WO2016072876A1 - Тахометрический расходомер и способ приведения ротора во вращение - Google Patents
Тахометрический расходомер и способ приведения ротора во вращение Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016072876A1 WO2016072876A1 PCT/RU2014/000835 RU2014000835W WO2016072876A1 WO 2016072876 A1 WO2016072876 A1 WO 2016072876A1 RU 2014000835 W RU2014000835 W RU 2014000835W WO 2016072876 A1 WO2016072876 A1 WO 2016072876A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rotor
- working chamber
- fluid
- flow
- rotation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
- G01F1/115—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
Definitions
- the invention relates to measuring equipment in the field of flow measurement of fluids and can be used in the design of flowmeters for measuring fluid.
- the closest technical solution for bringing the rotor of a tachometric flowmeter into rotation by a fluid with the implementation of its hydro (gas) dynamic suspension is a method of hydrodynamic suspension and bringing into rotation of a ball rotor with a through diameter hole, implemented in the device by A.S.
- the objective of the invention is to provide a method for bringing the rotor of a tachometric flowmeter into rotation by a fluid with the implementation of its hydro (gas) dynamic suspension, eliminating the disadvantages of analogues and prototype, namely, providing: - reduction of hydraulic resistance;
- the object of the invention is solved in that the fluid carrying the rotor of the tachometric flowmeter into rotation and its hydro (gas) dynamic suspension of the rotor in the working chamber of the tachometric flowmeter, before entering the working chamber, twist the swirl of the fluid flow and transform in the working chamber into a cone-shaped a vortex inside which the rotor of the tachometric flowmeter is placed, and the precession of the axis of rotation of the ball rotor is limited to a value excluding its resonant buildup in operation whose camera.
- the flow rate is leveled in the gap between the rotor and the working chamber diffuser, then the flow is divided into equal parts and these parts of the flow are twisted along a path ensuring the linear dependence of the rotor speed on the fluid flow rate continues.
- a tachometric fluid flow meter comprising a housing including a working chamber with a cone-shaped diffuser and a confuser, inlet and outlet channels, a hydrodynamically suspended magnetized ball rotor with a through diameter hole and a rotor speed converter into an electrical signal, a housing made of diamagnetic material, a pre-chamber made in the housing connected to the working chamber by an input channel, a flow swirl in the pre-chamber, and a rotor with holds a permanent magnet magnetized perpendicular to the axis of its diametrical hole, and the flow swirl and rotor are mounted on the same axis, made in the form of a cantilever mounted cylindrical rod made of diamagnetic material, on which two rings are fixed: one of them is made of diam
- the flow swirl is made in the form of an impeller, the inner diameter of the blades of which is larger than the diameter of the opening of the inlet channel of the housing.
- the Wigand element (wire) is used as the core magnetic circuit of the inductor, the ends of which are connected to one of the pole pieces.
- a tachometric fluid flow meter (option II), comprising a housing including a working chamber with a cone-shaped diffuser and a confuser, an input and output channels, a magnetically spaced magnetized ball rotor with a through diameter hole, and a rotor speed transducer into an electrical signal, a housing made of dielectric material, a pre-chamber is made in the housing, connected to the working chamber by an input channel, a flow swirl is installed in the pre-chamber, and a roto p is made of a dielectric material in the form of a body of revolution with a thin-walled shell, on the surface of which, on opposite sides of the axis of the rotor hole, two electrodes are galvanically connected, a magnet in the form of a ring magnetized parallel to the axis of the ring is fixed at the top of the truncated rotor cone, and on the case in the area of working displacements of the rotor, in pairs - b
- four electrodes are symmetrically fixed, which together with two rotor electrodes form a tachometric differential capacitive transducer.
