Вихревой расходомер
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 504171 3/10 (22) 12.05.92 (46) 30.1093 Ьюл Na 39-40 (76) Маштаков Борис Павлович; Золотаревский
Сергей Алексеевич; Федоров Валерий Иванович;
Грикевич Александр Валерьевич (54) ВИХРЕВОЙ РАСХОДОМЕР (57) Использование: в устройствах для измерения (в) КЦ ())) 200220 S1 (51) 5 G 01 F 1 32 расхода жидких и газообразных сред. Сущность изобретения: вихревой расходомер содер)кит участок трубопровода 1, тело 2 обтекания, каналы 3, цилиндрическую камеру 4, кольцевую камеру 5, прорези 6, перегородку 7, смежный вкладыш 8, узел 9 сьема сигнала и чувствительный элемент 10, выполненные B виде гофрированной пластины или сферического сегмента. 1 з.п.п ф-лы, 4 ил.
2002208
30 бора, во время которых отсутствует расход измеряемой среды через измерительное сечение расходомера.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вихревой. расходомер, содержащий установленное в трубопроводе перпендикулярно его оси тело обтекания, в котором выполнен узел съема сигнала с чувствительным элементом, 35 свободно размещенным в цилиндрической камере, сообщающейся двумя каналами, выведенными на противоположные стороны тела обтекания, симметричные относи0,65 0,3 D и К вЂ” соответственно диаметр и высота цилиндрической камеры. На фиг, 1 изображен поперечный разрез измерительного сечения вихревого расходомера; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — вариант выполнения чувствительного элемента в виде гофрированной пластины; на фиг. 4 — вариант выполнения чувствительного элемента в виде сферического сегмента. Вихревой расходомер (фиг. 1, 2) содержит участок трубопровода 1, тело 2 обтекания, установленное перпендикулярно оси трубопровода. Тело обтекания может выполняться в виде призмы прямоугольного, ся с цилиндрической камерой через соосное ее продольной оси отверстие. Недостатками данного устройства являются недостаточная надежность работы и ограниченный ресурс работы вследствие недостаточно надежной работы чувствительного элемента при наличии перерывов в работе прибора, при которых отсутствует расход измеряемой среды через измери- треугольного или трапецеидального сечетельное сечение расходомера, ния или иметь более сложную форму. ВнутИзобретение относится к измерительной технике, а более конкретно — к устройствам для измерения расхода жидких и газообразных сред. Известен вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе перпендикулярно его оси тело обтекания, в котором выполнен узел съема сигнала с чувствительным элементом, свободно размещенным в цилиндрической камере, сообщающейся двумя каналами, выведенными на противоположные стороны тела обтекания, симметричные относительно плоскости, проходящей через продольные аси трубопровода и тела обтека ия, с областью вихреобразования, Недостатками данного устройства являются нетехнологичность конструкции и недостаточные надежность и ресурс узла съема сигнала, определяемые сложностью герметизации выводов и обмоток узла сьема сигнала, а также недостаточные надежность работы и ресурс работы чувствительного элемента при наличии перерывов в работе приЦель изобретения — повышение надеж-. ности работы и увеличение ресурса расходомера. Цель достигается,тем, что в вихревом расходомере, содержащем установленное в трубопроводе перпендикулярно его оси тело обтекания, в котором выполнен узел съема сигнала с чувствительным элементом, свободно размещенным в цилиндрической камере, сообщающейся двумя каналами, выведенными на противоположные стороны тела обтекания. симметричные относительно плоскости, проходящей через продольные оси трубопровода и тела обтекания, с областью вихреобразования. причем один из каналов в теле обтекания сообщен с цилиндрической камерой через кольцевую камеру, расположенную концентрично цилиндрической камере и отделенную от нее перегородкой с прорезями, выполненными симметрично относительно этого канала, а второй соединяется с цилиндрической камерой через соосное ее продольной оси отверстие, чувствительный элемент выполнен в виде гофрированной пластины круглой формы с кольцевыми образующими гофров, симметричными относительно оси -цилиндрической камеры. Цель достигается также тем, что в упомянутом вихревом расходомере гофрированная пластина выполнена в виде сферического сегмента, обращенного выпуклой частью к узлу съема сигнала, причем геометрические размеры сферического сегмента связаны с геометрическими размерами цилиндрической камеры следующими соотношениями: 2002208 ри тела 2 обтекания выполнены каналы 3, сообщающие область