Тахтометрический расходомер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Сеа 4 иалмстмческмх Республик(5 ЦМ. Кл.20 01 Р 1/05 0 01 Г 1/10 Государственный комнат СССР по делам юморепака и открытий(54) ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕР Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению расхода, например, в атомноэнергетических установках .Известны тахометрические расходомеры с чувствительным элементом в виде шара1),2),3) и 4) .Эти расходомеры имеют цилиндрический корпус с устройством для закручивания потока, ограничительными элементами н виде колец или канавки, и струевыпрямителем, Чувствительный элемент выполнен в ниде шара, вращающегося под действием закрученного потока. Недостатком этих устройств является механическое нэаимодействие вращающегося шарика и опорной поверхности, в связи с чем происходит износ или пластическая деформация опорной поверхности.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является расходомер, в котором уменьшена осе" вая составляющая реакции опорной поверхности ограничительного кольца, для чего подается струя, отжимающая шарик от опорной понерхности 5). Недостаток этого расходомвра -наличие влияния на опорную поверхность центростремительной силы инесколько повышенное гидравлическое соПротивление н результате действия отжимающей струи против потока.Целью изобретения является повы шение ресурса работы расходомера,чувствительности и расширения диапазона измерения.Указанная цель достигается тем,что ограничительные элементы выполнены в виде расположенных за струенаправляющим устройством входногои выходного обтекателей, образующнхсвоими внутренними торцовыми поверхностями радиальную щель, переходящую в аксиальную щель, образованную,по крайней .мере, одним (нходным)обтекателем со стенкой корпуса, при"чем, по крайней мере один (выходной)обтекатель имеет внутренний каналдля протекания контролируемой жидк остиНа чертеже схематически изображенпредложенный расходомер.Расходомер имеет цилиндрический 30 .корпус 1, внутри которого установ 690297лен оганичитель, состоящий из входного 2 и выходного 3 обтекателей,расположенных друг за другом. Навходе в корпус расходомера установлено закручивающее поток устройство4, а на выходе в ,струевыпрямитель5. для йредохранения от выпадения)чувствительного элемента - шарика 6при транспортировке и монтаже имеется кольцевой элемент 7, а для регистрации частоты вращения шарика выход"ной преобразователь 8. ОбтекателиО2 и 3 соответственно с внутреннимиканалами 9 и 10 образуют с корпусомаксиальную щель 11, 12, а торцовыесмежные поверхности - их радиальнующель 13 сообщающуюся с каналом 10.Частота вращения шарика 6 в радиальной щели 13 регистрируется выходным преобразователем 8. В качествевыходного преобразователя могут прн")еняться. электромагнитные катушки,7 Орасположенные как снаружи корпуса 1,так и внутри обтекателей 2 и .3. Длярегистрации скорости вращения шарика может использоваться электропроводиость теплоносителя, для чегс в 25торцовуюповерхность Одного из обтекателей заделываются изолированныеэлектроды, а вторьм электродом приэтом будет служить второй обтекатель, выполненный иэ электропроводного материала. Применение полумостовой схемы позволяет получить эффективный преобразователь омическоготипа,Возможно выполнение проточной 3 ючасти расходомера с аксиальной щелью12 выходного обтекателя 3 с корпу.сом 1 с нулевым размером,.Возможнотакже выполнение расходомера, у которого внутренний канал 9 входногообтекателя 2 имеет нулевой размерЭто диктуется необходимостью иметьтот или другой диапазон измеренияУ расходомера, входной обтекателькоторого имеет внутренний канал 9,устройство для закрутки потока может Юбыть выполнено общим для всего потока или отдельно для потока в аксиальной щели или для потока, проходящегочерез внутренний канал. Выбор схемывьполнения проточной части расходомера определяется также массой шарнка и чувствительностью преобразбвателя, наличием тверцой примеси впотоке и допустимой величиной гидравлических потерь на расходомере. 55Расходомер работает следующимобразом.Потоа жидкости на входе и расхсдомер закручивается струенаправляющим устройсвом, выполненным, например, в виде многозаходного винта 4 с плавным входом. Затем частьзакрученного потока (при наличиивнутреннего канала 9 во входном обтекателе 2) или весь поток (при 65 отсутствии внутреннего канала) поступает в аксиальную щель 11 и,пройдя ее, разделяется. При этомчасть потОка (или весь поток) поступает н радиальную щель 13 у в кОтОрой он ускоряется в тангенциальном направлении за счет уменьшениярадиуса вращения при сохранении момента количества движения, а затемпоступает во внутренний канал 10выходного обтекателя 3 и, пройдячерез струевыпрямитель 5, выходитиз расходомера. Закрученный поток,проходя через радиальную щель 13,воздействует на шарик 6 в танген"циальном и радиальном направлениях.Тангенциальная составляющая этоговоздействия приводит и поддерживаетвращение шарика, который за счетцентростремительной силы вращения,действующей в направлении .от осивращения к периферии стремитсяаерейти на больший радиус вращения,но радиальная составляющая гидравлического воздействия за счет силылобового сопротивления шарика уравновешивает центростремительную силу,Бзаимозамечяемость датчиков илиотдельных его элементов при тарировке и настройке в предлагаемых кочструкциях достигается путем дросселирования одного из потоков, проходящих через аксиальные цели 11 илн12 или внутренние каналы 9 и 10,Шарик б, проходя мимо выходногопреобразователя 8, возбуждает внем электрический импульс, которыйрегистрируется вторичным прибором,Особенностью предлагаемого расходомера является то, что вращающийся шарик находится в разгруженномсостоянии и отсутствует механическоевзаимодействие с корпусом иющс опорной поверхностью от действияце.тробежлой силы, а следовательно,отсутствует основная сила, вызывающая механический износ корпуса ишарика и пластическую деформациюкорпуса, что позволяет расширитьдиапазон измерения расхода, увеличить срок службы и чувствительность датчика. Кроме того отсутствие ограничительнью или опорныхэлементов, выполненньй в виде канавок, позволяет измерять расходжидкости при наличии в нем незначительного количества тяжелой примеси,так как она сносится потоком,Тахометрический расходомер, содержащий корпус, в котором на входе потока установлено струенаправляющее устройство, на выходе потока струевыпрямляющее устройство, чувствительный элемент в виде шара, ограничительные элементы и узел съема690297 Составитель Т.ЗвенигородскаяРедактор И.Марховская Техред О,Андрейко Корректор Г. Решетник Заказ 5948/36 Тираж 866 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д,4/5филиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная,4 сигнала, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения ресурсаработы расходомера, чувствительностии расширения диапазона измерения,ограничительные элементы выполненыв виде расположенных эа струенаправляющим устройством входного и выход"ного обтекателей, образующих своимивнутренними торцовыми поверхностямирадиальную щель, переходящую в аксиальную цель, образованную, покрайней мере, одним (входным) обтекателем со стенкой корпуса, причем,по крайней мере, один (выходной) обтекатель имеет внутренний канал. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 315930, кл. С 01 Р 1/00,01,10.71.2. Авторское свидетельство СССРР 373534, кл. С 01 Р 1/00,12.03.73.3. Патент СИ. Р 2518149,кл, 73-194, 15.11.66.4. Патент Великобритании Р 352925,кл. С 1 й, 19,02.655. Авторское свидетельство СССРР 231138, кл. С 01 Г 1/00,15,11,68 (прототип).