямку, який практично співпадає з площиною, у якій змінюється напрямок потоку рідини.The best option is the implementation of OVVGR according to the invention, in which the first straight line is installed vertically, the angle between the second and third straight lines is no more than 1 angular degree, and the VD angle is within 9025 angular degrees. This ensures the maximum sensitivity of the second strain gauge transducers when applying force to the output flange in a direction that practically coincides with the plane in which the direction of the fluid flow changes.

Треба зазначити, що балки, з одного боку, повинні бути виконані настільки жорсткими, щоб в діапазоні вимірюваних значень густини рідини кутові і лінійні деформації тензодатчика були досить малими, щоб неспіввісністю частин тензодатчика можна було зневажити. З іншого боку, балки повинні бути не надто жорсткими, щоб деформації їх частин, на які наклеєні тензометричні перетворювачі, були достатніми для вимірювання їх сигналів з достатньою точністю у вказаному діапазоні.It should be noted that the beams, on the one hand, must be made so rigid that in the range of measured values of the density of the liquid, the angular and linear deformations of the strain gauge are sufficiently small that the misalignment of the parts of the strain gauge can be neglected. On the other hand, the beams must not be too rigid so that the deformations of their parts, on which the strain gauges are glued, are sufficient to measure their signals with sufficient accuracy in the specified range.

Зо Оскільки деформація тензодатчика викликається зміщенням вихідного фланця тензодатчика відносно вхідного, вхідний фланець повинен бути закріпленим нерухомо відносно землі, що досягається, як сказано вище його виконанням з можливістю жорсткого приєднання до нерухомої відносно землі опори. У конкретному й найбільш поширеному варіанті виконання такою нерухомою відносно землі опорою може бути вхідний трубопровід, якщо, безумовно, для цього здійснені відповідні заходи.Since the deformation of the strain gauge is caused by the displacement of the output flange of the strain gauge relative to the input flange, the input flange must be fixed stationary relative to the ground, which is achieved, as mentioned above, by its implementation with the possibility of rigid attachment to a support stationary relative to the ground. In the specific and most common version of the implementation, such a stationary support relative to the ground can be an inlet pipeline, if, of course, appropriate measures are taken for this.

Для врахування впливу тиску на результати вимірювання, зокрема, шляхом схемної компенсації, у будь-якому з описаних вище варіантів виконання тензодатчика на поверхню принаймні одного сильфона може бути наклеєний принаймні один додатковий тензометричний перетворювач, підключений до блока вимірювання і виконаний з можливістю реагування на тиск рідини всередині сильфона.In order to take into account the effect of pressure on the measurement results, in particular, by means of circuit compensation, in any of the above-described versions of the strain gauge, at least one additional strain gauge transducer, connected to the measuring unit and designed to respond to liquid pressure, can be glued to the surface of at least one bellows inside the bellows.

Вплив температури на результати вимірювання може бути врахований шляхом оснащення одного або більше сильфонів датчиками температури, виходи яких також можуть бути підключені до блока вимірювання...The effect of temperature on the measurement results can be taken into account by equipping one or more bellows with temperature sensors, the outputs of which can also be connected to the measuring unit...

Приклади виконання тензодатчика для ОВВГР і самого ОВВГР представлені на доданих кресленнях, а саме: на фіг 1 схематично представлений вигляд спереду на тензодатчик для ОВВГР за патентом-аналогом; на фіг. 2 схематично представлене тривимірне габаритне зображення тензодатчика згідно з винаходом; на фіг 3 схематично представлений вигляд тензодатчика з боку місця приєднання потокочутливої труби, аналогічного представленому на фіг. 2, але з іншим розташуванням лінійExamples of execution of the load cell for OVVGR and the OVVGR itself are presented in the attached drawings, namely: Fig. 1 schematically presents a front view of the strain gauge for OVVGR according to the analog patent; in fig. 2 schematically presented three-dimensional overall image of the strain gauge according to the invention; Fig. 3 shows a schematic view of the strain gauge from the side of the connection point of the flow-sensitive pipe, similar to the one shown in Fig. 2, but with a different arrangement of lines

І- М; на фіг. 4 представлений збільшений вигляд ділянки С на фіг. З; на фіг. 5 представлений збільшений вигляд ділянки О на фіг. З; на фіг. б показано тривимірне зображення одного з варіантів каркаса тензодатчика за винаходом; на фіг. 7 схематично представлений вигляд спереду на тензодатчик з каркасом за фіг. 6 на фіг. 8 схематично представлений вигляд спереду на варіант тензодатчика згідно з винаходом з двома балками;I-M; in fig. 4 shows an enlarged view of section C in fig. WITH; in fig. 5 shows an enlarged view of section O in fig. WITH; in fig. b shows a three-dimensional image of one of the variants of the strain gauge frame according to the invention; in fig. 7 is a schematic front view of the strain gauge with the frame of FIG. 6 in fig. 8 is a schematic front view of a variant of the strain gauge according to the invention with two beams;

на фіг. 9 представлений вигляд зверху на варіант тензодатчика згідно з винаходом з вигнутим убік проміжним патрубком; на фіг. 10 представлений варіант ОВВГР (блок вимірювання не показаний) з тензодатчиком за фіг. 7 і штучною зміною напрямку потоку рідини на вході в потокочутливу трубу; на фіг. 11 показаний вигляд спереду на ОВВГР з тензодатчиком за фіг. 10 і повернутою у бік глядача потокочутливої трубою.in fig. 9 is a top view of a variant of the strain gauge according to the invention with a side-bent intermediate pipe; in fig. 10 presents a version of the OVVGR (measuring unit not shown) with a strain gauge according to fig. 7 and by artificially changing the direction of the liquid flow at the entrance to the flow-sensitive pipe; in fig. 11 shows a front view of the OVVGR with the strain gauge in fig. 10 and a flow-sensitive pipe turned towards the viewer.

