Расходомер насосного агрегата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01 Р 112 ГОСУДАРСТВЕН ОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) РАСХОДОМ Е Р (57) Использован осуществлять изме подаваемой насос изобретения: вве позволяет повысит условиях изменяю ного двигателя. 1 и НАСОСНОГО А ие: при необхо рение расхода ж ным агрегатом. С дение датчика ь точность изм щейся скорости л. РЕГАТА димости идкости, ущн ость корости рения а привод(21) 4702045/10(71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1709799, кл, 6 01 Р 1/12, 1990. Йзобретение относится к измерительной технике и может, быть использовано там, где необходимо осуществлять измерение расхода жидкости, подаваемой насосным агрегатом, состоящим из насоса и приводного двигателя.Известен турбосиловой расходомер, со-. держащий вспомогательный двигатель, вал которого посредством пружины соединен с ротором, находящимся в потоке жидкости, расход которой контролируется, а также устройство для измерения и преобразования угла закручивания пружины в значение расхода жидкости (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л.: Машиностроение, 1975, с, 403),При использовании расходомера такого типа для определения расхода жидкости, подаваемой насосным агрегатом, основные недостатки связаны с дополнительным двигателем и ротором, помещаемым в поток жидкости, что увеличивает гидродинамическое сопротивление и снижает производительность насосного агрегата и надежность расходомера Кроме того, возникает необходимость допэлнительных затрат оборудования и энергии на закручивание потока,Ж 1779938 А 1 Известен турбосиловой расходомер, со-держащий установленные в корпусе, г.е. в З потоке жидкости, расход которой измеряется, две турбинки, связанные между собой посредством моментопередающего узла. а также тахометрического узла сьема сигналов (авт.св. йв 1040337, кл. 6 01 Г 1/12, 1988).Недостатком такого расходомера является использование двух тахометрических ь узлов, а также наличие вращающихся деталей в потоке жидкости, что снижает производительность насосного агрегата. увеличивает сложность и снижает надежность расходомера и стабильность его ха рактеристик.бдНаиболее близким к предполагаемому О изобретению по сути физических явлений и конструктивным особенностям устройством (прототипом) является расходомер, включающий электродвигатель, датчик полной мощности и преобразователь. Последний осуществляет преобразование сигнала, пропорционального полной мощности, потребляемой приводным двигателем насосного агрегата, в сигнал. равный расходу жидкости, перекачиваемой этим насоснымагрегатом, 1779938(2) 0 = Мер/ уж ВиВ Недостатком этого расходомера является то, что в условиях изменяющейся скорости вращения приводного двигателя расход жидкости насосного агрегата будет определяться неточно, поскольку расход 5 жидкости в общем случае зависит от скорости вращения вала насосного агрегата.Целью изобретения является повышение точности измерения расхода жидкости в условиях переменной скорости вращения 10 вала насосного агрегата.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем насосный агрегат, датчик мощности, датчик скорости и преобразователь, датчик скорости включен 15 между приводным двигателем и преобразователем, при этом повышается точность измерения расхода жидкости насосного агрегата в условиях изменяющейся скоро-, сти вращения вала приводного двигателя. 20Проведенный сравнительный анализ заявляемого расходомера с прототипом позволяет утверждать, что подключение датчика скорости к насосному агрегату и преобразователю отсутствует в прототипе, 25 следовательно, заявляемый расходомер соответствует критерию "новизна".Отсутствие в аналогичных технических решениях признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа. 30, обуславливает соответствие заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".Возможность достижения цели изобретения, т.е. повышения точности отределе ния расхода жидкости введением датчика скорости подтверждается следующими теоретическими выводами.Момент, затрачиваемый на закрутку жидкости(Цейтлин В.Г, Расходоизмеритель ная техника. М.: Стандарт, 1977, с. 194), равен:С другой стороны в установившемся режиме справедливо равенство(3) г/(Р -Р) где у - КПД двигателя; Рп - мощность, потребляемая двигателем при ненулевом расходе жидкости; Р, - мощность при нулевом расходе.(4) 0 = К(Рп - Ро)/ф где К =д/)ж Йи - постоянный коэффициент.гИз соотношения (4) следует, что расход жидкости прямо пропорционален мощности и обратно пропорционален квадрату скорости вращения вала насосного агрегата, Поэтому при различной установившейся скорости вращения учет последней при преобразовании мощности в расход жидкости повышает точность определения расхода жидкости, подаваемой насосным агрегатом.Предполагаемое изобретение поясняется прилагаемым чертежом,Устройство содержит датчик 1 мощности, входом подключенный к приводному двигателю 2, который соединен с насосом 3, и датчик 4 скорости, входом подключенный к насосу 3, при этом выходы датчика 1 мощности и датчика 4 скорости соединены с входами преобразователя 5, выход преобразователя 5 является выходом расходомера.Расходомер насосного агрегата работает следующим образом:На холостом ходу. т,е. при нулевом расходе жидкости приводной двигатель потребляет мощность Ро. Сигнал с датчика 1 мощности поступает на преобразователь 5, который настраивается так, что его выходной сигнал при этом равен нулю,При возникновении расхода жидкости О(1) Ф 0 мощность, потребляемая двигателем 2, а также сигнал датчика 1 мощности возрастают, Этот сигнал, а также сигнал с датчика 4 скорости поступают на преобразователь 5, где преобразуются в соответствии с выражением (4) в значение расход жидкости О(т).Поскольку преобразование сигналадатчика 1 осуществляется преобразователем 5 с учетом текущей скорости вращения вала насосного агрегата, появляется возможность использования расходомера на насосных агрегатах, работающих с различной переменной скоростью вращения. при этом расход жидкости 0(т) определяется более точно.1779938 Формула изобретения Составитель А.ГайдукРедактор И,Савина Техред М.Моргентал Корректор Л.филь каз 4429 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Дополнительные по сравнению с прототипом функции преобразователя 5, обусловленные введением в него второго канала от датчика скорости и заключающиеся в реализации выражения (4), могут осуществляться на аналоговых вычислительных блоках, схемные реализации которых приведены в табл,2.2 на с. 108 в книге Рлышев А.У. и Разоренов О.И. Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. М.: Машиностроение, 1981, с. 399. Расходомер насосного агрегата, содержащий последовательно соединенные дат чик мощности и.преобразователь, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности в условиях переменной скорости вращения вала насосного агрегатапреобразователь выполнен.с дополнительным вхо дом, к которому подключен введенныйдатчик скорости вала насосного агрегата,