- FIG. 1 shows the design of the device of the tachometric flow meter, explaining the essence of the method of bringing the rotor of the tachometric flow meter into the rotation of the fluid with the implementation of its hydro (gas) dynamic suspension;
- FIG. 2 is an embodiment of a rotor of a tachometric flowmeter made in the form of a body of revolution with a through axial hole, in which a part of the surface facing the conical diffuser of the working chamber is made in the form of a truncated cone, which increases sensitivity to changes in flow velocity;
- FIG. 3 shows a view of the diffuser behind section AA in FIG. 1;
- FIG. 4 shows a design variant I of a tachometric flowmeter with the implementation of its hydro (gas) dynamic suspension, which uses an induction tachometric transducer;
- FIG. 5 is a view B in FIG. 4;
- FIG. 6 is a cross section of an explosive in FIG. 1 for option II with electrodes of a differential capacitive tachometric transducer;
- - Fig.7 is a design of a thin-walled rotor of option II;
- FIG. 8 is a view G of FIG. 7; in FIG. 9 is a schematic electrical diagram of a differential capacitive tachometric transducer for rotating a rotor manufactured in embodiment I.
- a device for implementing the method of bringing the rotor of a tachometric flowmeter into rotation by a fluid with the implementation of its hydro (gas) dynamic suspension includes a housing 1 with a pre-chamber 2 and a working chamber 3 connected by an input channel 4 and an output channel 5.
- a cylindrical axis (rod) 6 which is included in the working chamber 3, is installed a swirl 7 made in the form of an impeller, while the inner diameter of the blades of the swirl flow is larger than the diameter of the inlet of the inlet channel 4.
- conical diffuser 8 and confuser 9 In the working chamber 3 are made conical diffuser 8 and confuser 9, and on the console of the cylindrical rod 6 is freely installed rotor 10 (the diameter of the hole 11 exceeds the diameter of the rod 6), having a spherical shape.
- the housing 1 is made detachable from a diamagnetic material, the rod 6 and the rotor 10 are also made of diamagnetic material.
- the surface of the rotor 10 facing the diffuser 8 is made in the form of a truncated cone 12 with a height h and a taper angle a.
- curved grooves 14 are made uniformly on the surface, the direction of which coincides with the direction of the fluid along the surface of the diffuser.
- the indicated design features divide the flow into equal parts and twist the divided part of the flow along a path that ensures the linear dependence of the rotor speed on the flow rate of the fluid, which allows you to align the flow rate of the fluid in the gap between the rotor and the diffuser of the working chamber and further extends the range of measured flow rates.
- Option I of a tachometric flowmeter device using an induction tachometric transducer includes a rotor 10 that contains a permanent magnet 15 magnetized perpendicular to the axis of the hole 11, rings 16 (made of soft magnetic material) and 17 (made of diamagnetic material) mounted on a cylindrical rod 6, an inductor 18, wound on a cylindrical core 19 of soft magnetic material (magnetic core) and mounted on a diamagnetic housing 1, and two symmetrically located in the working zone of the rotor of the pole pieces 20 and 21 of soft magnetic material, each of which is connected to one of the ends of the cylindrical core 19 and is located on the outer surface of the housing 1.
- a Wiegand element can be used, the ends of which are connected to one from the pole pieces 20 and 21.
- the use of the Wiegand element allows you to receive output signals from an inductor 18 wound on it in the form of pulses of constant amplitude and duration, regardless of frequency its magnetization reversal.
- the introduction to the design of the tachometric flowmeter of the ring 16 provides the attraction of the rotor until it touches the surface of the diffuser 8, which ensures the preservation of the metrological characteristics of the flowmeter for any spatial orientation of the flow direction of the fluid relative to the gravity vector of the Earth.
- Ring 17 limits the area of working displacements of the rotor.
- Option II of the tachometric flowmeter device includes a rotor 10 (Fig. 7) made of a dielectric material in the form of a body of revolution with a thin-walled shell, a part of the surface of which faces the conical diffuser 8 of the working chamber 3, is made in the form of a truncated cone.
- a magnet 22 is fixed in the form of a ring magnetized along the axis of the hole 11.
- two galvanically connected electrodes 23 and 24 are fixed, while the rotor 10 acts as the movable part of the capacitive tachometric transducer flow meter.