На фіг. 1, з метою пояснення принципу дії ОВВГР і тензодатчика, схематично показаний вигляд спереду на найближчий аналог винаходу, а саме ОВВГР за патентом України на винахідIn fig. 1, in order to explain the principle of operation of the OVVGR and the strain gauge, a front view of the closest analogue of the invention, namely the OVVGR according to the Ukrainian patent for the invention, is schematically shown

Мо 92629, який вдосконалюється винаходом, що тут заявляється. ОВВГР-аналог містить тензодатчик 1, потокочутливу трубу 2 і блок вимірювання (не показаний). Тензодатчик цьогоMo. 92629, which is improved by the invention herein claimed. The OVVGR-analogue contains a strain gauge 1, a flow-sensitive pipe 2 and a measuring unit (not shown). The strain gauge of this

ОВВГР, як і в усіх описаних нижче варіантах ОВВГР і тензодатчика згідно з винаходом, позначається позицією 1 і включає жорсткий каркас З і циліндричний сильфон 4. Каркас З містить вхідний 5 і вихідний б фланці з наскрізними круглими отворами 7, 8, відповідно, однакового діаметра і чутливі до деформації подовжні балки 9, розташовані по обидві сторони від сильфона 4 і жорстко зв'язані з вказаними фланцями 5, 6. Кінці циліндричного сильфона 4 жорстко і герметично прикріплені у наскрізні отвори 7 і 8. Вказані наскрізні отвори 7, 8 мають спільну вісь Х в недеформованому стані каркаса 3. Вхідний 5 і вихідний 6 фланці у даному разі з'єднані, відповідно, з вхідним трубопроводом і потокочутливою трубою 2 з суміщенням отворів сусідніх елементів, що з'єднуються.OVVGR, as in all variants of OVVGR and strain gauge according to the invention described below, is indicated by position 1 and includes a rigid frame C and a cylindrical bellows 4. Frame C contains inlet 5 and outlet b flanges with through-round round holes 7, 8, respectively, of the same diameter and deformation-sensitive longitudinal beams 9 located on both sides of the bellows 4 and rigidly connected to the indicated flanges 5, 6. The ends of the cylindrical bellows 4 are rigidly and hermetically attached to the through holes 7 and 8. The indicated through holes 7, 8 have a common axis X in the undeformed state of the frame 3. In this case, the inlet 5 and outlet 6 flanges are connected, respectively, to the inlet pipeline and the flow-sensitive pipe 2 with the alignment of the holes of the adjacent connecting elements.

Балки 9 мають перші поверхні 10, які розташовані на концентраторах 11 напруги - ділянках зі зменшеною товщиною і на які наклеєні перші тензометричні перетворювачі 12 так, що в даному разі при жорсткому закріпленні вхідного фланця 5 вони найбільш чутливі до деформації, яка виникає при зміщенні вихідного фланця б у напрямку А, паралельному площині, яка проходить через вісь Х паралельно площині креслення, і нечутливі до деформації, яка виникає при зміщенні вихідного фланця 6 у напрямку, перпендикулярному площині креслення. Крім того, тензодатчик 1 виконаний з можливістю забезпечення нечутливості тензометричних перетворювачів 12 до деформації розтягування чи стискання каркаса З уздовж вказаної осі Х в недеформованому стані. У даному разі це забезпечується наявністю двох однакових балок 9, розташованих по обидві сторони від сильфона 4 і двома парами перших тензометричнихThe beams 9 have the first surfaces 10, which are located on the stress concentrators 11 - areas with reduced thickness and on which the first strain gauge transducers 12 are glued so that in this case, when the input flange 5 is rigidly fixed, they are most sensitive to the deformation that occurs when the output flange is displaced b in the direction A, parallel to the plane that passes through the axis X parallel to the plane of the drawing, and are insensitive to the deformation that occurs when the output flange 6 is displaced in the direction perpendicular to the plane of the drawing. In addition, the strain gauge 1 is made with the possibility of ensuring the insensitivity of the strain gauge transducers 12 to the deformation of stretching or compression of the frame Z along the specified axis X in the undeformed state. In this case, this is ensured by the presence of two identical beams 9 located on both sides of the bellows 4 and two pairs of the first tensometric

Зо перетворювачів 12 з однаковою чутливістю, які в блоку вимірювання (не показаний) ОВВГР з тензодатчиком 1 електрично з'єднуються у мостові схеми. При роботі тензодатчика 1 його встановлюють так, щоб площина, яка проходить через вісь сильфона 4 і напрямок А, була вертикальною, і за допомогою тензометричних перетворювачів 12 вимірюють параметри сигналу, який залежить від положення потокочутливої труби 2 у вертикальній площині, яке, у свою чергу залежить від густини рідини.Of the 12 converters with the same sensitivity, which are electrically connected in a bridge circuit in the measuring unit (not shown) OVVGR with strain gauge 1. During the operation of strain gauge 1, it is set so that the plane that passes through the axis of the bellows 4 and direction A is vertical, and with the help of strain gauge transducers 12, the parameters of the signal are measured, which depends on the position of the flow-sensitive pipe 2 in the vertical plane, which, in turn, depends on the density of the liquid.

Недоліком ОВВГР за фіг. 1, як зазначалося вище, є помітна похибка вимірювання густини рідини, пов'язана зі швидкістю потоку рідини в потокочутливій трубі 2, і задачею цього винаходу є зменшення цієї похибки.The disadvantage of OVVGR according to fig. 1, as noted above, there is a noticeable error in the measurement of the density of the liquid associated with the speed of the liquid flow in the flow-sensitive pipe 2, and the objective of the present invention is to reduce this error.

Ця задача принципово вирішується тим, що напрямок вихідного потоку тензодатчика або потокочутливої труби штучно змінюють у бік від вхідного напрямку потоку рідини у площині, яка розташована під кутом до площини, що проходить через вісь сильфона 4 і напрямок А, за допомогою сигналів других тензометричних перетворювачів, які чутливі до деформації при зміщенні вихідного фланця 6 у напрямку В, який лежить на прямій, що розташована під кутом до напрямку А, і нечутливі до такої ж деформації при зміщенні вихідного фланця б уздовж прямої, перпендикулярної напрямку В, визначають параметри сигналів з других тензометричних перетворювачів і на підставі заздалегідь створеної математичної моделі та/або калібрування визначають густину рідини та, можливо, швидкість потоку, що власно і є врахуванням швидкості потоку у результаті вимірювання густини рідини.This task is fundamentally solved by the fact that the direction of the output flow of the strain gauge or flow-sensitive pipe is artificially changed to the side from the incoming direction of the liquid flow in a plane that is located at an angle to the plane passing through the axis of the bellows 4 and direction A, with the help of signals from the second strain gauge transducers. which are sensitive to the deformation when the output flange 6 is displaced in the direction B, which lies on a straight line located at an angle to the direction A, and are insensitive to the same deformation when the output flange b is displaced along the straight line, perpendicular to the direction B, determine the parameters of the signals from the second tensometric transducers and on the basis of a previously created mathematical model and/or calibration determine the density of the liquid and, possibly, the flow rate, which in itself is a consideration of the flow rate as a result of the measurement of the liquid density.

