Преобразователь расхода

О П И САН"И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сева Советских Социалистических Реслублик(51) М. Кл. б 011 1/10 рисоединением заявкиГосударстееннын комитс Совета Министров ССС ло делам изобретенийи открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ РАСХО Преобразование оборотов турбпнок, имеющих относительно малые диаметры, сопряжено с трудностями получения необходимых сигналов, так как при малых радиусах турбинок 5 малы и линейные скорости их отметчиков, возбуждающих в узле съема сигнала электрические импульсы.Для повышения точности измерения, чувствительности и расширения области прпмене ния и диапазона сред, в том числе с малойплотностью, например газов, прп низких статических давлениях, в предлагаемом преобразователе основной канал образован внутренней поверхностью корпуса и наружной поверх ностью ступицы направляющего аппарата, выходной диаметр которой равен диаметру ступицы измеритслыюй турбпнки, а байпасный канал образован внутренними поверхностями ступиц направляющего аппарата и измери тельной турбинкп и наружной поверхностьюобтекателя, выполненного в виде тела вращения, и расположен концентрично основному каналу внутри ступицы направляющего аппарата, при этом выходная часть байпасного ка нала выполнена в виде щелевидных отверстийв дисковой части ступицы измерительной турбинки, а во входной части этого канала установлена дополнительная турбинка, жестко связанная с валом измерительной турбпнкн. Изобретение относится к турбинным измерителям расхода газа, жидкости или пара,Известный первичный преобразователь расхода с байпасным разделением потока имеет чувствительный элемент в виде турбинки, байпасный канал и преобразователь оборотов турбинки.В этом приборе с целью компенсации влияния вязкости измеряемый поток делится на две части: основную, вращающую турбинку, и вспомогательную, направляемую по обводному каналу мимо турбинки.В корпусе известного преобразователя основной канал с турбинкой расположен концентричпо внутри байпасного канала. Байпасируемый поток проходит в зазоре между двумя стенками, образованном корпусом преобразователя и отрезком трубы, внутри которой расположена турбинка, В связи с этим такой преобразователь расхода обладает пониженной чувствительностью из-за необходимости выполнять турбинку гораздо меньшего диаметра, чем внутренний диаметр проточной части корпуса, вследствие чего усилия, прикладываемые к турбинке, занижены за счет уменьшения ее радиуса, что ведет, в свою очередь, к понижению чувствительности и точности прибора, а также к сужению диапазона измерения. А. Суздальцева, Л. Н, Шониткулинледовательский институтприборостроения10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 Кроме того, ступица выпрямляющего аппарата выполнена с диаметром не более, чем максимальный диаметр внутренней поверхности байпасного канала.На фиг. 1 представлен описываемый прсобразователь расхода; а фиг. 2градуировочные характеристики преобразователей (а -- без байпасного канала, б - с байпасным каналом).Первичный преобразователь потока с байпасным разделением его содержит корпус 1, направляющий и выпрямляющий поток аппараты 2 и 3, чувствительный элементизмерительную турбинку 4 с подшипниками 5, узел преобразователя 6 оборотов турбинки в частоту следования электрических импульсов, дополнительную турбпнку 7, жестко связанную с валом 8, вращаогцпмся па опорах 9. Основной канал 10 обеспеИвсет поступление измеряемого потока на лопасти турбинки 4. Байпасный канал 11, образованный поверхностью аппарата 2 и поверхностью 12, пропускает ту часть потока, которая вращает только турбинку 7. Байпасированная часть потока проходит далее через отверстия 13, не воздействуя на лопасти турбинки 4,Отверстия 13 на дисковой части турбинки 4 выполнены в виде концентрично расположенных относительно оси вращения щелей, общая площадь которых близка к площади проходного сечения байпасного канала.Преобразователь работает следующим образом. При поступлении контролируемого потока в корпус 1 преобразователя весь поток разделяется с помощью ступицы аппарата 2 на два потока: основной, проходящий по кольцевому каналу 10, и вспомогательный, байпасируемый, проходящий по кольцевому каналу 1Основная часть потока воздействует только на измерительную турбинку 4, а байпасированная часть - только на дополнительную турбинку 7, Описываемый преобразователь предусматривает вращение обеих турбинок в одну сторону. Причем турбинка 7, установленная на опорах 9, вращается заодно с валом 8, на втором конце которого на самостоятельных подшипниках 5 вращается измерительная турбинка 4. Изменяя геометрические параметры обоих каналов и их гидравлические параметры, можно существенно выравнивать градуировочные характеристики преобразователей.Байпасирование потока через цептральпую часть устройства позволяет выполнять измерительную турбинку с максимально возможным радиусом. Следовательно, на ней можно получить повышенные движущие моменты, Это также позволяет получать большие значения сигналов с отметчиков при больших зазорах.Повышение чувствительности и точности измерения, расширение диапазона и области применения обеспечиваются установкой турбинки 4 с подшипниками 5 на уже вращающемся в ту же сторону валу 8.Так как износ подшипников лимитируется осевой нагрузкой, в описываемом преобразователе эта нагрузка компенсируется за счет создания за измерительной турбинкой области с повышенным статическим давлением, которое действует на задний торец ступицы турбинки 4 в сторону, противоположную действию измеряемого потока. Для этого ступица выпрямляющего аппарата выполнена с диаметром, меньшим диаметра ступицы направляющего аппарата турбинки 4, и полой. Повышенное давление за измерительной турбинкой действует на глухую часть торца турбипки 4, стремясь отжать ее. Формула изобретения Преобразователь расхода, содержащий корпус, направляющий и выпрямляющий поток аппараты, измерительную турбинку, основной и байпасный каналы и преобразователь оборотов турбинки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, чувствительности и расширения диапазона измерения и области применения, в нем основной канал образован внутренней поверхностью корпуса преобразователя и наружной поверхностью ступицы направляющего аппарата, выходной диаметр которой равен диаметру ступицы измерительной турбинки, а байпаспый канал образован внутренними поверхностями ступиц направляющего аппарата и измерительной турбинки и наружной поверхностью обтекателя, выполненного в виде тела вращения, и расположен концентрично основному каналу внутри ступицы направляющего аппарата, при этом выходная часть байпасного канала расположена в дисковой части ступицы измерительной турбинки, во входной части этого канала установлена дополнительная турбинка, жестко связанная с валом измерительной турбинки, а диаметр ступицы выпрямляющего аппарата выполнен не более максимального диаметра внутренней поверхности байпасного канала.491832 едактор С. Х Митрофанов Сапунов Типография,каз 182/8ЦНИИПИ Составитель Т. Звенигородск Изд.2034 Тиражосударствениого комитета Совета Лпо делам изобретений и открыти3035, Москва, Ж.35, Раушская наб.,корректор 3. Тарасо 782 Подписноепнистров СССРид. 4,5