- the proposed method of hydro (gas) dynamic suspension of the sensing element of the total flow meter of the fluid medium and the described design options for the flow meter can eliminate the disadvantages of analogues, namely, reduce hydraulic resistance, expand the range of operating speeds of the fluid, and also eliminate the uneven rotation of the ball rotor within a revolution, limit the amplitude of the precession of its axis of rotation and exclude the possibility of resonant buildup of the ball rotor in the working chamber.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике при измерении расхода текучих сред. Тахометрические расходомеры, включают корпус с предкамерой, в которой установлен завихритель потока, и входным каналом, рабочую камеру, имеющую диффузор с криволинейными канавками на его поверхности и конфузор с выходным каналом. В рабочей камере на цилиндрической оси установлен шаровой ротор. Диаметр сквозного отверстия ротора превышает диаметр цилиндрического стержня. На роторе установлен или постоянный магнит, намагниченный перпендикулярно оси сквозного отверстия, или магнит в виде кольца, намагниченного параллельно оси кольца. На корпусе закреплена индукционная катушка или электроды дифференциального емкостного преобразователя. Технический результат - снижение гидравлического сопротивления, расширение диапазона рабочих скоростей текучей среды, исключение возможности резонансной раскачки шарового ротора в рабочей камере.
Description
ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕР И СПОСОБ
ПРИВЕДЕНИЯ РОТОРА ВО ВРАЩЕНИЕ
Изобретение относится к измерительной технике в области расходометрии текучих сред и может быть использовано в конструкции расходомеров для измерения текучей среды. Известен способ приведения шарового ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой (жидкостью) путём подачи её в рабочую камеру с расположенным в ней шаровым ротором, через тангенциальные отверстия (П.П.Кремлёвский. Расходомеры и счётчики количества: Справочник - 4-е изд. Л.; Машиностроение. 1989 - 701.С, стр. 301-302).
Известен также способ приведения конусного ротора тахометрического расходомера ЛИС-1( левитационного импульсного счётчика) во вращение текучей средой(газом) путём подачи газа через тангенциальные отверстия в нужных местах конуса с осуществлением его газодинамического подвеса (ж. Техника Молодёжи N28, 2000, с. 6, «Комиссионка»).
Наиболее близким техническим решением приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса является способ гидродинамического подвеса и приведения во вращение шарового ротора со сквозным диаметральным отверстием,
реализованном в устройстве по а.с. СССР Х°489951 МПК G01F1/10, гидродинамическое подвешивание шарового ротора в котором осуществляется за счёт гидродинамических сил, обусловленных организацией затопленной струи и поперечных кольцевых вихрей, возникающих в потоке жидкости в данном месте рабочей камеры корпуса и удерживающих шаровый ротор в левитирующем (парящем) состоянии независимо от скорости потока текучей среды, а также в устройствах по а.с. СССР JYS 907394 М.Кл. GO IF 1/10 и а.с. СССР Jfs 1040336 М.кл. G01F1/10. Преимуществом способа приведения ротора тахометрического расходомера во вращение с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса текучей средой является отсутствие трущихся(изнашиваемых) опор, обладающих, к тому же, тормозным моментом, и решение проблемы разгрузки осевого давления на опоры, что допускает работу тахометрического расходомера с текучими средами, содержащими механические примеси, в экстремальных условиях эксплуатации и обеспечивать высокую надёжность и точность тахометрического расходомера в течение длительного времени эксплуатации. Недостатками устройств, выполненных на основе указанного способа гидродинамического подвеса, являются:
- повышенное гидравлическое сопротивление;
- ограниченный диапазон рабочих скоростей течения текучей среды; - неравномерность вращения шарового ротора в пределах оборота и прецесся его оси вращения.