На фіг 2 схематично представлене тривимірне зображення тензодатчика 1 згідно з винаходом і схема потоку рідини через нього у загальному випадку. Креслення фіг. 2 призначене для того, щоб дати уяву про принципи дії тензодатчика і ОВВГР в цілому.Fig. 2 schematically presents a three-dimensional image of the strain gauge 1 according to the invention and a diagram of the flow of liquid through it in the general case. Drawing fig. 2 is intended to give an idea of the principles of operation of the strain gauge and OVVGR as a whole.

Тензодатчик представляє в цілому жорстку конструкцію (у вигляді принаймні одного каркаса), яка включає жорстко скріплені балками (не показані) вхідний 5 і вихідний 6 фланці з наскрізними отворами (не показані). Всередині каркаса знаходиться принаймні один циліндричний сильфон (не показаний), кожний з яких кінцями закріплений у вказані отвори.The strain gauge is a generally rigid structure (in the form of at least one frame), which includes rigidly fastened beams (not shown) input 5 and output 6 flanges with through holes (not shown). Inside the frame there is at least one cylindrical bellows (not shown), each end of which is fixed in the specified holes.

На фіг. 2 лінії І - ІМ - це прямі, які проходять через центр отвору 8 вихідного фланця 6 перпендикулярно осі останнього за потоком рідини сильфона 4. На прямій І лежить напрямок А зміщення вихідного фланця 6, причому перші тензометричні перетворювачі найбільш чутливі до деформації яка виникає при цьому зміщенні при зафіксованому відносно землі фланці 5. Пряма бо І перпендикулярна прямій І причому перші тензометричні перетворювачі нечутливі до деформації, яка виникає при зміщенні вихідного фланця уздовж неї. На прямій ПШ лежить напрямок В зміщення вихідного фланця 6, у якому другі тензометричні перетворювачі найбільш чутливі до такої деформації. Пряма ІМ перпендикулярна прямій І, причому при зміщенні вихідного фланця 6 уздовж неї другі тензометричні перетворювачі нечутливі до деформації, що при цьому виникає. М - вектор швидкості вхідного потоку у центрі (центральний вектор) вхідного отвору 7, який може не співпадати з віссю першого сильфона, М1- центральний вектор швидкості вихідного потоку тензодатчика, М - вектор, який паралельний вектору М , має таку ж довжину і виходить з тієї ж точки, що й вектор М ; Ї - траєкторія (яка в загальному випадку не є прямою) центральної частини потоку рідини у тензодатчику, о - кут між векторами міх у площині, що ними створена, р - кут між цією площиною і площиною, що проходить через векторIn fig. 2 lines I - IM are straight lines that pass through the center of the opening 8 of the output flange 6 perpendicular to the axis of the latter following the fluid flow of the bellows 4. On the line I lies the direction A of the displacement of the output flange 6, and the first strain gauge transducers are most sensitive to the deformation that occurs in this case displacement when the flange is fixed relative to the ground 5. The straight line I is perpendicular to the straight line I, and the first strain gauge transducers are insensitive to the deformation that occurs when the output flange is displaced along it. The direction В of displacement of the output flange 6 lies on the line PN, in which the second strain gauge transducers are most sensitive to such deformation. The line IM is perpendicular to the line I, and when the output flange 6 is displaced along it, the second strain gauge transducers are insensitive to the deformation that occurs. M is the vector of the velocity of the input flow in the center (central vector) of the input hole 7, which may not coincide with the axis of the first bellows, M1 is the central vector of the velocity of the output flow of the strain gauge, M is the vector that is parallel to the vector M, has the same length and comes from of the same point as the vector M; Y is the trajectory (which in general is not a straight line) of the central part of the fluid flow in the strain gauge, o is the angle between the bellows vectors in the plane created by them, p is the angle between this plane and the plane passing through the vector

У" паралельно напрямку А.In" parallel to direction A.

На фіг. З схематично представлений вигляд збоку на тензодатчик 1 згідно з винаходом зі сторони вхідного фланця 5 з круглим отвором 7. Невидимі на цьому вигляді балки 9' і 9" показані штриховими лініями. Чотири прямі лінії І, Ії, Ш, ІМ проходять через центр отвору 7.In fig. C schematically presents a side view of the strain gauge 1 according to the invention from the side of the inlet flange 5 with a round hole 7. Beams 9' and 9" invisible in this view are shown by dashed lines. Four straight lines I, II, Ш, IM pass through the center of the hole 7 .

Прямі І ї ШІ є перпендикулярними, відповідно, прямим І! ії ІМ, на яких лежать, відповідно, напрямки А і В, в яких розглядається деформація при зміщенні вихідного фланця 6 тензодатчика 1 відносно зафіксованого вхідного фланця 5.The lines I and AI are perpendicular, respectively, to the line I! and IM, on which the directions A and B lie, respectively, in which the deformation is considered when the output flange 6 of the strain gauge 1 is displaced relative to the fixed input flange 5.

Таким чином, при проходженні рідини через тензодатчик 1 напрямок її потоку змінюється на кут ох і, крім сигналів перших тензометричних перетворювачів, які, головним чином, залежать від ваги потокочутливої труби з рідиною і швидкості її потоку, виникають ще сигнали других тензометричних перетворювачів, які, у загальному випадку, також залежать від цих величин, але іншим чином. Якщо при заданому початковому куті « ці залежності відомі, то конкретним сигналам перших і других тензометричних перетворювачів відповідає, відповідно, перша і друга функції залежності швидкості потоку від густини рідини чи навпаки. Точці, у якій значення цих функцій однакові, будуть відповідати шукані значення густини рідини і швидкості її потоку.Thus, when the liquid passes through the strain gauge 1, the direction of its flow changes to the angle ох and, in addition to the signals of the first strain gauge transducers, which mainly depend on the weight of the flow-sensitive pipe with the liquid and its flow rate, there are also signals of the second strain gauge transducers, which, in the general case, also depend on these quantities, but in a different way. If these dependencies are known at a given initial angle, then the specific signals of the first and second tensometric transducers correspond, respectively, to the first and second functions of the dependence of the flow rate on the density of the liquid or vice versa. The point at which the values of these functions are the same will correspond to the desired values of the liquid density and its flow rate.

