Цель изобретения — повышение точ.0 алости измерений плотности двухфазных отоков типа газ — жидкость путем величения гибкости подвижной сисемы.
На фиг. 1 изображен гравиметричес-1g ий плотномер, общий вид, фронтальная роекция при вертикальном осевом разезе кожуха; на фиг. 2 — канал подижного чувствительного устройства, оперечное сечение.
Гравиметрический плотномер состот из кожуха 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками. Соосно каналу одводящего патрубка 2 в кожухе 1 усановлен подвижный чувствительный 25 лемент, состоящий из участка гибкой оточной трубки 4, поверх которой становлены с определенным интервалом есткие кольца 5. Кольца 5 (например
Р помощью клея или другим известным способом) своей внутренней поверхно-тью соединены с участком гибкой проочной трубки 4. При этом ширина коец 5 и ширина просветов между ними огут быть примерно одинаковыми. В Э езультате этого канал подвижного увствительного элемента представляет собой систему чередующихся друг с другом жестких и гибких колец, расположенных соосно друг за другом.
Подвижный чувствительный элемент
40 со стороны подводящего патрубка 2 соединен с этим патрубком. При этом продольная ось канала подводящего патрубка 2 и продольная ось канала подвижного чувствительного элемента в его нейтральном положении лежат на одной прямой.
Жесткие кольца 5 через имеющиеся на них жесткие стойки 6 и 7 (фиг. 2) шарнирно соединены с верхним 8 и нижним 9 поворотными П-образными рычагами, которые свободными концами шарнирно соединены с кожухом 1. Оси всех шарнирных соединений на каждом иэ поворотных рычагов лежат в своей
1 плоскости, каждая из которых параллельна продольной оси канала подвижного чувствительного элемента, образованного его гибкой трубкой 4. Оси шарнирных соединений на каждом из поворотных рычагов 8 и 9 перекрещиваются с продольной осью указанного канала под прямым углом. Чувствительный элемент через верхний рычаг 8 подве шен на пружине lO датчика силы к кожуху I. Кроме того, датчик силы имеет датчик 11 для измерения малых перемещений с показывающим прибором 12 В этом случае отводящий патрубок 3 вы .> полнен в виде изогнутого вниз поворотного колена (фиг. 1), между входным сечением которого и свободным концом подвижного чувствительного элемента имеется минимальный свободный зазор. Нижняя часть кожуха 1, примыкающая к отводящему патрубку 3, сообщается с каналом этого патрубка дополнительным сливным каналом 13.
Гравиметрический плотномер работает следующим образом.
Гравиметрический плотномер устанавливают на участке прямолинейного горизонтального трубопровода соосно его каналу. При наличии в кожухе 1 одного подвижного чувствительного элемента измеряемый двухфазный поток типа газ — жидкость из транспортного трубопровода подается в подводящий патрубок 2, из которого этот поток проходит в канал подвижного чувствительного элемента, образованного гибкой трубкой 4 с жесткими кольцами 5 на ее наружной поверхности. Пройдя канал подвижного чувствительного элемента, преодолевая по инерции зазор, имеющийся между этим элементов и отводящим патрубком 3, измеряемый поток попадает в указанный патрубок и далее проходит в канал последующего за ним участка транспортного трубопровода.
Поскольку участок гибкой проточной трубки 4 с жесткими кольцами 5 по ее наружной поверхности образуют цилинд рический канал, то тормозящее воздействие этого чувствительного элемента на измеряемый поток будет минимальным. Поэтому параметры двухфазного -. потока в канале подвижного чувствительного элемента будут равны таковым в канале транспортного трубопровода, т,е. соответствовать им.
Под воздействием равнодействующей сил веса частиц транспортируемой жидкости и потока несущей фазы в канале подвижного чувствительного элемента, 1395991 которое передается поворотным рыча— гам 8 и 9, поворотные рычаги 8 и 9 станут воздействовать на пружину 10 датчика силы. Сила, с которой поворотный рычаг 8 воздействует на пружину 10 датчика силы, будет измеряться при этом по деформации этой пружины датчиком 11 перемещений и регистрироваться на шкале показывающего прибора 12.