- повышенная склонность шарового ротора к резонансу в рабочей камере (ж. Приборы и системы управления. Ν°12, 1985, стр. 17-18 «Тахометрический расходомер с гидродинамическим подвесом шарового ротора» инж. И.Н. Иванов, к.т.н. С.А. Золотаревский). Задачей изобретения является создание способа приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса, исключающего недостатки аналогов и прототипа, а именно, обеспечивающего : - снижение гидравлического сопротивления;
- расширение диапазона рабочих скоростей течения текучей среды;
- уменьшение неравномерности вращения шарового ротора в пределах оборота и амплитуды прецессии его оси вращения; - исключение резонансной раскачки шарового ротора в рабочей камере.
Поставленная задача изобретения решается тем, что текучую среду, осуществляющую приведение ротора тахометрического расходомера во вращение и его гидро(газо)динамический подвес ротора в рабочей камере тахометрического расходомера, до поступления в рабочую камеру, закручивают завихрителем потока текучей среды и преобразуют в рабочей камере в конусообразный вихрь, внутри которого размещают ротор тахометрического расходомера, а прецессию оси вращения шарового ротора ограничивают до величины, исключающей его резонансную раскачку в рабочей камере.
Кроме того, скорость потока выравнивают в зазоре между ротором и диффузором рабочей камеры, затем делят поток на равные части и закручивают эти части потока по траектории, обеспечивающей продолжение линейной зависимости частоты вращения ротора от скорости потока текучей среды.
Реализация предложенного способа приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса осуществлена в двух вариантах конструкций расходомера. В тахометрическом расходомере текучей среды (вариант I), содержащем корпус, включающий рабочую камеру с конусообразными диффузором и конфузором, входной и выходной каналы, размещённый в рабочей камере гидродинамически подвешенный намагниченный шаровой ротор со сквозным диаметральным отверстием и преобразователь числа оборотов ротора в электрический сигнал, корпус изготовлен из диамагнитного материала, в корпусе выполнена предкамера, соединённая с рабочей камерой входным каналом, в предкамере установлен завихритель потока, а ротор содержит постоянный магнит, намагниченный перпендикулярно оси его диаметрального отверстия, причём, завихритель потока и ротор установлены на одной оси, выполненной в виде консольно установленного цилиндрического стержня, изготовленного из диамагнитного материала, на котором закреплены два кольца: одно из них изготовлено из диамагнитного материала и расположено на свободном конце, а другое изготовлено из магнитомягкого материала и расположено в зоне сопряжения входного канала корпуса с конусной поверхностью диффузора, при этом диаметр сквозного отверстия ротора выполнен больше диаметра
цилиндрического стержня, а на наружной поверхности корпуса закреплены катушка индуктивности, намотанная на стержневом магнитопроводе, и два полюсных наконечника из магнитомягкого материала, симметрично расположенные в зоне рабочих смещений ротора, каждый из которых подсоединён к одному из концов стержневого магнитопровода катушки индуктивности.
Кроме того, в указанном тахометрическом расходомере завихритель потока выполнен в виде крыльчатки внутренний диаметр лопастей которой больше диаметра отверстия входного канала корпуса.
Кроме того, в указанном тахометрическом расходомере в качестве стержневого магнитопровода катушки индуктивности используется элемент (проволока) Виганда, концы которого соединены с одним из полюсных наконечников.
В тахометрическом расходомере текучей среды (вариант II), содержащем корпус, включающий рабочую камеру с конусообразными диффузором и конфузором, входной и выходной каналы, размещённый в рабочей камере гидродинамически подвешенный намагниченный шаровой ротор со сквозным диаметральным отверстием и преобразователь числа оборотов ротора в электрический сигнал, корпус изготовлен из диэлектрического материала, в корпусе выполнена предкамера, соединённая с рабочей камерой входным каналом, в предкамере установлен завихритель потока, а ротор выполнен из диэлектрического материала в виде тела вращения с тонкостенной оболочкой, на поверхности которой, с противоположных сторон от оси отверстия ротора, закреплено два гальванически соединённых электрода, в вершине усечённого конуса ротора закреплён магнит в виде кольца, намагниченного параллельно оси кольца, а на корпусе в зоне рабочих смещений ротора, попарно -
б
симметрично закреплены четыре электрода, которые вместе с двумя электродами ротора образуют тахометрический дифференциальный ёмкостный преобразователь.
