Расходомер

0 Ц 5429 Ю Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.01.77. Бюллетень2Дата опубликования описания 14,02,7 01 Г 1 51) М. К Государственный комитет Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий. Зеликман 1) Заявител Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии4) РАСХОДОМЕ й полостью изме-. 1 чный преобразовход - с преддпафрительного корпусаватель 21.Из-за отсутствияка сжатого газа, дадостаточно для перложенпе сильфона,вием измеряемой сневозможно измерятточной степенью точ гменн втопсточнибыло быанное пощегося под дейсттпм расходомером е расходы с достадополн вленпя естанов находя реды, э ь малы ности,1 тельного которого кп в зад Изобретение относится к измерительнои технике и может быть использовано, в частности, для измерения малых расходов газообразных веществ (до 20 м/ч).Известны расходомеры, содержащие измерительный корпус с укрепленной внутри него диафрагмой, в отверстии которой размещен поплавок, насаженный на ось и измерительную схему, содержащую пневмодатчик с манометрами, при этом перемещение поплавка передается при помощи магнитной муфты 11.Эти расходомеры не обеспечивают необходимую точность измерения расхода за счет переменных значений сил трения, возникающих в направляющих в результате даже незначительных отклонений трубы ротаметра от вертикального положения при производственных вибрациях и при попадании твердых включений между направляющей и осью поплавка и т. п.Известны расходомеры, содержащие измерительный корпус с коаксиально установленной внутри него диафрагмой, в центральном отверстии которой размещен поплавок, укрепленный на оси, конец которой закреплен на сильфоне, патрубки подвода и отвода среды и отбора давления, закрепленные соответственно перед и за диафрагмой, регулятор перепада давления, выход которого соединен с наружной полостью упомянутого сильфона, а Для повышения точности измерения и расширения диапазона применения в предлагаемом расходомере оба конца осп поплавка 15 выведены через сальники, размещенные вовтулках, из полостей, расположенных перед и за диафрагмой, прп этом верхняя часть измерительной трубки снабжена пневмодатчпком вторичного преобразователя, состоящим из 20 подпружиненной мембраны и регулпровочногоэлемента, а также манометров, установленных на магистралях подвода п отвода сжатого газа, причем упомянутый сильфон выведен из преддиафрагменной полости, его внутренняя 25 полость сообщена с атмосферой, а положительная и отрицательная камеры регулятора перепада давления сообщены соответственно через патрубкп отбора давления с полостями измерительного корпуса, расположенными пе ред и за диафрагмой.5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 На чертеке предстаьлсна схема описываемого расходомера, содержагцего измерительную трубку 1 с укреплен ой внутри нес диафрагмой 2, в центральном отверстии которой с зазором размещен поплавок 3, зак 1)еплепный на осп 4, а оба конца оси выведены через сальники 5, закрепленнье во втулках б, из полостей, располохкенных перед и за диафрагмой 2.Верхний конец оси 4 снабжен пружиной 7, а нижний жестко соединен с дном спльфона 8, выведенным из преддиафрагмеппой полости. Прп этом под спльфоном 8 образована командная полость 9. Измерительная трубка 1 снабжена патрубками 10 п 11 подвода и отвода среды, размещенными перед и за диафрагмой 2,Измерительная схема устройства содержит пневматический датчик 12, питаемый сжатым воздухом Р, и состоящий нз мембраны 13 и регулирующего элемента 14, связанного с пружиной 7, манометры 15 и 15, установленные соответственно на магистралях подвода сжатого газа (Р,) и его отвода (Р), регулятор 17 перепада давления, выполненный в виде мембранного блока, например элемента сравнения УСЗППа, мембраны которого образуют положительную 18 и отрицательную 19 камеры, а также камеру 20 задания, сообщенную с источником давления Р.Мембраны регулятора 17 управляют положением заслонок 21 и 22 относительно соответствующих питающего сопла 23 и связанного с атмосферой сопла 24. Положительная камера 18 регулятора 17 сообщена с внутренним объемом измерительной трубки 1 перед диафрагмой 2 через отверстие 25 отбора давления, а отрицательная камера 19 - с внутренним объемом измерительной трубки 1 за диафрагмой 2 через отверстие 26 отбора давления, Выход регулятора перепада давления сообщен с командной полостью 9.