Расходомер микропотоков жидкости

 

О П И С А Н И Е тпт 480909

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соктз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4@к (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.04.71 (21) 1646453/18-10 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.75. Бюллетень Ке 30

Дата опубликования описания 19.01.76 (51) M. Кл. G 01f 3, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.121.8 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Н. Мусхелишвили (71) Заявитель (54) РАСХОДОМЕР МИКРОПОТОКОВ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области расходомеров, предназначенных для измерения микропотоков жидкостей с различными физическими свойствами, применяемых в химической промышленности для автоматического контроля и управления, в лабораторной практике, а также при физиологических исследованиях для изучения деятельности внутренних органов.

Известны расходомеры микропотоков жидкости, содержащие каплеобразователь, преобразователь расхода, фотоэлектрическую систему сьема сигнала и суммирующее устройство, использующие метод счета капель и способ измерения потока жидкости путем превращения непрерывного потока в прерывистый засасыванием газа из окружающей среды и измерения среднего значения сигнала прохо>кдения отдельных объемов контролируемой среды и газа.

Недостатком известных устройств для измерения микропотоков является зависимость показаний прибора от физических свойств жидкости, в случае капельного микрорасходомера, и непригодность для измерения пульсирующих потоков и микропотоков (меньше

10 мл/мин) в случае устройств, засасывающих воздух из окружающей среды.

Для обеспечения возможности точного измерения микропотока (10 мл/мин — 0,1 мл/мин и менее) в широкой области изменений физических свойств жидкости (вязкости, температуры и т. д.) и скорости истечения без персградуировки прибора в предлагаемом pacxoäo5 мере преобразователь расхода выполнен в виде вертикально установленной под каплеооразовате.!ю! капиллярной Tp) оки, нижнитт конец которой соединен с сосудом пониженного давления.

10 На чертеже представлена схема предлагаемого расходомера.

Жидкость подается в каплеобразователь

1. Капли попадают в капиллярную трубку 2, которая соединена с сосудом 3, в котором давление несколько ниже, чем давление окружаютцей среды. Источник 4 света через щели

5 и б освещает фотоприемники 7 и 8. Фотоприемник подключен к триггеру 9 с одним

20 устойчивым состоянием (триггер Шмитта), фотоприемник 8 — к триггеру 10 с двумя устойчивыми состояниями.

Триггеры 9 и 10 подключены к временным анализаторам 11 и 12 соответственно. Ци25 фровые выходы анализаторов соединены с арифметическим устройством деления 13. Информация с последнего поступает на цифровой счетчик-сумматор 14. Через патрубок 15 происходит понижение давления в сосудс 3.

30 Расходомер работает следуюшим образом.

480909 жидкость, поток которой измеряют, вытекает из каплеобразователя 1 в виде отдельных капель. Капли попадают в капиллярную трубку 2, образуя в ней столбики (микрообъемы) жидкости. Так как трубка 2 соединена с сосудом 3, в котором давление понижено, то микрообъемы движутся к сосуду

3. Когда микрообъем проходит перед фотоприемником 7, свет от источника 4 перекрывается и триггер 9 включает временной анализатор 11, который выключается в момент воз. вращения триггера 9 в исходное состояние.

Число k на выходе анализатора 11 пропорционально времени (, в течение которого триггер 9 находится в открытом положении. В свою очередь t=li v, где 1 — длина столбика жидкости, v — скорость его движения. Триггер 9, сработав, запускает триггер 10, который возвращается в исходное состояние в тот момент, когда край движущегося столбика жидкости перекрывает свет, попадающий от источника 4 на фотоприемник 8. Триггер 10 включает временной анализатор 12. Так как расстояние между фотоприемниками постоянное и равно величине а, то время т, в течение которого открыт триггер 10 и, следовательно, включен временной анализатор 12, равно т=а/v и число mi на выходе анализатора 12 пропорционально т. После возвращения триггеров 9 и 10 в исходное состояние подается управляющий сигнал на арифметическое устройство деления

13, которое определяет величину отношения

k/т. Так как

k=At= и т=В-=

0 V где 1 и B постоянные, то — — 1.

zzz v Ba Ba

Сечение капиллярной трубки постоянно и равно S.

Поэтому микрообъсм жидкости V=Sl и, следовательно, 5

V = CV, где С=А/Ва5—

m BaS постоянная. Частное от деления k íà m подается на цифровой счетчик — сумматор 14, коlo торый определяет величину ZCV=CZV, т. е. полное количество (объем) жидкости, протекшей через датчик. Устройство может быть снабжено схемой, определяющей количество жидкости, проходящей через датчик за опре15 деленные промежутки времени.

Показания прибора не зависят в широком интервале значений от физических свойств жидкости и от частоты следования капель, 2О или, что то же самое, от распределения микрообъемов жидкости (столбиков) вдоль капиллярной трубки датчика.

25 Предмет изобретения

Расходомер микропотоков жидкости, содержащий каплеобразователь, преобразователь расхода, фотоэлектрическую систему съема зО сигнала и суммирующее устройство, отлич а ю шийся тем, что, с целью исключения зависимости показаний от физических свойств жидкости и обеспечения измерения пульсирующего потока, преобразователь расхода выЗ5 полнеп в виде вертикально установленной под каплеобразователем капиллярной трубки, нижний конец которой соединен с сосудом пониженного давления.

480909

Составитель С. Широченский

Техред Е. Подурушина

Редактор И. Шубина

Корректоры: Е. Давыдкина и Л. Корогод

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3108/1 Изд. № 1871 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5