Шариковый расходомер
Использование: при измерении расхода контролируемой среды и может быть использовано в технологических трубопроводах различных отраслей народного хозяйства. Сущность изобретения: в корпусе с входным тангенциальным, выходным аксиальным патрубками и чувствительным элементом, на торцовой его поверхности параллельной выходному патрубку в проточной части корпуса выполнен выступ имеющего форму тела вращения высотой 0,5- 0,9 высоты проточной части. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л С (21) 4866501/10 (22) 14.09.90 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (71) Государствен н ый научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (72) Ю.А.Комаров (56) Патент СССР № 803869, кл, G 01 F 1/06, 1981. Авторское свидетельство СССР ¹ 895196, кл, 6 01 F 1/06, 1978. (54) ШАРИКОВЫЙ РАСХОДОМЕР Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для измерения расхода контролируемой среды и может быть использовано в технологическихтрубопроводах различных отраслей народного хозяйства. Известна конструкция шарикового расходомера, содержащая цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и аксиальным выходным патрубком и чувствительный элемент в виде шара. Поток измеряемой среды, поступая в корпус через тангенциальный патрубок, приобретает вращательное движение и увлекает за собой шар, частота вращения которого пропорциональна расходу контролируемой среды. Недостатком данного решения является ограниченная область применения при измерении малых расходов из-за невозможности местного повышения скорости потока в зоне вращения шара по сравнению со скоростью в остальной части рабочего канала расходомера, а также ограниченный срок службы из-за износа шара. Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемо„„. Ж„„1789860 А1 (57) Использование: при измерении расхода контролируемой среды и может быть использовано в технологических трубопроводах различных отраслей народного хозяйства. Сущность изобретения: в корпусе с входным тангенциальным, выходным аксиальным патрубками и чувствительным элементом, на торцовой его поверхности параллельной выходному патрубку B проточной части корпуса выполнен выступ имеющего форму тела вращения высотой 0,50,9 высоты проточной части. 3 ил, му результату является расходомер, содержащий корпус с входным тангенциальным патрубком, размещенный в корпусе шар в ограничительных кольцевых элементах, расположенного вне проточной части корпуса, выходной патрубок и узел съема сигнала. Поток измеряемой среды, поступая в проточную часть корпуса через тангенциальный патрубок, приобретает вращательное движение. Благодаря вязкому трению через кольцевую щель приводится во вращение жидкость в ограничительных кольцевых элементах, которая воздействует на шар и сообщает ему вращательное движение, Недостатком данного решения является невысокая точность и ограниченный диапазон измерения из-за отсутствия прямого воздействия на чувствительный элемент расходомера измеряемой среды и иного конструктивного выполнения ограничителя, а также ограниченный срок службы из-за отсутствия разгрузки шара от вредного силового воздействия потока, вызывающегс трение шара о детали корпуса и его износ. Цель изобретения — повышение точности, расширение диапазона измерения и по1789860 50 вышение ресурса работы прибора. Указанная цель достигается тем, что в расходомере, содержащем корпус с проточной частью с входным тангенциальным патрубком; выходной патрубок, чувствительный элемент; 5 ограничительный элемент, образующий с внутренними торцами корпуса кольцевую щель; канал; узел съема сигнала и блок обработки; ограничительный элемент выполнен в виде "выступа, иМеющего форму тела вращения,.