Расходомер

ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРС ститут и циалис.Ник 28,1986. массременазоо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(71) Киевский политехнический ин50-летия Великой Октябрьской соческой революции(57) Использование: при измеренивых постоянных, ограниченных вои пульсирующих расходов жидких и Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения массовых постоянных, ограниченных во времени и пульсирующих расходов жидких и газообразных сред:Необходимость в измерении массовых кратковременных и пульсирующих расходов возникает в специальных областях двигателестроения, медицине и других отраслях хозяйства, где используются расходы, длительность которых составляет доли секунды.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является расходомер, содержащий корпус с каналом для измеряемой среды и установленную в корпусе трубу с внутренним конусом, открытым в канал и закрытым наружным концом. К трубке прикреплена наружным концом штанга, внутренний конец которой вставлен в канал. В канале смонтирована обтек. лопатка. которая прикреплена к внутреннему концу штанги и прилагает к штанге усилие, направленное поперек потока среды. Секция.Ж 1778531 А 1 разных сред. Сущность изобретения: в расходомере, содержащем корпус с размещенными в нем чувствительным элементом с тензорезисторами и штангу, на свободном конце которой смонтировано тело обтекания, чувствительный элемент выполнен в виде мембраны, разделяющей корпус на две полости, верхняя иэ которых выполнена герметичной и заполнена компенсационной электроизолирующей жидкостью, причем тензорезисторы размещены на мембране со стороны верхней полости, а штанга закреплена на другой стороне мембраны,2 ил,трубки прогибается под деиствием этого усилия и тензометр считывает прогиб секНедостатком известного устроиства является низкая чувствительность, что исключает возможность их использования для измерения расходов малой длительности и пульсирующих расходов; вторичные преобразователи находятся в измеряемой среде, что не соответствует требованиям взрывобезопасности и пожаробезопасности.Целью изобретения является повышение чувствительности.Цель достигается использованием в расходомере чувствительного элемента гидродинамического типа, состоящего из мембраны, в центре которой закреплен рычаг с телом обтекания, помещаемым в измерительную магистраль.При движении измеряемой среды по измерител ь ной магистрали гидродинамические или аэродинамические силы заставляют колебаться тело обтекания с частотой, пропорциональной расходу и черезрычаг прикладывают к мембране момент, создающий ее изгиб с частотой колебания тела обтекания. К верхней стороне мембраны крепятся вторичные преобразователи (тензорезисторы), преобразующие деформацию поверхности мембраны в электрический сигнал, частота которого пропорциональна расходу.Изоляция вторичных преобразователей от измеряемой среды достигается тем, что верхняя сторона мембраны находится в герметичной полости, заполненной жидкостью с большим удельным электрическим сопротивлением, в качестве которой может быть использовано трансформаторное масло. Кроме того, эта полость с жидкостью является компенсатором статического давления в измеряемой среде.Применение рычага переменной длины, а гакже тела обтекания различной площади позволяет использовать прибор в любом диапазоне расходов (плоскость колеблющегося тела обтекания не перекрывает измерительного канала, т.к. располагается не перпендикулярно, а вдоль потока).Чувствительность и динамические характеристики расходомера определяются конструктивными параметрами мембраны, рычага и тела обтекания,.а также .зонами понтажа тензорезисторов на мембране и могут быть выбраны оптимальными.Разгрузка мембраны реакцией компенсационной жидкости позволяет широко варьировать толщиной мембраны для обеспечения оптимизации чувствительности и динамических характеристик измерений,На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого расходомера; на фиг, 2 - графические зависимости отклонения и деформации мембраны от ее радиуса.Расходомер (фиг. 1) состоит из корпуса 1, стакана 2, в котором закреплена мембрана 3 с рычагом 4 и телом обтекания 5. Мембрана закреплена с помощью резьбового кольца 6. Со стороны верхней полости к мембране прикреплены тензореэисторы 7,которые соединены с гермовыводами 8крышки 9, герметизирующей верхнюю полость,5 Крышка 9 имеет отверстие 10, заглушаемое после заправки верхней полости компенсационной жидкостью с исключениемпопадания воздуха.Тензорезисторы 7 образуют измери 10 тельный мост, запитываемый напряжениемпостоянного тока, С выхода моста снимается измеряемый сигнал.Графические зависимости (фиг, 2), на которых представлены зависимости отклоне 15 ния мембраны д и относительнойдеформации еот отношения текущего радиуса г к радиусу мембраны В позволяют выбрать оптимальные зоны монтажатензорезисторов.20 Таким образом, заявляемый расходомер имеет конструкцию, принципиально отличающуюся от прототипа изаключающуюся в использовании в качестве чувствительного элемента одной мембра 25 ны с рычагом и телом обтекания и полости,герметизирующей измерительный мост отизмеряемой среды. Полость выполняет одновременно функцию компенсации действия статического давления измеряемой30 среды на мембрану,Формула изобретенияРасходомер. содержащий корпус с размещенными в нем чувствительным элементом с тензорезисторами и штангу, на35 свободном конце которой смонтировано тело обтекания, отличающийся тем,что,с целью повышения чувствительности, чувствительный элемент выполнен в виде мембраны, разделяющей корпус на две полости,40 верхняя из которых выполнена герметичнойи заполнена компенсационной электроизолирующей жидкостью, причем тензорезисторы размещены на мембране со стороныверхней полости, а штанга закреплена на45 другой стороне мембраны.1778531 алроАщ юреЗ Составитель Е.БезденежТехред М,Моргентал фиг,орректор М.Андрушенк еда ктор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 4183 ВНИИПТираж Государственного комитета и 113035, Москва, Жзобрете Раушск Подписноеям и открытиям при ГКНТ Снаб., 4/5