вихреобразавания измеряемой среды в трубопроводе с цилиндрической камерой 4 через кольцевую камеру 5 и прорези 6 в перегородке 7, Прорези 6 выполнены симметрично оси одного из каналов 3 и в данном случае перпендикулярны этой оси. Перегородки 7,могут быть выполнены, например, в сменном вкладыше 8, Узел 9 съема сигнала выполнен в виде катушки индуктивности. В цилиндрической камере расположен чувствительный элемент 10. выполненный в виде гофрированной пластины 11 (фиг. 3) или сферического сегмента 12 (фиг. 4). Расходомер работает следующим образом. (56) Авторское свидетельство СССР, М 636481, кл. G 01 F 1/32, 1977. Авторское свидетельство СССР 40 % 1339400, кл. 6 01 F 1/32, 1986. / . Формула изобретения выполненными симметрично относительна. ВИ РЕВой РАС ОДрДЕР . co ep атога канала, а второй соединяется с цижащий установленное s трубопроводе пер 45 линдрической камерой через соасное с ее пендикулярно к его оси тело обтекания, в,прадаль ай осью отверстие, отличающийкотором выполнен узел съема сигнала с ся тем, чта чувствительный элемент выпалчувствительным элементом, свободно раз- НеН в виде гофрированной пластины мещенным в цилиндрической камере, со- круглой формы с кольцевыми абраэующиобщающейся двумя каналами, 50 ми гофров,. симметричными относительно выведенными на противоположные старо- ocv цилинДРическай камеРы, ны тела обтекания, симметричные относительно плоскости, проходящей через 2.расхадамер по п.1, отли.ающийся продольные оси трубопровода и тела обте- тем, что гофрированная пластина и- палне-. кания с областью вихреабразования, при- 55 на в виде сферического сегмента, абрачем один из каналов в теле обтекания щенного выпуклой частью к узлу съема сообщен с цилиндрической камерой через сигнала, причем геометрические размерь. кольцевую камеру, расположенную кан- сферического сегмента связаны с геаметцентрично цилиндрической камере и отде- . Рическими размерами цилиндрической каленную от нее перегородкой с прорезями, черы соотношениями При движении измеряемой среды в трубопроводе происходит периодический срыв вихрей с тела 2 обтекания и возникает так называемая вихревая дорожка Кармана, Чередование вихрей с одной и другой стороны тела 2 обтекания вызывает знакопеременные пульсации давления измеряемой среды на его боковых гранях, Частота пульсирующего давления прямо пропорциональна величине протекающего через трубопровод объемного расхода, Указанные пульсации давления вызывают пульсирующее знакопеременное движение измеряемой среды в каналах 7 с цилиндрической камере 4 с расположенным в ней чувствительным элементом 10. При этом чувствительный элемент 10 увлекается потоком измеряемой среды и совершает колебательные движения, частота которых прямо пропорциональна величине расхода. Колебательное движение чувствительного элемента 10 регистрируется индуктивным узлом 9 съема сигнала. Равномерность давления па всей площади чувствительного элемента 10 обеспечивается сил метр ичным подводам измеряемой среды в цилиндрическую камеру 4 через прорези 6 в пеоегарадке 7, ась которых перпендикулярна о;ч каналов 3 в теле 2 обтекания. В момент нахождения чувствительного элемента 10 в положении, соответствующел1 10 его максимальному приближению к узлу 9 съема сигнала (в верхнем положении по чертежу, фиг. 1). осуществляется промывка проточной полости в .теле 2 обтекания вихревого расходомера через каналы 3, кольцевую камеру 5, прорези 6 в перегородке 7 и цилиндрическую камеру 1. Выполнение чувствительного элемента 10 в виде гофрированной пластины 11 круглой формы (фиг. 3) исклю-гает возможность 20 ее прилипания к верхней (по чертежу, фиг. 1) торцовой стенке цилиндрической камеры 4 в моменты времени после перерывов в работе расходомера, сопровождающихся обезвоживанием трубопровода, особенно в 25 случаях, когда измеряемая среда имее ра".— творимые включения (например, соли), которые при высыхании могут-"приклеивать" чувствительный элемейт 10 к торцовым стенкам цилиндрической камеры 4, 30 Выполнение чувствительнага элемента 10 в виде сферического сегмента 12 (фиг. 4) является частичным случаем гофрированной пластины 11 и обеспечивает упрощение технологии изготовления чувствительного 35 элемента. 2002208 Составитель Н Пасечный Техред M.Ìoðãåí Tàë Корректор О. Густи Редактор А.Бер Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Заказ 3169 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 101 0.65 < дб0 < 0,95, 0,3 < h Н < 0,6, где d u h - соответственно диаметр и высо- . та сферического сегмента: D и Н - соответственно диаметр и высота цилиндрической камеры.