На фіг. 4 і 5 у збільшеному вигляді показані ділянки С і ОО фіг. 2. Показані штриховими лініями на ділянках С і 0, відповідно, балки 9' і 9" містять, відповідно, перші поверхні 10 і другі поверхні 13, причому ці поверхні можуть знаходитися як на різних, так і на тих самих балках 9, що також буде показано нижче. На перші поверхні 10 наклеєні перші тензометричніIn fig. 4 and 5, in an enlarged view, sections C and OO of fig. 2. Beams 9' and 9" shown by dashed lines in sections C and 0, respectively, contain, respectively, first surfaces 10 and second surfaces 13, and these surfaces can be located both on different and on the same beams 9, which also will be shown below.On the first surfaces 10, the first strain gauges are glued

Зо перетворювачі 12, а на другі поверхні 13 - другі тензометричні перетворювачі 14 так, що вони найбільш чутливі, при зафіксованому вхідному фланці 5, до деформації при зміщенні вихідного фланця 6, відповідно, у напрямках А і В, які лежать, відповідно, на прямих | і ПІ, і нечутливі до деформації при зміщенні фланця б у напрямках, що лежать на прямих І і ІМ, які перпендикулярні прямим і! і Ш. Крім того, тензодатчики вибрані і розташовані так, що забезпечують можливість компенсації їх чутливості до деформації відповідного каркаса З при його розтягуванні чи стисканні уздовж його осі в недеформованому стані.From the transducer 12, and on the second surface 13 - the second strain gauge transducers 14 so that they are most sensitive, when the input flange 5 is fixed, to deformation when the output flange 6 is displaced, respectively, in the directions A and B, which lie, respectively, on straight lines | and PI, and are insensitive to deformation during the displacement of the flange b in the directions lying on the lines I and IM, which are perpendicular to the lines and! and Sh. In addition, the strain gauges are selected and located in such a way as to provide the possibility of compensating their sensitivity to the deformation of the corresponding frame C when it is stretched or compressed along its axis in an undeformed state.

Можливість вказаної компенсації визначається, наприклад, наявністю двох протилежних перших 10 та/або других 13 поверхонь на кожній балці 9, які по-різному реагують на вказані вище деформації, завдяки чому реакція наклеєних на них тензометричних перетворювачів може бути легко врахована, наприклад, мостовими електричними схемами блока вимірювання шляхом компенсації сигналів наклеєних на протилежні поверхні тензометричних перетворювачів, викликаних небажаною деформацією. Це також дозволяє підвищити чутливість тензодатчика до вимірюваної деформації.The possibility of the indicated compensation is determined, for example, by the presence of two opposite first 10 and/or second 13 surfaces on each beam 9, which react differently to the deformations indicated above, thanks to which the reaction of the strain gauge transducers glued to them can be easily taken into account, for example, bridge electric schemes of the measuring unit by compensating the signals of the strain gauge transducers pasted on the opposite surfaces, caused by unwanted deformation. This also makes it possible to increase the sensitivity of the strain gauge to the measured deformation.

Як буде показано далі, в деяких випадках достатньо усього двох балок 9, на кожній з яких передбачені як перші 10, так і другі 13 поверхні.As will be shown later, in some cases, only two beams 9 are sufficient, on each of which both the first 10 and the second 13 surfaces are provided.

У кращому варіанті виконання ОВВГР кут сх1", кут Д-905", пряма ІІ співпадає з прямою ІІ, тензодатчик встановлюється так, щоб пряма | знаходилася у вертикальній площині, а потокочутлива труба була розташована з невеликим нахилом униз під кутом не більше 5" до горизонтальної площини. У цьому разі деформація при зміщенні вказаного вихідного фланця уздовж прямої | за рахунок ваги рідини і швидкості її потоку не буде "помічатися" другими тензометричними перетворювачами, а деформація при зміщенні цього фланця уздовж прямоїIn the best version of the OVVGR, the angle сх1", the angle D-905", the line II coincides with the line II, the strain gauge is installed so that the line | was in a vertical plane, and the flow-sensitive pipe was located with a slight downward slope at an angle of no more than 5" to the horizontal plane. In this case, the deformation during displacement of the indicated output flange along a straight line | due to the weight of the liquid and its flow rate will not be "noticed" by others strain gauge transducers, and the deformation when this flange is displaced along a straight line

І під впливом швидкості за рахунок штучного повороту потоку на кут о; не буде "помічатися" першими тензометричними перетворювачами. Для оптимізації цього стану доцільно мати можливість юстирування тензодатчика в невеликих межах навколо осі вхідного трубопроводу і кута ВД.And under the influence of speed due to the artificial rotation of the flow to an angle o; will not be "noticed" by the first strain gauge transducers. To optimize this state, it is advisable to have the ability to adjust the strain gauge within small limits around the axis of the inlet pipeline and the angle of the VD.

Усі подальші варіанти виконання описуються саме для такого взаємного розташування прямих | - М, малого (у вказаному вище смислі) кута а і кута р-90 кутових градусів.All further implementation options are described precisely for such a mutual arrangement of straight lines | - M, small (in the sense indicated above) angle a and angle p-90 angular degrees.