Устройство работает следующим образом.При изменении расхода Я измеряемой среды в зонах непосредственно перед диафрагмой 2 и за ней возникает изменение перепада давления ЬР, воспринимаемое регулятором 17 перепада давления. Увеличение расхода среды и перепада давлений ХР нарушает равновесие мембран регулятора 17, закрывающих сопло 24, соединенное с атмосферой, и открывающих питающее сопло 23, в результате чего давление на выходе регулятора 17 возрастает. Под действием возрастающего давления в командной полости 9 сильфон 8 перемещает поплавок 3 в сторону увеличения кольцевого сечения, образованного поплавком 3 и стенками отверстия в диафрагме 2, В результате происходит уменьшение перепада давлений ЛР на диафрагме до величины Р заданной в камере 20 регулятора перепада давлений. При этом подвижная система регулятора 17 перепада давления приходит в равновесие. При уменьшении расхода среды и соответствующем уменьшении перепада давлений ЬР поплавок 3 перемещается под действием силь- фона 8 в сторону уменьшешгя кольцевого сечения между поплавком 3 и стенками отверстия д афрагмы 2, В результате перепад давления ЬР на диафрагме 2 вновь становится равным заданному.Таким образом, любому изменению расхода измеряемой среды соответствуют перемещения поплавка 3 под действием сильфона 8 (вынужденные перемещения) в зону постоянной величины перепада, заданной регулятором 17 перепада давлений. Перемещения поплавка 3 пзменяют величину сжатия пружины 7, усилне от которой передается на мембрану 13 пневматического датчика 12. Мембрана 13 воздействует на регулирующий элемент 14, который вырабатывает выходной пневматический сигнал Р, поступающий под мембрану 13 и компенсирующий усилие пружины 7. В результате вырабатываемый пневматический сигнал пропорционален перемещению поплавка 3 и, следовательно, измеряемому расходу, Так как поплавок 3 совершает вынужденные перемещения под действием силы, развиваемой силь- фоном 8, и эта сила значительно больше сил трения в сальниках 5 и силы, развиваемой пневмодатчиком 12, то перемещения поплавка 3 всегда происходят до положения, заданного с помощью регулятора 17 перепада давлений, При этом на работу расходомера не влияют его положение (он может быть установлен горизонтально), загрязнения в направляющих оси, появляющиеся в процессе эксплуатации прибора, и т. п.Таким образом обеспечивается повышенная точность измерения малых расходов среды. Формула изобретенияРасходомер, содержащий измерительный корпус с коаксиально установленной внутри него диафрагмой, в центральном отверстии которой размещен поплавок, укрепленный на оси, конец которой закреплен на сильфоне, патрубки подвода и отвода среды и отбора давления, закрепленные соответственно перед и за диафрагмой, регулятор перепада давления, выход которого соединен с наружной полостью упомянутого сильфона, и вторичный преобразователь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целгяо повышения точности измерения и расширения диапазона применения, оба конца осп поплавка выведены через сальники, размещенные во втулках, из полостей, расположенных перед и за диафрагмой, при этом верхняя часть измерительной трубки снабжена пневмодатчиком вторичного преобразователя, состоящим из подпружиненной мембраны и регулировочного элемента, а также манометров, установленных на магистралях подвода и отвода сжатого газа, причем упомянутый сильфон выведен из преддиафрагменной поло сти и его внутренняя полость сообщена с атмосферой, а положительная и отрицательная камеры регулятора перепада давления сооб(орректор Л. Брахнина Заказ 29/6ЦН Изд. М 03 Тираж 899Государственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписи о 1 П в СС Типография, пр. Сапунова, 2 цены соответственно через патрубки отбора давления с полостями зме 1 гитсльиого корпуса, расположенными перед и за диафрагмой,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. А. Н. Павловский. Измерение расхода ик оличеств жидкостей, газа и пара, М., 1967,стр. 342 - 343, рис. 210,2. Патент США М 2944420, 1960, кл, 73 -5 209 (прототип).