Совокупность указанных признаков предложенных способа и устройств тахометрического расходомера позволяет исключить недостатки аналогов и прототипа.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где:
- на фиг.1 показана конструкция устройства тахометрического расходомера, поясняющего существо способа приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамичекого подвеса;
-фиг. 2 - вариант конструктивного исполнения ротора тахометрического расходомера, изготовленного в виде тела вращения со сквозным осевым отверстием, у которого часть поверхности, обращенная к конусному диффузору рабочей камеры, выполнена в виде усечённого конуса, обеспечивающего повышение чувствительности к изменению скорости потока;
- на фиг. 3 показан вид на диффузор за сечением АА на фиг.1 ;
- на фиг. 4 показан вариант I конструкции тахометрического расходомера с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса, в котором используется индукционный тахометрический преобразователь;
- на фиг. 5 - вид Б на фиг.4;
- на фиг. 6 - сечение ВВ на фиг. 1 для варианта II с электродами дифференциального ёмкостного тахометрического преобразователя;
- на фиг.7- конструкция тонкостенного ротора варианта II;
- на фиг. 8 - вид Г на фиг.7; на фиг. 9 - схема электрическая принципиальная дифференциального ёмкостного тахометрического преобразователя вращения ротора, изготовленного по варианту И.
Устройство для осуществления способа приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса (вариант 1) включает корпус 1 с предкамерой 2 и рабочей камерой 3, соединённых входным каналом 4, и выходным каналом 5. В предкамере 2 на цилиндрической оси (стержне) 6, входящей в рабочую камеру 3, установлен завихритель 7, выполненный в виде крыльчатки, при этом внутренний диаметр лопастей завихрителя потока больше диаметра отверстия входного канала 4. В рабочей камере 3 выполнены конусные диффузор 8 и конфузор 9, а на консоли цилиндрического стержня 6 свободно установлен ротор 10 (диаметр отверстия 11 превышает диаметр стержня 6), имеющий шарообразную форму. Корпус 1 выполнен разъёмным из диамагнитного материала, стержень 6 и ротор 10 также выполнены из диамагнитного материала. Поверхность ротора 10, обращённая к диффузору 8, выполнена в виде усечённого конуса 12 высотой h и углом конусности а. На конусной поверхности диффузора 8, на длине участка I, равного расстоянию от входного канала 4 до проекции 13 ротора 10 на конусную поверхность, равномерно по поверхности выполнены криволинейные канавки 14, направление которых совпадает с направлением текучей среды по поверхности диффузора. Указанные конструктивные особенности делят поток на равные части и закручивают разделённые
части потока по траектории, обеспечивающей продолжение линейной зависимости частоты вращения ротора от скорости потока текучей среды, что позволяют выравнивать скорость потока текучей среды в зазоре между ротором и диффузором рабочей камеры и дополнительно расширяет диапазон измеряемых скоростей потока.
Вариант I устройства тахометрического расходомера с использованием индукционного тахометрического преобразователя (фиг.4) включает ротор 10, который содержит постоянный магнит 15, намагниченный перпендикулярно оси отверстия 11, кольца 16 (из магнитомягкого материала) и 17 (из диамагнитного материала), закреплённые на цилиндрическом стержне 6, катушку индуктивности 18, намотанную на цилиндрический сердечник 19 из магнитомягкого материала (магнитопровод) и закреплённую на диамагнитном корпусе 1, и два симметрично расположенных в зоне рабочих смещений ротора полюсных наконечника 20 и 21 из магнитомягкого материала, каждый из которых соединён с одним из концов цилиндрического сердечника 19 и расположен на наружной поверхности корпуса 1. В качестве магнитопровода катушки индуктивности 18 может быть использован элемент(проволока) Виганда, концы которого соединены с одним из полюсных наконечников 20 и 21. Применение элемента Виганда позволяет получать выходные сигналы с намотанной на него катушки индуктивности 18 в виде импульсов постоянной амплитуды и длительности независимо от частоты его перемагничивания. Введение в конструкцию тахометрического расходомера кольца 16 обеспечивает притяжение ротора до прикосновения его с поверхностью диффузора 8, что обеспечивает сохранение метрологических характеристик расходомера при любой пространственной ориентации направления потока текучей среды
относительно вектора силы гравитации Земли. Кольцо 17 ограничивает зону рабочих смещений ротора.