На фіг. 6 показаний один з варіантів втілення каркаса 3, яка містить вхідний 5 і вихідний б фланці, проміжний елемент 15, першу пару балок 9", другу пару балок 9", причому балки 9' першої пари розташовані між проміжним елементом 15 і вихідним фланцем 6, балки 9" другої пари розташовані між вхідним фланцем 5 і проміжним елементом 15, і весь каркас З виконаний як єдине ціле. У проміжному елементі 15 виконаний наскрізний круглий отвір 16, діаметр якого більше зовнішнього діаметра циліндричного сильфона 4 (фіг. 1), який при збиранні тензодатчика буде прикріплений у вхідний 7 і вихідний 8 отвори, осі яких у недеформованому стані каркаса співпадають з віссю Х. Балки 9' і 9" містять концентратори напруги 11 у вигляді ділянок зі зменшеним поперечним перерізом, які у каркасі на фіг. 5 мають циліндричні перші 10 і другі 13 поверхні. Твірні вказаних перших 10 і других 13 поверхонь перпендикулярні площинам, які проходять через вісь каркаса З в недеформованому стані і які паралельні напрямкам А і В зміщення вихідного фланця б, до якого будуть найбільш чутливі, відповідно, перші і другі тензометричні перетворювачі, які при збиранні тензодатчика будуть наклеєні, відповідно, на перші 10 і другі 13 поверхні.In fig. 6 shows one of the variants of the embodiment of the frame 3, which contains the input 5 and output b flanges, the intermediate element 15, the first pair of beams 9", the second pair of beams 9", and the beams 9' of the first pair are located between the intermediate element 15 and the output flange 6, beams 9" of the second pair are located between the input flange 5 and the intermediate element 15, and the entire frame C is made as a single unit. In the intermediate element 15, a through-round circular hole 16 is made, the diameter of which is greater than the outer diameter of the cylindrical bellows 4 (Fig. 1), which at assembly of the strain gauge will be attached to the input 7 and output 8 holes, the axes of which in the undeformed state of the frame coincide with the X axis. Beams 9' and 9" contain stress concentrators 11 in the form of areas with a reduced cross-section, which in the frame in Fig. 5 have cylindrical first 10 and second 13 surfaces. The generators of the indicated first 10 and second 13 surfaces are perpendicular to the planes that pass through the axis of the frame Z in the undeformed state and which are parallel to the directions A and B of the displacement of the output flange b, to which the first and second strain gauge transducers will be most sensitive, respectively, which when assembling the strain gauge will be glued, respectively, on the first 10 and second 13 surfaces.

На фіг. 7 схематично представлений тензодатчик 1 з каркасом 3, аналогічним каркасу З на фіг. 6.In fig. 7 schematically presents strain gauge 1 with frame 3, similar to frame C in fig. 6.

Проміжний елемент 15 цього тензодатчика може бути виконаний у трьох варіантах: з одним сильфоном 4 і з отвором, який не торкається сильфона 4; з одним сильфоном 4 і жорстким з'єднанням з сильфоном 4 з поверхнею круглого отвору у проміжному елементі 15; - з двома сильфонами 4, сусідні кінці яких жорстко з'єднані з поверхнею круглого отвору у проміжному елементі 15.The intermediate element 15 of this strain gauge can be made in three versions: with one bellows 4 and with an opening that does not touch the bellows 4; with one bellows 4 and a rigid connection with the bellows 4 with the surface of the round hole in the intermediate element 15; - with two bellows 4, the adjacent ends of which are rigidly connected to the surface of the round hole in the intermediate element 15.

Дві балки 9 з першими тензометричними перетворювачами 12 виконані однаковими, розташовані симетрично відносно осі сильфона(ів) і жорстко прикріплені між проміжним елементом 15 і вихідним фланцем б. Балки 9" також виконані однаковими, розташовані симетрично відносно осі сильфона(ів) і жорстко прикріплені між проміжним елементом 15 і вхідним фланцем 5. Напрямки найбільшої чутливості перших і других тензометричних перетворювачів перпендикулярні один одному.The two beams 9 with the first strain gauge transducers 12 are identical, located symmetrically relative to the axis of the bellows(s) and rigidly attached between the intermediate element 15 and the output flange b. Beams 9" are also identical, located symmetrically relative to the axis of the bellows(s) and rigidly attached between the intermediate element 15 and the input flange 5. The directions of greatest sensitivity of the first and second strain gauge transducers are perpendicular to each other.

На фіг. 8 представлений варіант виконання тензодатчика 1 з одним сильфоном 4 і двомаIn fig. 8 shows a version of strain gauge 1 with one bellows 4 and two

Зо однаковими балками 9, на які у середніх і крайніх частинах наклеєні і перші 12, ї другі 14 тензометричні перетворювачі, причому якщо тензодатчик 1 встановлений так, що балки 9 розташовані зверху і знизу відносно сильфона 4, як показано на кресленні, то першими тензометричні перетворювачі 12 є ті, що розташовані на крайніх частинах балок 9 і чутливі до деформації зсуву тензодатчика, а другими тензометричними перетворювачами 14 є ті, що розташовані в середніх частинах балок 9 і чутливі до деформації згину тензодатчика.With identical beams 9, on which the first 12 and the second 14 strain gauge transducers are pasted in the middle and extreme parts, and if the strain gauge 1 is installed so that the beams 9 are located above and below relative to the bellows 4, as shown in the drawing, then the first strain gauge transducers 12 are those located on the extreme parts of the beams 9 and are sensitive to strain gauge shear deformation, and the second strain gauge transducers 14 are those located in the middle parts of the beams 9 and are sensitive to strain gauge bending deformation.

Якщо тензодатчик 1 розташувати так, щоб балки знаходилися по обидва боки від сильфона 4, першими тензометричними перетворювачами 12 будуть ті, що вище були другими і навпаки.If the strain gauge 1 is placed so that the beams are on both sides of the bellows 4, the first strain gauge transducers 12 will be those that were second above and vice versa.

