Турбинный расходомер

Авторы патента:

G01F1/10 - с использованием вращающихся лопаток с аксиальным впуском

Владельцы патента RU 2350908:

Коротков Петр Федорович (UA)

Использование: для измерения расхода жидкостей и газов в напорных трубопроводах. Сущность заключается в том, что турбинный расходомер содержит корпус с измерительным каналом, в котором расположены входной струенаправляющий аппарат, турбинка, установленная в подшипниковых опорах, выходной струенаправляющий аппарат, а также узел съема сигнала, при этом угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона (закрутки) ребер входного струенаправляющего аппарата и противоположен с ним по направлению. Технический результат: повышение точности и расширение диапазона измерения расхода и количества текучей среды как в прямом, так и в обратном направлениях, измерение расхода в трубопроводах поршневых насосов и определение их основных характеристик, таких как коэффициент подачи, действительная и теоретическая подачи, а также определение протечек в клапанах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкостей и газов в напорных трубопроводах как одностороннего, так и двустороннего действия, например, в трубопроводах поршневых насосов.

Известна конструкция расходомера (а.с. СССР №170702, кл. G01F; 42е1; 1964), содержащего трубопровод с контролируемой средой, тахометрическое устройство, ротор, вращающийся со скоростью, пропорциональной объемному расходу, расположенный между завихрителем и струевыпрямителем, создающими разность давлений для уравновешивания лобового сопротивления ротора и жиклера в центральной части завихрителя, выполняющего роль золотника с обратной связью, обеспечивающего равновесие сил, приложенных к ротору.

В такой конструкции прибора вращение ротора будет происходить только при движении жидкости в прямом направлении. При движении жидкости в обратном направлении ротор будет вращаться неравномерно или вовсе не будет вращаться, так как он будет прижат потоком к ступице завихрителя.

Известен расходомер (а.с. СССР №221337, кл. G01F 01/10, 1967), содержащий корпус, струенаправляющий аппарат, выполненный в виде неподвижных винтовых лопастей, магнит, выполненный в виде намагниченного по оси цилиндра, расположенного в кольцевом зазоре, образованном корпусом и магнитом, выпрямляющий аппарат, выполненный в виде неподвижных прямых лопастей.

В таком расходомере измеряемая среда, проходя через винтовые лопасти струенаправляющего аппарата, закручивается вокруг оси расходомера и увлекает тело вращения. При движении среды в противоположном направлении тело вращения вращаться не будет, так как прямые лопасти выпрямляющего аппарата параллельны оси цилиндрического тела вращения.

Недостатком расходомера является то, что он имеет невысокий диапазон измеряемых расходов и низкую чувствительность на малых расходах.

Известен датчик турбинного расходомера (а.с. СССР №257778, кл. 42е1; МПК С01F; УДК 681.121.46; 1969), содержащий корпус, струенаправляющий аппарат, турбинку и узел съема сигнала, в котором перед турбинкой установлены тела обтекания, выполненные в виде венца радиально расходящихся и имеющих угловой сдвиг относительно лопастей турбинки спиц, укрепленных на ступице, которая связана со ступицей турбинки.

Измерение расхода таким датчиком осуществляется при движении среды только в прямом направлении. При движении среды в обратном направлении возможно неравномерное вращение турбинки.

Известен турбинный датчик расхода (а.с. СССР №323658, кл. G01F 1/10, 1972), отличающийся по а.с. №257778 тем, что с целью повышения точности и расширения диапазона при измерении расходов реверсивных потоков в нем с другой стороны турбинки установлены тела обтекания, выполненные в виде венца радиально расходящихся, имеющих угловой сдвиг относительно лопастей турбинки спиц, укрепленных на ступице, которая жестко или упруго связана со ступицей турбинки.

Известен также турбинный преобразователь расхода (а.с. СССР №521462, кл. G01F 1/12, 1976), содержащий корпус, струенаправляющий аппарат с компенсаторами вязкости в виде тела обтекания, струевыпрямляющий аппарат, чувствительный элемент в виде аксиальной турбинки, а также узел съема сигнала. В случае реверсивных потоков на передних торцах лопастей струевыпрямляющего аппарата также установлено тело обтекания.

Недостатком датчика и преобразователя является то, что при движении среды в прямом и обратном направлениях турбинка изменяет направление вращения, что усложняет узел съема сигнала.

Два последних прибора обладают наибольшим числом существенных признаков и поэтому выбраны в качестве прототипов.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения расхода и количества текучей среды как в прямом, так и в обратном направлениях, измерение расхода в трубопроводах поршневых насосов и определение их основных характеристик, таких как коэффициент подачи, действительная и теоретическая подачи, а также определение протечек в клапанах.

Это достигается тем, что в турбинном расходомере, содержащем корпус с измерительным каналом, в котором расположены входной струенаправляющий аппарат, турбинка, установленная в подшипниковых опорах, выходной струенаправляющий аппарат, а также узел съема сигнала, угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона (закрутки) ребер входного струенаправляющего аппарата и противоположен с ним по направлению.