Вариант II устройства тахометрического расходомера включает ротор 10 (фиг.7), выполненный из диэлектрического материала в виде тела вращения с тонкостенной оболочкой, часть поверхности которого, обращенная к конусному диффузору 8 рабочей камеры 3, выполнена в виде усечённого конуса. В вершине ротора 10 закреплён магнит 22 в виде кольца, намагниченного вдоль оси отверстия 11. На поверхности ротора 10, с противоположных сторон от оси отверстия 11, закреплены два гальванически соединённых электрода 23 и 24, при этом ротор 10 выполняет функцию подвижной части ёмкостного тахометрического преобразователя расходомера. В качестве неподвижной части ёмкостного тахометрического преобразователя вращения ротора 10 на корпусе 1 попарно - симметрично закреплены четыре электрода - пластины 25, 26, 27 и 28, расположенные в зоне рабочих смещений ротора 10 (фиг. 8).
Работа тахеометрического расходомера.
При протекании текучей среды (фиг.1) завихритель 7 потока закручивает поток вокруг цилиндрической консоли оси 6, который вытекает из предкамеры 2 через входной канал 4 и, проходя через рабочую камера 3, выходит из рабочей камеры через выходной канал 5. Под действием центробежных сил закрученный поток растекается по поверхности диффузора 8, образуя конусообразный вихрь, вместе с которым ротор 10 вращается вокруг цилиндрической консоли стержня 6. При этом создаётся разность скоростей продольного течения текучей среды перед и за ротором 10 в рабочей камере 3 и согласно закону Бернулли за ротором создаётся повышенное давление и
текучая среда через зазор между цилиндрической консолью оси (стержня) 6 и поверхностью отверстия 11 ротора 10 подсасывается в конусообразный вихрь, осуществляя, тем самым, полный гидро(газо)динамический подвес ротора 10, при этом во всём диапазоне рабочих скоростей течения среды сохраняется равенство между подъёмной силой конусообразного вихря и встречно направленной силой давления. Скорость вращения ротора, пропорциональная скорости потока, регистрируется блоком 30.
Предложенный способ гидро(газо)динамического подвеса чувствительного элемента тахеометрического расходомера текучей среды и описанные варианты конструктивного исполнения расходомера позволяют исключить недостатки аналогов, а именно, снизить гидравлическое сопротивление, расширить диапазон рабочих скоростей текучей среды, а также исключить неравномерность вращения шарового ротора в пределах оборота, ограничить амплитуду прецессии его оси вращения и исключить возможность резонансной раскачки шарового ротора в рабочей камере.
Предложение апробировано автором на опытных образцах тахеометрического расходомера с положительными результатами при различных скоростях потока текучей среды.
Claims
1. Способ приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса, при котором текучую среду
5 пропускают через рабочую камеру, сечение которой больше входного и выходного каналов, с размещённым в ней шаровым ротором со сквозным диаметральным отверстием, и измеряют при этом частоту вращения шарового ротора, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления, исключения неравномерности вращения ю шарового ротора в пределах оборота и ограничения прецессии его оси вращения, текучую среду, до поступления её в рабочую камеру, закручивают завихрителем потока текучей среды и преобразуют в рабочей камере в конусообразный вихрь, внутри которого размещают ротор тахометрического расходомера, а прецессию оси вращения
15 шарового ротора ограничивают до величины, исключающей его резонансную раскачку в рабочей камере.