На фіг. 9 схематично представлений вигляд зверху на тензодатчик 1 з проміжним патрубком 17, до якого приєднані дві сукупності каркаса З з тензометричними перетворювачами і сильфонами, кожна з яких по суті являє собою тензодатчик за патентом-аналогом. Одна сукупність містить першу пару балок 9", яка жорстко з'єднана з вхідним фланцем 5' і вихідним фланцем 6', а друга сукупність у свою чергу містить другу пару балок 9", яка жорстко з'єднана з вхідним фланцем 5" і вихідним фланцем 6". При цьому одна сукупність повернута відносно іншої на певний кут, який в даному разі дорівнює 90 кутових градусів. Проміжний патрубок 17 вигнутий таким чином, що вісь вихідного сильфона (правого на кресленні) знаходиться під кутом со до осі вхідного сильфона, тобто штучне відхилення напрямку потоку буде здійснюватися в тензодатчику 1 в площині, перпендикулярній до вертикальної.In fig. 9 schematically presents a top view of the strain gauge 1 with an intermediate nozzle 17, to which two assemblies of the frame C with strain gauge transducers and bellows are attached, each of which is essentially a strain gauge according to the analogous patent. One assembly contains a first pair of 9" beams, which is rigidly connected to the inlet flange 5' and the outlet flange 6', and the second assembly, in turn, contains a second pair of 9" beams, which is rigidly connected to the inlet flange 5" and the outlet flange with a 6" flange. At the same time, one aggregate is turned relative to the other by a certain angle, which in this case is equal to 90 angular degrees. The intermediate pipe 17 is curved in such a way that the axis of the output bellows (on the right in the drawing) is at an angle σ to the axis of the input bellows, i.e. the artificial deviation of the flow direction will be carried out in the strain gauge 1 in a plane perpendicular to the vertical.

Треба зазначити, що найбільш технологічним є варіант виконання тензодатчика 1, подібний до представленого на фіг. 9, але з прямим проміжним патрубком або зовсім без нього.It should be noted that the most technological version of strain gauge 1, similar to the one shown in fig. 9, but with a direct intermediate nozzle or without it at all.

На фіг. 10 представлений схематичний вигляд зверху на тензодатчик, наприклад, за фіг. 7, з'єднаний болтами 18 з потокочутливою трубою 2, відкритою на дальньому кінці, і вхідним трубопроводом, причому штучне відхилення напрямку потоку рідини здійснюється на стику тензодатчика 1 з потокочутливою трубою 2.In fig. 10 shows a schematic top view of the strain gauge, for example, according to fig. 7, connected by bolts 18 to the flow-sensitive pipe 2, open at the far end, and the inlet pipeline, and the artificial deviation of the direction of the liquid flow is carried out at the junction of the strain gauge 1 with the flow-sensitive pipe 2.

І, нарешті, на фіг. 11 схематично зображений вигляд спереду на ОВВГР з тензодатчиком 1, відкритою на дальньому кінці потокочутливою трубою 2, приєднаною до тензодатчика 1, блоком 19 вимірювання і кабелями, які з'єднують тензометричні перетворювачі 12 і 14 тензодатчика 1 з входами блоку 19 вимірювання. На те, що зображений саме вигляд спереду, вказує видимий як еліпс зріз 20 потокочутливої труби, яка відхилена від площини креслення на кут а, невидимий на кресленні фіг. 11.And, finally, in fig. 11 schematically shows the front view of the OVVGR with the strain gauge 1, the open at the far end of the flow-sensitive pipe 2, connected to the strain gauge 1, the measurement unit 19 and the cables that connect the strain gauge transducers 12 and 14 of the strain gauge 1 with the inputs of the measurement unit 19. The fact that the front view is depicted is indicated by the section 20 of the flow-sensitive pipe visible as an ellipse, which is deviated from the plane of the drawing by an angle a, which is not visible in the drawing of fig. 11.

В усіх представлених варіантах здійснення тензодатчиків і ОВВГР кожна з балок 9 містить парну кількість тензометричних перетворювачів 12 та/або 14, характеристики відгуку на лінійну деформацію яких або однакові або вирівняні у блоку 19 вимірювання.In all presented variants of implementation of strain gauges and OVVGR, each of the beams 9 contains an even number of strain gauge transducers 12 and/or 14, the characteristics of which response to linear deformation are either the same or aligned in the unit 19 measurement.

В усіх представлених узагальненому і конкретних варіантах балки 5 з тензометричними перетворювачами 7 мають таку форму і розташування, що при розтягуванні чи стисканні сильфонів під дією тиску у трубопроводі чи температури вимірюваної рідини балки деформуються тільки у подовжньому напрямку, а сигнали з тензометричних перетворювачів 12 та 14, які відповідають деформації балок при розтягуванні-стисканні сильфона, компенсуються (віднімаються один від одного).In all presented generalized and specific variants, the beams 5 with strain gauge transducers 7 have such a shape and arrangement that when the bellows are stretched or compressed under the influence of the pressure in the pipeline or the temperature of the measured liquid, the beams are deformed only in the longitudinal direction, and the signals from the strain gauge transducers 12 and 14, which correspond to the deformation of the beams during the stretching-compression of the bellows, are compensated (subtracted from each other).

Для більш точного врахування впливу тиску на результат вимірювання на сильфон 4 можуть бути наклеєні, наприклад, три додаткові тензометричні перетворювачі рівномірно за його окружністю. Наявність зміни сигналів одночасно на трьох тензометричних перетворювачах свідчить про зміну тиску в рідині і її величину, що може бути враховано в результатах вимірювання.To more accurately take into account the effect of pressure on the measurement result, bellows 4 can be glued, for example, with three additional strain gauge transducers evenly around its circumference. The presence of a change in signals simultaneously on three strain gauge transducers indicates a change in the pressure in the liquid and its value, which can be taken into account in the measurement results.

Вплив температури на результат вимірювання може бути додатково врахований шляхом її вимірювання відомими методами за допомогою датчика температури будь-якого придатного типу, який може бути закріплений відомими методами як на сильфоні, так і на потокочутливій трубі або на каркасі.The influence of temperature on the measurement result can be additionally taken into account by measuring it by known methods using a temperature sensor of any suitable type, which can be fixed by known methods on both the bellows and the flow-sensitive pipe or on the frame.

Нижче описана робота пристроїв згідно з винаходом на прикладі ОВВГР за фіг. 11.The operation of the devices according to the invention is described below using the example of the OVVGR shown in fig. 11.