распо) ойенйого на торцевой поверхности„ параллвльной выходному патрубку в проточной части корпуса, высотой 0,5 — 0,9 высоты проточной части, причем ограничительный элемент образует в проточ- 15 ной части две полости, наружную, ограниченную наружной боковой стенкой выступа и внутренней боковой поверхностью корпуса, к которой подсоединен входной патрубок, и внутреннюю полость, 20 ограниченную торцевой поверхностью выступа и противоположной торцевой стенкой корпуса, в которой размещен чувствительный элемент, а выходной канал внутренней полости соединен с выходным патрубком под углом 90О. На фиг. 1 представлен вертикальный разрез общего вида расходомера; на фиг, 2 показан горизонтальный разрез общего вида; на фиг. 3 дана схема основных сил, дей- 30 ствующих на LLIBp. Расходомер (фиг. 1 и 2} содержит корпус 1 с проточной частью и тангенциальным входным патрубком 2, а также выходным патрубком 3; крышку 4, шар 5, бесконтакт- 35 ный узел съема сигнала 6 и электронный преобразователь 7. B проточной части корпуса 1 расположен ограничительный элемент 9 в виде выступа, образующий наружную кольцевую полость 8, с которой 40 соединен входной тангенциальный патрубок 2, и внутреннюю полость 10, ограниченную торцевой поверхностью выступа и противоположной торцевой поверхностью крышки корпуса, в которой в кольцевых ограничительных канавках 12 размещен шар. Внутренняя полость 10 через соосный с ней канал 11 соединена с выходным патрубком 3. Канал 11 может располагаться с любой Формула изобретения Шариковый расходомер, содержащий корпус с проточной частью с входным тангенциальным патрубком, выходной патрубок, чувствительный элемент, ограничительный элемент, образующий с внутренними торцами корпуса кольцевую щель, канал, узел съема и блок обработки стороны внутренней полости в зависимости от необходимости того или иного расположения выходного патрубка. Работа расходомера происходит следующим образом. Поток жидкости через тангенциальный входной патрубок 2 попадает в наружную кольцевую полость 8 и приобретает вращательное движение. Одновременно с радиальной скоростью поток имеет и осевую составляющую скорости, благодаря которой происходит перемещение потока в корпусе от входного в выходной патрубок. Движущийся поток, взаимодействуя с шаром 5, приводит его во вращение, которое фиксируется бесконтактным узлом съема сигнала и в виде электрических импульсов по линии связи поступает на электронный преобразователь, где превращается в электрический сигнал, пропорциональный расходу контролируемого потока. Благодаря наличию в корпусе выступающего ограничительного элемента 9 скорость потока во внутренней полости 10, где размещен чувствительный элемент расходомера (шар), обеспечивается достаточной для получения хорошей метрологии даже при измерении меньших расходов по сравнению с теми, измерение которых обеспечивают известные решения. Схема основных сил, действующих на шар расходомера в процессе его работы, представлена на фиг, 3. Со стороны движущегося потока на шар действует сила F>, которая слагается из радиальной Fnp и осевой F <> составляющих, Радиальная составляющая приводит шар во вращение, а осевая прижимает его к деталям корпуса. Одновременно на шар при его вращении действует центробежная сила Рц, которая направлена по радиусу от центра вращения. Из схемы видно, что составляющие силового воздействия на шар Fno и Рц, которые вызывают трение шара о детали корпуса и его износ, взаимно вычитаются, в результате чего результирующая сила, прижимающая шар к деталям корпуса расходомера, уменьшается, а, следовательно, увеличивается ресурс работы прибора. сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона измерения и повышения ресурса работы, ограничительный элемент выполнен в виде выступа, имеющего форму тела вращения, расположенного на торцевой поверхности, параллельной выходному патрубку в проточной части корпуса, высотой 0,5 — 0,9 высоты проточной части, причем or1789860 раничительный элемент образует в проточной части две полости, наружную, ограниченную наружной боковой поверхностью выступа и внутренней боковой поверхностью корпуса, к которой подсоединен входной патрубок, и внутреннюю полость, ограниченную торцевой поверхностью выступа и противоположной торцевой стенкой корпуса, в которой размещен чувствительный элемент, а выходной канал внутренней полости соединен с выходным патрубком под углом 90О. 1789860 МИГ, 3 Составитель Ю. Комаров Техред М,Моргентал Корректор С. Пекарь Редактор Т. Шагова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 344 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