Технический результат достигается также в другом случае, когда угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона лопастей турбинки и совпадает с ним по направлению.

На фиг.1 показан общий вид турбинного расходомера, в котором угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона (закрутки) ребер входного струенаправляющего аппарата и противоположен с ним по направлению.

На фиг.2 показан общий вид турбинного расходомера, в котором угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона лопастей турбинки и совпадает с ним по направлению.

Турбинный расходомер (фиг.1, 2) состоит из корпуса 1 с измерительным каналом 2, в котором расположены входной струенаправляющий аппарат 3, турбинка 4, установленная в подшипниковых опорах, выходной струенаправляющий аппарат 5, а также узел съема сигнала 6.

Турбинный расходомер (фиг.1) работает следующим образом. Измеряемая среда, двигаясь в прямом направлении через входной струенаправляющий аппарат 3, воздействует на турбинку 4 и приводит ее во вращение. Узел съема сигнала 6 преобразует обороты турбинки в пропорциональный расходу сигнал. При движении среды в противоположном направлении через выходной струенаправляющий аппарат 5 измеряемая среда воздействует на турбинку с другой стороны и приводит ее во вращение. Так как угол наклона (закрутки) выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона (закрутки) ребер входного струенаправляющего аппарата, но направлен в противоположную сторону, то турбинка будет вращаться в одном и том же направлении.

Турбинный расходомер (фиг.2) работает следующим образом. Измеряемая среда, двигаясь в прямом направлении через входной струенаправляющий аппарат 3, воздействует на турбинку 4 и приводит ее во вращение. Узел съема сигнала 6 преобразует обороты турбинки в пропорциональный расходу сигнал. При движении среды в противоположном направлении через выходной струенаправляющий аппарат 5, турбинка 4 вращаться не будет, так как угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона лопастей турбинки и совпадает с ним по направлению. Поток будет направлен параллельно плоскости лопастей турбинки, поэтому вращательный момент создаваться не будет.

Такая конструкция расходомера позволяет определить расход и количество среды, протекающей как в прямом, так и в обратном направлениях. В трубопроводах поршневых насосов это позволяет определить основные характеристики насосов, такие как действительная подача, коэффициент подачи, теоретическая подача, а также перетечки в клапанах. В связи с тем что турбинка не меняет направление вращения при изменении направления движения измеряемой среды, повышается диапазон и точность измерения реверсивных потоков.

1. Турбинный расходомер, содержащий корпус с измерительным каналом, в котором расположены входной струенаправляющий аппарат, турбинка, установленная в подшипниковых опорах, выходной струенаправляющий аппарат, а также узел съема сигнала, отличающийся тем, что угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона (закрутки) ребер входного струенаправляющего аппарата и противоположен с ним по направлению.

2. Турбинный расходомер по п.1, отличающийся тем, что угол наклона (закрутки) ребер выходного струенаправляющего аппарата равен углу наклона лопастей турбинки и совпадает с ним по направлению.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода газового потока в магистрали. .

Скважинный турбинный расходомер // 2293180

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано при термогидродинамических исследованиях действующих нефтяных и газовых скважин с целью оптимизации режимов работы действующих скважин, при построении профиля притока или поглощения в скважинах с целью определения дебитов пластов и пропластков и при проведении ремонтно-изоляционных работ.

Способ измерения массового расхода и устройство для его осуществления // 2279640

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения расхода различных сред, в частности при коммерческих расчетах с поставщиками топлива.

Расходомер // 2239161

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения расхода жидкости в широком диапазоне значений. .

Турбинный расходомер // 2207515

Изобретение относится к области измерения расходов жидкостей и газов и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. .

Турбинный расходомер // 2205368

Датчик тахометрического шарикового расходомера (варианты) // 2201578

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться в химической, нефтяной, нефтехимической отраслях промышленности, а также в ядерной энергетике и медицине.

Турбинный расходомер // 2196304

Способ измерения скорости потока и устройство для его осуществления // 2173467

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей и расходов потоков жидкостей и газов с повышенной точностью и в широком рабочем диапазоне.

Расходомер-счетчик газа // 2134405

Изобретение относится к области расходометрии и предназначено для измерения фактически израсходованного природного газа по массе в жилищно-бытовых условиях. .