2. Способ приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро (газо) динамического подвеса по п.1, отличающийся тем, что, с целью
20 обеспечения устойчивого приведения шарового ротора во вращения текучей средой, при скоростях потока текучей среды, не обеспечивающих устойчивого вращения ротора; выравнивают скорость потока в зазоре между ротором и диффузором рабочей камеры, затем делят поток на равные части и закручивают эти части потока по траектории,
25 обеспечивающей продолжение линейной зависимости частоты вращения ротора от скорости потока текучей среды.
3. Тахометрический расходомер текучей среды, содержащий корпус, включающий рабочую камеру с конусообразными диффузором и
конфузором, входной и выходной каналы, размещённый в рабочей камере гидродинамически подвешенный намагниченный шаровой ротор со сквозным диаметральным отверстием и преобразователь числа оборотов ротора в электрический сигнал, отличающийся тем, что в нём корпус изготовлен из диамагнитного материала, в корпусе выполнена предкамера, соединённая с рабочей камерой входным каналом, в предкамере установлен завихритель потока, а ротор содержит постоянный магнит, намагниченный перпендикулярно оси его диаметрального отверстия, причём, завихритель потока и ротор установлены на одной оси, выполненной в виде консольно установленного цилиндрического стержня, изготовленного из диамагнитного материала, на котором закреплены два кольца: одно из них изготовлено из диамагнитного материала и расположено на свободном конце, а другое изготовлено из магнитомягкого материала и расположено в зоне сопряжения входного канала корпуса с конусной поверхностью диффузора, при этом диаметр сквозного отверстия ротора выполнен больше диаметра цилиндрического стержня, а на наружной поверхности корпуса закреплены катушка индуктивности, намотанная на стержневом магнитопроводе, и два полюсных наконечника из магнитомягкого материала, симметричного расположенные в зоне рабочих смещений ротора, каждый из которых подсоединён к одному из концов стержневого магнитопровода катушки индуктивности.
4. Тахометрический расходомер текучей среды по п. 3, отличающийся тем, что завихритель потока выполнен в виде крыльчатки, внутренний диаметр лопастей которой больше диаметра отверстия входного канала корпуса.
5. Тахометрический расходомер текучей среды по п.З и 4, отличающийся тем, что в качестве стержневого магнитопровода катушки
индуктивности используется элемент (проволока) Виганда, концы которого соединены с одним из полюсных наконечников.
6. Тахометрический расходомер текучей среды, содержащий корпус, включающий рабочую камеру с конусообразными диффузором и
5 конфузором, входной и выходной каналы, размещённый в рабочей камере гидродинамически подвешенный намагниченный шаровой ротор со сквозным диаметральным отверстием и преобразователь числа оборотов ротора в электрический сигнал, отличающийся тем, что в нём корпус изготовлен из диэлектрического материала, в корпусе выполнена ю предкамера, соединённая с рабочей камерой входным каналом, в предкамере установлен завихритель потока, а ротор выполнен из диэлектрического материала в виде тела вращения с тонкостенной оболочкой, на поверхности которой, с противоположных сторон от оси отверстия ротора, закреплено два гальванически соединённых электрода,
15 в вершине усечённого конуса ротора закреплён магнит в виде кольца, намагниченного параллельно оси кольца, а на корпусе в зоне рабочих смещений ротора, попарно - симметрично закреплены четыре электрода, которые вместе с двумя электродами ротора образуют тахометрический дифференциальный ёмкостный преобразователь.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000835 WO2016072876A1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Тахометрический расходомер и способ приведения ротора во вращение |
| RU2015102651/28A RU2597259C1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Способ приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса и тахометрический расходомер на его основе (варианты) |
