Датчик вихревого расходомера

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5,)5 О) P 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4609662/)0 (22) 06.12.88 (46) 28 .02.91. Бюл. )) 8 (71) Московское научно-производственное объединение "Нефтегазавтоматика" (72) В.И,Г>ар-Слива и Е.Г.Мясковский (53) 62) .1 21(088 .8) (56) Патент США 9 3572)17, кл. С 0) P 1/00, кл. 73-194, 1968.

Киясбейли А.Ш.,Перельштейн М.Е.

Вихревые измерительные приборы. M.:

Машиностроение, 1978, с.36. (54) ДАТЧИК ВИХРЕВОГО РАСХОДОМЕРА (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к расхоИзобретение относится к измерительной технике, в частности к расходомерам вихревого типа, и может быть использовано в ряде отраслей промышленности, в том числе в нефтяной, газовой, химической, пищевой при измерении расходов или скоростей потока.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

На фиг.) изображен датчик вихревого расходомера с телом обтекания в виде тонкостенного цилиндра; на фиг.2 - то же, в виде треугольной призмы; на фиг.3 — задняя стенка призмы с прорезью, наклонной по отношению к образующей треугольной призмы) на фиг.4 — вариант выполнения треугольной призмы с S-образной прорезью; на фиг.5 — канавка-под„„SU „„1631282

2 домерам вихревого типа, и может быть использовано в ряде отраслей промышленности, в том числе нефтяной, газовой, химической, пищевой при измерении расходов или скоростей потока.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений. При обтекании в трубопроводе обтекаемого тела, выполненного из упругого материала в виде пустотелого тела с задней стенкой, имеющей сквозную прорезь, происходит срыв вихрей. Для большего расширения диапазона измерений прорезь выполняется в виде косого паза или Б-образной прорези с двумя расположенными пластинами, .а также канавки-поднутрения. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. нутрение в передней стенке полого тела обтекания.

Датчик вихревого расходомера сос тоит из расположенного в измеритель" ном трубопроводе 1 чувствительного элемента 2, который может быть выполнен в виде полого цилиндра или призмы. В частности, на фиг.) показан тонкостенный цилиндр, имеющий на задней стенке сквозную прорезь

3, благодаря которой, а также благодаря выполнению чувствительного элемента из упругого материала она в зависимости от изменяющегося расхода потока может сжиматься с уменьшением ширины прорези или восстанавливаться до первоначального положения.

Другой вариант исполнения вихревого датчика расходомера предусматри1631282 ваат возможность выполнения обтекаемого тела в виде треугольной призмы с острым ребром 4, направленным навстречу потоку, и основанием 5, выполненным разрезным (фиг.2) благодаря наличию прорези 6.

В третьем варианте исполнения прорезь может быть выполнена наклонной в вида косого паза 7. Это целе- 10 сообразно делать в тех случаях, когда высота основания призмы (фиг.3) больше его ширины. Благодаря этому достигается больший взаимный "ход" частей основания, а следовательно, 15 и больший -диапазон измерений по расходу.

В четвертом варианте исполнения (фиг.4) основание выполнено с S-образной прорезью, а именно из двух па-20 раллельно расположенных пластин 8 и 9, заходящих друг на друга с нахлестом. В таком варианта обеспечивается меньшее влияние внутренней полости 10 призмы через прорезь на 25 процесс вихраобразования на задней стенке основания.

В пятом варианте предусмотрена на передней стенке полого тела ка-. навка-поднутрание 11, например в 30 зоне пересечения боковых граней

12 н 13. Такая канавка ослабляет сечение и позволяет дополнительно увеличить гибкость полого тела.

Вихревой датчик расходомера работает следующим образом.

В процессе обтекания полого тела— чувствительного элемента 2, потоком жидкости в пограничном слое на поверхности чувствительного элемента 40 образуется вихрь, который при дальнейшем продвижении по телу элемента срывается. Частота срыва вихрей пропорциональна расходу потока. Эта . .частота измеряется преобразователем 45 колебаний (на показан).

Частота вихреобразования пропорциональна числу Струхаля и скорости натекающего потока и обратно пропорциональна характерному диаметру. 50

Поскольку число Струхаля связано с числом Райнольдса, устойчивость вихревой дорожки будет зависеть от скорости набегающего потока.При постоянной вязкости жидкости в соответствии с изменением скорости набегающего потока изменяется давление на боковые поверхности полого тела, которое изгибается, меняя гидравлический диаметр: при увеличении скорости потокауменьшается, а уменьшение скорости приводит к увеличению гидравлическо-. го диаметра. В связи с этим характерный размер вихревой дорожки в следе за телом, являющийся функцией числа

Рейнольдса, остается приблизительно постоянным, а сама вихревая дорожка устойчивой в более широком диапазона расходов.

За счет гибкости боковых стенок полого тала обеспечивается автоматическое слаженна оптимального характерного размера за изменяющимся значением расхода (скорости) потока в трубопроводе и его автоматическое изменение в зависимости от изменения расхода. Это приводит к расширению диапазона измерений.

Формула и з о б р а т е н и я

1.Датчик вихревого расходомера, содержащий измерительный трубопровод с помещенным в него обтекаемым телом и преобразователь колебаний, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, тело обтекания выполнено полым из упругого материала со сквозной прорезью по всей длине задней стенки.

2.Датчик по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что прорезь выполнена наклонной, 3.Датчик по п.1 о т л и ч а ю— шийся там, что прорезь выполнена S-образной.

4.Датчик по пп.1-3, о т л и— ч а ю шийся тем, что на внутренней поверхности передней станки тела обтекания выполнена канавка-поднутрание по всей ее длине.

163l282

Составитель В.Андреев

Техред H.Дидык Корректор Л.Патай

Редактор Е.Копча

Тираж 418

Заказ 534

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101