Вхідний фланець 5 тензодатчика 1 приєднують до фланця вхідного трубопроводу та, якщо необхідно, до нерухомої відносно землі опори. При створенні потоку вимірюваної рідини, такого, щоб уся потокочутлива труба 2 була заповнена нею, тензодатчик 1 починає деформуватися під дією ваги потокочутливої труби 2 з рідиною, тобто в результаті зміщення вихідного фланця 6 тензодатчика 1 вниз, і під дією потоку рідини, який штучно відхиляється убік, тобто в результаті зміщення вихідного фланця б тензодатчика 1 убік відносно початкового положення, яке визначається при відсутності потоку рідини. При цьому найбільш чутливі їх ділянки 10 та 13 балок 9, на які наклеєні тензометричні перетворювачі 12 або 14, деформуються, тобто розтягуються чи стискаються, у більшому ступені, ніж інші частини балок 9, на що власне і реагують наклеєні на них тензометричні перетворювачі 12 та 14 шляхом зміни сигналів, що вThe input flange 5 of the strain gauge 1 is connected to the input pipeline flange and, if necessary, to a stationary support relative to the ground. When creating a flow of the measured liquid such that the entire flow-sensitive pipe 2 is filled with it, the strain gauge 1 begins to deform under the influence of the weight of the flow-sensitive pipe 2 with the liquid, that is, as a result of the downward displacement of the output flange 6 of the strain gauge 1, and under the influence of the liquid flow, which is artificially deflected to the side, that is, as a result of displacement of the output flange b of strain gauge 1 to the side relative to the initial position, which is determined in the absence of liquid flow. At the same time, their most sensitive sections 10 and 13 of the beams 9, on which the strain gauge transducers 12 or 14 are glued, are deformed, that is, stretched or compressed, to a greater extent than other parts of the beams 9, which actually reacts to the strain gauge transducers 12 and 14 by changing the signals that in

Зо них утворюються. Сигнали тензометричних перетворювачів 12 і 14 надходять у блок 19 вимірювання, який їх обробляє відомим у цій галузі чином з одержанням величини, наприклад електричної напруги, яку блок 19 вимірювання вимірює і за заздалегідь виміряними чи розрахованими залежностями значень цієї напруги від густини рідини і швидкості її потоку знаходить значення густини рідини і швидкості, які відповідають виміряним сигналам обох сукупностей тензометричних перетворювачів 12 і 14.They are formed from them. The signals of the strain gauge transducers 12 and 14 are sent to the measurement unit 19, which processes them in a manner known in this field to obtain a value, for example, the electric voltage, which the measurement unit 19 measures and according to the previously measured or calculated dependences of the values of this voltage on the density of the liquid and its flow rate finds the values of liquid density and velocity that correspond to the measured signals of both sets of strain gauge transducers 12 and 14.

Найважливішою ознакою тензодатчика і ОВВГР, згідно з винаходом, є те, що дія шкідливих факторів, які впливають на похибку вимірювання, а саме тиску і температури значною мірою усувається тим, що сильфон під дією цих факторів рівномірно деформується у радіальному напрямку, не впливаючи на деформацію найбільш чутливих ділянок 10 і 13 балок 9.The most important feature of the strain gauge and OVVGR, according to the invention, is that the effect of harmful factors that affect the measurement error, namely pressure and temperature, is largely eliminated by the fact that the bellows is uniformly deformed in the radial direction under the influence of these factors, without affecting the deformation the most sensitive sections 10 and 13 of beams 9.

Наведеними вище прикладами не вичерпуються усі можливі варіанти виконання балок.The examples given above do not exhaust all possible options for beams.

Дійсно, поверхні, на які наклеєні тензометричні перетворювачі, можуть відрізнятися від циліндричних, тензометричні перетворювачі можуть бути неоднаковими як по принципу дії, так і по чутливості, що може бути враховане, наприклад, схемними рішеннями, а також врахуванням в результатах вимірювання температури і тиску, які є небажаними факторами впливу на результат вимірювання, тензометричні перетворювачі можуть бути розташовані до певної міри несиметрично відносно осі відповідного сильфона, балки можуть не мати осі симетрії тощо.Indeed, the surfaces on which the strain gauges are pasted may differ from the cylindrical ones, the strain gauges may be different both in principle of operation and in sensitivity, which can be taken into account, for example, by schematic solutions, as well as by taking into account the results of temperature and pressure measurements, which are undesirable factors influencing the measurement result, strain gauge transducers may be located to a certain extent asymmetrically relative to the axis of the corresponding bellows, beams may not have an axis of symmetry, etc.

Важливо тільки, щоб кількість балок, їх конфігурація і розташування, а також розташування тензометричних перетворювачів на них були такими, щоб забезпечити відповідну чутливість і нечутливість тензодатчика до відповідних вказаних вище деформацій.It is only important that the number of beams, their configuration and location, as well as the location of strain gauges on them, should be such as to ensure the appropriate sensitivity and insensitivity of the strain gauge to the corresponding deformations specified above.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

1. A strain gauge for a volumetric liquid density meter that includes at least one assembly comprising one frame and at least one cylindrical bellows, each frame comprising inlet and outlet flanges with through holes, strain-sensitive longitudinal beams, and first strain gauges transducers, each of said beams rigidly connected to said flanges, at least one end of each of said 3 at least one cylindrical bellows being rigidly and hermetically attached to said through-hole of the inlet or outlet flanges, the beams comprising first surfaces to which the first strain gauges are affixed, so that they are most sensitive, when the input flange of the strain gauge is fixed, to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the first straight line in the plane, perpendicular to the axis passing through the centers of the inlet and outlet openings of the bellows attached to the specified weekend of the flange, insensitive to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the second straight line in the indicated plane, perpendicular to the first straight line, and the strain gauge is made with the possibility of connecting the extreme inlet and outlet flanges, respectively, to the inlet pipeline and a flow-sensitive pipe with a maximum alignment of the corresponding holes, which is characterized by the fact that it additionally contains second strain gauge transducers, the beams contain second surfaces on which the second strain gauge transducers are glued so that they are most sensitive when the input flange of the strain gauge is fixed, to deformation when the output flange is displaced of the strain gauge within predetermined limits under the action of the force on the output flange along the third straight line in the plane, perpendicular to the axis passing through the centers of the inlet and outlet openings of the bellows attached to the specified output flange, insensitive to deformation when the output flange is displaced and within predetermined limits under the action on the output flange of the force along the fourth straight line in the indicated plane, perpendicular to the third straight line, and the strain gauge is made with the possibility of ensuring insensitivity to deformation when stretching the bellows along the axes passing through the centers of their input and output holes.

2. Strain gauge according to claim 1, which is characterized by the fact that it contains one assembly of a frame with two pairs of beams and at least one bellows and additionally contains a rigid intermediate element with a through hole located between two flanges, and the beams of the first pair are rigidly connected or made as integral with the output flange and with the intermediate element, the beams of the second pair are rigidly connected or made as a single unit with the input flange and the intermediate element, the first surfaces with the first strain gauge transducers are located on the beams of the first pair, and the second surfaces with the second strain gauge transducers are on beams of the second pair.