| EP14905613.7A EP3217151B1 (en) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Velocity flowmeter and method for setting a rotor in rotation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000835 WO2016072876A1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Тахометрический расходомер и способ приведения ротора во вращение |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016072876A1 true WO2016072876A1 (ru) | 2016-05-12 |
Family
ID=55909476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000835 WO2016072876A1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Тахометрический расходомер и способ приведения ротора во вращение |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3217151B1 (ru) |
| RU (1) | RU2597259C1 (ru) |
| WO (1) | WO2016072876A1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU907394A2 (ru) * | 1980-05-12 | 1982-02-23 | Предприятие П/Я М-5717 | Тахометрический расходомер |
| JPS608716A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
| SU1470664A1 (ru) * | 1983-01-21 | 1989-04-07 | Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения | Расходомер |
| RU2122710C1 (ru) * | 1994-01-12 | 1998-11-27 | Лик Анварович Зайнуллин | Тахометрический расходомер |
| RU2239161C1 (ru) * | 2003-10-17 | 2004-10-27 | Будько Игорь Олегович | Расходомер |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1040335A2 (ru) * | 1981-11-09 | 1983-09-07 | Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения | Тахометрический расходомер |
-
2014
- 2014-11-06 EP EP14905613.7A patent/EP3217151B1/en active Active
- 2014-11-06 WO PCT/RU2014/000835 patent/WO2016072876A1/ru active Application Filing
- 2014-11-06 RU RU2015102651/28A patent/RU2597259C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU907394A2 (ru) * | 1980-05-12 | 1982-02-23 | Предприятие П/Я М-5717 | Тахометрический расходомер |
| SU1470664A1 (ru) * | 1983-01-21 | 1989-04-07 | Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения | Расходомер |
| JPS608716A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
| RU2122710C1 (ru) * | 1994-01-12 | 1998-11-27 | Лик Анварович Зайнуллин | Тахометрический расходомер |
| RU2239161C1 (ru) * | 2003-10-17 | 2004-10-27 | Будько Игорь Олегович | Расходомер |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2597259C1 (ru) | 2016-09-10 |
| EP3217151A1 (en) | 2017-09-13 |
| EP3217151A4 (en) | 2018-07-04 |
| EP3217151B1 (en) | 2020-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2683224A (en) | Flowmeter | |
| CN105067049B (zh) | 一种基于旋流原理的差压式流量测量装置及方法 | |
| US3053087A (en) | Flowmeter | |
| RU2471154C1 (ru) | Шариковый первичный преобразователь расхода электропроводной жидкости | |
| CN108225444A (zh) | 一种带自供电表头的无轴液体涡轮流量计 | |
| US3164020A (en) | Flowmeter | |
| US3443432A (en) | Flowmeter | |
| CN205333128U (zh) | 涡轮流量计装置 | |
| RU2597259C1 (ru) | Способ приведения ротора тахометрического расходомера во вращение текучей средой с осуществлением его гидро(газо)динамического подвеса и тахометрический расходомер на его основе (варианты) | |
| US3232110A (en) | Mass flow meter | |
| RU2566428C1 (ru) | Универсальный электрошариковый первичный преобразователь расхода электропроводной жидкости | |
| US3043140A (en) | Mass flow meter | |
| CN105606166A (zh) | 管道流量计 | |
| RU2655621C1 (ru) | Способ определения расхода жидкости в трубопроводе | |
| CN202994214U (zh) | 新型涡轮流量计 | |
| RU2196304C2 (ru) | Турбинный расходомер | |
| US3043139A (en) | Mass flow meter | |
| US3424001A (en) | Flow meter | |
| CN105910659A (zh) | 转板式磁力流量计 | |
| CN202420566U (zh) | 一种超小流量计 | |
| US3533285A (en) | Mass flow meter (time lapse) | |
| RU73071U1 (ru) | Вихревой преобразователь расхода жидкости | |
| RU76975U1 (ru) | Глубинный скважинный расходомер | |
| CN210981383U (zh) | 一种便携式涡轮流量计 | |
| RU2138021C1 (ru) | Турбинный расходомер для измерения скорости и направления потока |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2015102651 Country of ref document: RU Kind code of ref document: A |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14905613 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2014905613 Country of ref document: EP |