Турбинный расходомер // 2350909

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкостей и газов

Радиационно-защитный композиционный материал и способ его получения // 2368629

Изобретение относится к технологии получения радиационно-защитного композиционного материала, который может быть использован при изготовлении элементов защиты в различной аппаратуре, применяемой для дефектоскопии, для медицинских целей, для радиоактивного каротажа нефтяных и газовых скважин, в портативных нейтронных генераторах и др

Расходомер кассетный // 2389979

Изобретение относится к измерительной технике и прикладной метрологии и может быть использовано для передачи размера единицы расхода материальной среды от расходомера, являющегося предметом настоящего изобретения, рабочему расходомеру, стационарно установленному на трубопроводе

Ротационный расходомер для измерения скорости и направления потока // 2397450

Тангенциальный турбинный преобразователь расхода // 2453814

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам измерения расхода, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения расхода жидкости или газа, например для измерения расхода топлива в топливопроводах двигателей

Расходомер-счетчик газа // 2457440

Изобретение относится к области расходометрии и предназначено для измерения израсходованного природного газа по массе в жилищно-бытовых условиях, а модификации устройства можно использовать в энергетике, промышленности, медицине, при научных исследованиях

Способ измерения скорости потока и устройство для его осуществления // 2506597

Способ измерения скорости потока основан на измерении частоты вращения вертушки, установленной в потоке на валу электродвигателя, определении точки перегиба зависимости частоты вращения вертушки от одного из электрических параметров питания электродвигателя и определении скорости потока по частоте вращения вертушки, соответствующей точке перегиба. При этом питание электродвигателя модулируют гармоническим сигналом. Точку перегиба огибающей определяют по изменению спектральных компонент гармоник, суммарных и разностных частот. Устройство содержит вертушку, датчик частоты вращения вертушки, электродвигатель, подсоединенный к вертушке, генератор гармонического сигнала, устройства выделения 2-й гармоники и вычисления скорости потока по частоте вращения вертушки, соответствующей минимизации 2-й гармоники сигнала. Технический результат - повышение точности измерения, упрощение и быстродействие. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 фиг.

Тахометрический расходомер (варианты) // 2524916

Тахометрический расходомер содержит проточный корпус с центральным осевым каналом и коаксиальным кольцевым измерительным каналом, узел контроля за вращением чувствительного элемента. Внутри измерительного канала расположены входной и выходной направляющие аппараты в виде втулок с лопастями, между которыми выполнена кольцевая канавка для вращения чувствительного элемента. Входной направляющий аппарат выполнен с прямыми радиальными лопастями, переходящими по ходу потока в винтовые лопасти, а выходной направляющий аппарат - с винтовыми лопастями на входе, переходящими по ходу потока в прямые радиальные лопасти. Кольцевая канавка ограничена в радиальном направлении внутренней стенкой корпуса и внешней стенкой втулки, а в осевом направлении - ограничительными кольцами, установленными на смежных торцах входного и выходного направляющих аппаратов. Технический результат - повышение точности измерения расхода жидкостей с изменяющейся плотностью и вязкостью в широком диапазоне подач. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Турбинный счетчик расхода воды // 2528614

Турбинный счетчик расхода воды, который содержит корпус, в котором на валу в поперечных стенках установлена турбинка с постоянным магнитом и довеском, электронное суммирующее обороты турбинки устройство, к которому подключен геркон, который отличается тем, на что постоянный магнит установлен на торце турбинки, а геркон установлен в отверстие поперечной стенки корпуса, выполненной из немагнитного материала, напротив магнита и подсоединен к входу суммирующего устройства, выполненного в виде счетчика электроимпульсов, работающего от короткого замыкания его входа, в частности, путем замыкания контактов геркона магнитным полем постоянного магнита. Технический результат - повышение надежности турбинного счетчика, обеспечение бесперебойности работы и уменьшение стоимости. 1 ил.

Датчик скважинного расходомера // 2536079

Изобретение относится к устройствам для определения расхода и направления потока жидкости. Задачей заявляемого изобретения является создание датчика скважинного расходомера, надежно работающего в загрязненных скважинных жидкостях при различных неограниченных глубинах его погружения в скважину и гидродинамических ее исследованиях. Датчик скважинного расходомера, содержащий корпус, установленный в нем тахометрический преобразователь, включающий корпус преобразователя, крыльчатку с валом, размещенным в опорах с зазором, механо-электрический преобразователь вращения крыльчатки, установленный в корпусе преобразователя и представляющий собой неподвижный его элемент в корпусе преобразователя и подвижный - на валу крыльчатки, узел защиты, включающий установленные на опоры колпаки, одним из которых является корпус преобразователя, и источник защитной среды в виде капсулы, с которым сообщен колпак корпуса преобразователя. В качестве защитной среды использована защитная жидкость, не смешивающаяся со скважинной и имеющая меньшую, чем у нее, плотность. Капсула установлена в корпусе датчика, причем объем защитной жидкости в ней не меньше объема колпака корпуса преобразователя. Капсула выполнена в виде шприца с подпружиненным поршнем в ее корпусе, подпоршневой объем которого сообщен с объемом колпака корпуса преобразователя. Поршень выполнен с возможностью контактирования с его стопором, установленным на изогнутой пластине снаружи корпуса капсулы, выполненной с возможностью взаимодействия с поплавком, перемещающимся по корпусу капсулы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.