Устройство для измерения и индикации расхода среды

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоцивлистическии Республик 1 К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТЗУ 161) Дополнительное к авт. сеид-ву -(23) Приоритет ГосударстееииыИ комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 050879 Бюллетень М 29 Дата опубликования оттисаиия 08,0879Изобретение относится к приборам для определения параметров текучих сред, например двухфазных потоков, и может быть использовано в гидравлических системах для измерения и индикации наличия газовых включений в потоке жидкости,Известный индикатор наличия газа в жидкостных системах содержит кор О пус, преобразователь сигнала и чувствительный элемент, помещенный в потоке жидкости, выполненный в форме обтекаемого тела вращения, смонтированного на одном конце стержня, шарнирно укрепленного на опоре и соединенного другим концом, с наконечником из ферромагнитного матеРиала (1). Недостатком указанного индикатора является то, что чувствительный эле" мент не охватывает все сечение трубопровода, имеет низкую чувствительность и не может реагировать на малые объемы включения газа. Известно также устройство для измерения пуль сации скорости потока (расхода) жидкости или газа, в котором чувствительный элемент выполнен в форме пластины аэродинамического профиля (2. Укаэанное устройство содержит пластину, преобразующую скоростной напор в подъемную силу, установленную на жестко соединенном с ней рычаге, шарнирно укрепленном на вынесенном из потока основании, тягу(или упругий элемент), воспринимающую усилие, создаваемое пластиной и преобразующую его в полезный сигнал, Пластина в этом устройстве имеет только небольшие перемещения, обусловленные упругими деформациями тяги. При спокойном потоке жидкости полезный сигнал в системе не возникает поскольку устанавливается равновесное состояние, и все элементы находятся в стабильном положении. При наличии пульсации потока из-за резкого изменения подъемной силы крыла меняется нагрузка на тягу, что преобразуется с помощью тензодатчика или другого устройства в полезный сигнал . Вследствие малого перекрытия сечения трубопровода п)тастиной, в этом устройстве достоверность обнаружения включений газа в потоке жидкости, т,е. нарушений сплааности потока, является низкой. Низкой является также и чувствительность; поскольку подъемная сила йластины одного порядка с силами трения в направляющих и сопротивлением преобразователя сигнала.б 78306 Формул а и з обрет е ни я 30 35 40 45 50 55 60 Целью изобретения является повышение чувствительности устройства приизмерении двухфазных потоков. Поставленная цель достигается тем, что внем чувствительный элемент выполненв виде отдельных пластин, равномернораспределенных по всему поперечномусечению измерительного трубопровода,при этом их суммарная площадь составляет. 0,3-0,5 площади поперечного сечения измерительного трубопровода, азазор между пластинами не превышает20 диаметра поперечного сечения трубопровода. Это повышает чувствительность устройства при измерении двухфазных потоков за счет увеличенияподъемной силы на пластинах, а указанные соотношения размеров пластини измерительного трубопровода. полученные экспериментально, позволяютполучать линейную зависимость выходного сигнала и расхода.На фиг. 1 показано устройство,продольное сечение; на фиг. 2 - тоже, поперечное сечение.В корпусе - трубопроводе 1 устройства помещен чувствительный элемент, состоящий из пластин 2 аэродинамического профиля, укрепленных наоси 3, один конец которой подпружинен пружиной 4, а другой заканчивает"ся ферромагнитным наконечником 5,помещенным в индуктивную катушку б(преобразователь перемещения пластинв выходной сигнал) . Катушка закрытакрышкой 7. В корпусе 1 выполнен люк8, закрытый крышкой 9, который служит для замены оси 3 с пластинами 2.При взаимодействии сплошного потока жидкости с пластинами 2 за счетразности давлений, возникающих наповерхностях этих пластин, создаетсяподъемная сила и ось 3 с пластинами2 займет положение, уравновешенноепротиводействующей пружиной 4, укрепленной на. одном ее конце.Взаимодействие подъемной силыпластин и пружины рассчитаны для определенного диапазона скоростей потока жидкости, В зависимости от параметров потока жидкостй ось 3 спластинами 2 и пружиной 4 может бытьзаменена через люк 8, закрытый крышкой 9,При нарушении сплошности потоМа,прохождении включений газа у поверхности одной или нескольких пластин2, равновесие нарушится, ось 3 спластинами 2 и ферромагнитным наконечником 5 переместится, и преобразователь б выдаст электрический сигнал (выходной сигнал), по величинекоторого можно определить величинугазовых включений. Как показали экс периментальные исследования при увеличении толщины отдельной пластинычувствительность устройства повышается, однако линейная зависимость сохраняется при соотношении суммарнойплощади пластин и поперечного сече ния измерительного трубопровода равным 0,3-0,5, при большем соотношенииувеличивается перепад давления напластинах, а вследствие турбулизациипотока на пластинах с большим попе речным сечением снижается чувствительность. При увеличении зазора между пластинами больше 20 диаметрапоперечного сечения измерительноготрубопровода значительно искажаетсяпоток среды, снижаются чувствительность устройства и достоверность показ аний; поскольку газ овые включениядробятся на входе в плаЧтины, чтовызывает скачкообразные изменения выходного сигнала,Использование изобретения в измерительной и испытательной техникеповысит чувствительность, точностьизмерений и техническую безопасностьиспытываемых гидравлических устройств, чувствительных к газовым. включениям. 1. Устройство для измерения и индикации расхода среды, содержащее чувствительный элемент, выполненный в форме пластины аэродийамического профйля, установленной в измерительном трубопроводе и кинематичеаки связанный с преобразователем его перемещения в выходной сигнал, о т л и чающеес я тем, что, сцелью повышения чувствительности при измерении двухфазных потоков, в нем чувствительный элемент выполнен в виде отдельных пластин, равномерно распределенным по всему поперечному сечению измерительного трубопровода, при этом суммарная площадь их в поперечном сечении, составляет 0,3-0,5 площади поперечного сечения измерительного трубопровода.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем зазор между упомянутыми пластинами не превышает 20 диаметра поперечного сечения измерительного трубопровода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 487304, кл, С 01 й 1/00, 1973.2, Реферативный научно-технический сборник.Машины и нефтяное оборудованиеф. 1972, Р 2, с. 25.