3. Strain gauge according to claim 2, which is characterized by the fact that it contains one frame with two pairs of beams and two bellows, and the adjacent ends of the specified bellows are rigidly and hermetically attached to the through hole of the intermediate element.

4. Strain gauge according to claim 1, which is characterized by the fact that it contains one frame with two beams and one bellows, and the beams are rigidly attached at their ends to the inlet and outlet flanges or are made as a single unit with them and are located on both sides of the bellows, each of the beam has both first surfaces with first strain gauge transducers and second surfaces with second strain gauge transducers.

5. Strain gauge according to claim 1, which is characterized by the fact that it contains the first and second sets of one frame and one bellows, the first and second frames contain, respectively, the first and second pairs of beams that are rigidly connected or made as a single unit with the input and output flanges of the corresponding frame, the output flange of the second or first frames is rigidly and hermetically connected, respectively, to the input flange of the first or second frames, the first surfaces are located on the beams of the first pair, and the second - on the beams of the second pair.

6. Strain gauge according to claim 5, which is characterized by the fact that the specified output flange is rigidly and hermetically connected to the specified input flange through an intermediate pipe with corresponding flanges.

7. The strain gauge according to any of the previous items, which is characterized by the fact that it is made with the possibility of changing the direction of the central vector of the velocity of the liquid flow passing through it to an angle of 420 in a plane that lies at an angle of В»2О to the plane that passes through the central velocity vector of the incoming fluid flow parallel to the specified first straight line.

8. The strain gauge according to any of the previous items, which differs in that the angle between the second and third straight lines is no more than 1 angular degree, and the angle B is equal to 9025 angular degrees.

9. A volumetric liquid density meter that includes a flow-sensitive tube, a measuring unit, and a strain gauge that includes at least one assembly comprising one frame and at least one cylindrical bellows, each frame including inlet and outlet flanges with through-round circular holes, strain-sensitive longitudinal beams and first strain gauges, each of said beams rigidly connected to said flanges, at least one end of each of said at least one cylindrical bellows rigidly and hermetically attached to said through-hole of the inlet or outlet flanges, the beams comprising first surfaces, on which the first strain gauge transducers are pasted, so that they are most sensitive, with the input flange of the strain gauge fixed, to deformation at 60 displacement of the output flange of the strain gauge within predetermined limits under the action on the output flange of a force along the first straight line in a plane perpendicular to the axis passing through input and output centers of the openings of the bellows attached to the indicated output flange are insensitive to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced within predetermined limits under the action of a force on the output flange along the second straight line in the specified plane perpendicular to the first straight line, the flow-sensitive pipe is attached to the extreme output flange of the strain gauge with maximum alignment their holes of the same diameter, the strain gauge is made with the possibility of connecting its outermost inlet flange with the inlet pipeline with the maximum combination of their holes of the same diameter and rigid connection to a support stationary relative to the ground and with the possibility of being deformed under the influence of the weight of the flow-sensitive pipe with liquid, and the outputs of the strain gauge transducers electrically connected to the inputs of the measuring unit, which is distinguished by the fact that it is made with the possibility of changing the direction of the central vector of the velocity of the liquid flow passing through it to an angle a in a plane that lies at an angle B to a plane that passes through cen tral vector of the velocity of the incoming fluid flow parallel to the specified first straight line, the strain gauge additionally contains second strain gauge transducers, the beams contain second surfaces on which the second strain gauge transducers are glued so that they are most sensitive when the inlet flange of the strain gauge is fixed, to deformation when the output flange of the strain gauge is displaced in predetermined limits under the action of the output flange of the force along the third straight line in the plane, perpendicular to the axis passing through the centers of the inlet and outlet openings of the bellows attached to the specified output flange, are insensitive to deformation when the output flange of the load cell is displaced within the predetermined limits under the action of the output force flange along the fourth straight line in the indicated plane, perpendicular to the third straight line, and the strain gauge is made with the ability to deform under the influence of the fluid flow rate and ensure insensitivity to deformation when stretching the bellows along the axes passing through the centers their inlet and outlet openings.

10. The meter according to claim 9, which is characterized in that the strain gauge contains one frame assembly with two pairs of beams and at least one bellows and additionally contains a rigid intermediate element with a through hole located between two flanges, and the beams of the first pair are rigidly connected or made as a single entity with the output flange and with the intermediate element, the beams of the second pair are rigidly connected or made as a single unit with the input flange and the intermediate element, the first surfaces with the first strain gauge transducers are located on the beams of the first pair, and the second surfaces with the second strain gauge transducers - on the beams of the second pair.

11. The meter according to claim 10, which is characterized by the fact that the strain gauge contains one frame with two pairs of beams and two bellows, and the adjacent ends of the specified bellows are rigidly and hermetically attached to the through hole of the intermediate element.

12. The meter according to claim 9, which is characterized by the fact that the strain gauge contains one frame with two beams and one bellows, and the beams are rigidly attached at their ends to the inlet and outlet flanges or are made as a single unit with them and are located on both sides of the bellows, each of beams has both first surfaces with first strain gauge transducers and second surfaces with second strain gauge transducers.

13. The meter according to claim 10, which is characterized by the fact that the strain gauge contains the first and second sets of one frame and one bellows, the first and second frames contain, respectively, the first and second pairs of beams that are rigidly connected or made as a single unit with the input and output flanges of the corresponding frame, the output flange of the second or first frames is rigidly and hermetically connected to the input flange of the first or second frames so that their holes are aligned and the common axes of the through holes of each frame coincide, the first deformation-sensitive surfaces are located on the beams of the first pair , and the second - on the beams of the second pair.

14. The meter according to claim 13, which is characterized by the fact that the specified output flange of the strain gauge is rigidly and hermetically connected to the specified input flange through an intermediate nozzle with corresponding flanges.

15. The meter according to any of claims 9-14, which differs in that it is made with the possibility of setting the first line vertically.

16. The meter according to claim 15, which differs in that the angle between the second and third straight lines is no more than 1 angular degree, and the angle B is within 90525 angular degrees.