Поскольку жесткие кольца 5 шарнирно соединены с поворотными рычагами
8 и 9, которые не лежат в одной плоскости, то все продольные к проточной гибкой трубке 4 силы не будут участвовать в емещении этих колец, а следовательно, и в отклонении поворотHbIK рычагов 8 и 9 от нейтрального положения. Это в полной мере относит-20 ся и к силам натяжения продольных образующих свободных промежутков гибкой трубки 4 перепадом статического давления, возникающего между их внутренними и наружными поверхностями, т.е, между внутренними и наружными их стенками при движении измеряемого потока, Кроме того, учитывая, что при такой конструкции подвижного чувствительного элемента количество колец 5 и свободных просветов гибкой трубки
4 может быть достаточно больщим, деформация этих просветов может быть малой. К тому же она проходит в данном случае в наиболее податливом, а именно поперечном к их образующим направлениям. Поэтому усилие деформации гибкой трубки. 4 будет при этом ничтожно мало и не окажет существенного влияния на показания прибора, тем более при ничтожно малом смещении пово40 ротного рычага 8 в зоне установки, пружины 10 датчика силы. Последнее обеспечивается наличием соответствующей жесткости пружины 10 и датчиком силы с минимальным перемещением под-
45 вижного чувствительного элемента.
Соответс твие между показ аниями устройства и параметрами измеряемого потока может быть обеспечено тариров50 кой прибора или расчетным путем.
Те частицы жидкости, которые случайно попали в полость между кожухом и подвижным чувствительным элементом или образовались там по причине конденсации паров транспортируемой жидкости, стекают по каналу 13 в движущийся измеряемый поток.
Преимущество предлагаемого гравиметрического ппотномера (по сравнению с известными) заключается в том, что благодаря шарнирной подвеске всех жестких колец 5 к поворотным рычагам
8 и 9 исключается влияние на отклонение этих рычагов всех продольных сил, включая силы натяжения свободных промежутков гибких трубок 4. Кроме того, такая подвеска жестких колец 5 совместно с выполнением подвижных чувствительных элементов в виде гибких трубок, поверх которых со свободными .. промежутками установлены жесткие кольца 5, позволяет соединить в одном элементе несколько свойств, Во-первых, этот подвижный чувствительньп элемент практически всегда выдерживает цилиндрическую геометрическую форму своего канала, а также его все остальные геометрические размеры, т,е. подобно жесткому трубопроводу. С другой стороны этот подвижный чувствительный элемент исключительно гибкий в направлении отклонений поворотных рычагов, что делает его весьма чувствительным к плотности потока, который движется в его канале. Все это ведет к существенному повышению точности показаний
Ф гравиметрического плотномера.
Формула изобретения
Гравиметрический плотномер, включающий кожух с подводящим и отводящим патрубками, внутри которого свободно установлен подвижный чувствительный элемент в виде прямолинейного участка проточной трубки, установленной = между указанными патрубками и шарнирно связанной с кожухом двумя поворотными рычагами, у каждого из которых оси принадлежащих ему шарнирных соединений лежат в своей общей для этих осей плоскости, каждая из которых параллельна продольной оси канала подвижного чувствительного элемента, а также гибкий разграничивающий элемент и датчик силы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точности измерений плотности двухфазных потоков типа газ — жидкость путем увеличения гибкости подвижной системы, подвижный чувствительный элемент выполнен в виде жестких колец, установленных соосно и связанных между собой гибкими патрубками, при этом каждое кольцо шарнирно соединено с поворотными рычагами.
1395991
Составитель В. Каликов
Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко
Редактор А. Ревин
Заказ 2487/43 Тираж 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Пооизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
