Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода газожидкостных потоков

О П Г-сыоиьчняфанти- ехнкол Союз СоветскихСоциалистическиеРеспублик и 746249 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл. с присоединением заявки Лф 6 01 1 ч 9(00 601 Г ЦОО Гаеудерстеенлые комитет(088,8) ео делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Московекий ордена Трудового Красного Знамени институтнефтяной и газовой промышленностй имени И. М. Губкина и Всесоюзныйнаучно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР(54) ВИБРАЦИОННО - ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ И РАСХОДА ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОВ Изобретение относится к средствам измерения плотности, расхода и других параметров сред с помощью вибрационно. частотных преобразователей и может быть использовано при автоматйческом контроле управления технологическими процессами в нефтяной, газовой и химичес 5 кой промышленности, а также в автоматических установках пожаротушения.Известен вибрационно.частотный преобразователь, чувствительный элемент которого выпол 1 О нен в виде двухступенчатой консольной трубы с переменной площадью проходного сечения. Не достатком его является малая точность измерения за счет вредного влияния присоединенной массы и демпфирования окружающей чувстви 15 тельный элемент средой 11).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибрационно-частотный преобразователь, чувствительный элемент которого выполнен в виде отрезка трубопровода, вход- о ной конец которого соединен с корпусом посред. ством шарнира.Протекающая через внутреннюю полость чув. ствительного элемента и окружающая его среда воспринимает поперечные колебания чувствитель.ного элемента и изменяет бго собственную частоту и коэффициент затухания колебаний, измеряя величину которых определяют плотность ирасход среды. Недостатком преобразователяявляется. влияние протекающей среды на коэф/фициент демпфирования колебаний и зависимостькоэффициента утечки среды через шарнирноекрепление от свойств контролируемой среды,что снижает точность измерения. Известно, чтокоэффициент трения в шарнире вызывает демп.фирование колебаний чувствительного элемента.Величина коэффициента трения зависит от свойствпротекающей среды, содержания в среде меха.нических примесей. Изменение коэффициентатрения в шарнире .обуславливает дополнительную,погрешность изМерения расхода,Кроме того, наличие на входном конце чувствительного элемента зазора между входным тру.бопроводом и торцом чувствительного элементаприводит к утечке среды через шарнирное крепление. Величина утечки зависит от величины рас.хода и свойств среды, что также вызывает до.полнительную погрешность измерения 2).746249 4элементе свойства шарнирного крепления иупругого элемента, при этом исключается илия.ние изменения коэффициента трения в шарнирена погрешность измерения, Жесткость на изгибмембраны определяется выбором тцирины коль.цевого поля (разница внешнего и внутреннегорабочего диаметра мембраны), толщины мембраны,а также выбором параметров ребра жесткости. Поставленная цель достигается тем, что входной.конец отрезка трубопровода жестко соеди. нен с корпусом при помощи плоской кольцевой мембраны, установленной перпендикулярНо продольной оси чувствительного элемента, а также тем, что мембрана выполнена с ребром жесткости по оси, перпендикулярной плоскости колебаний чувствительного элемента.На чертеже представлен общий вид вибрацион но-частотного преобразователя и разрез А-А.Преобразователь содержит герметичный корпус 1, чувствительный элемент 2, выполненный в виде отрезка трубопровода, систему возбуждения 3 и съема 4, мембрану 5, выполненную в виде упругого плоского кольца, которое снабжено ребром жесткости 6, расположенным по оси, перпендикулярной плоскости колебаний чувствительного элемента.Вибрационно-частотный преобразователь работает следующим образом, Подаваемый на катушку возбуждения 3 сигналвызывает поперечные . колебания чувствительного элемента 2 на собственной частоте. Массовый расход протекающей через чувствительный элемент 2 среды вы. зывает изменение коэффициента затухания колебаний, а изменение плотности контролируе. мой среды изменяет собственную частоту колебаний чувствительного элемента, В системе съема 4 возникает сигнал, пропорциональный скорости колебаний чувствительного элемента 2. По амплитуде и частоте сигнала иа выходе системы съема и определяют массовый расход и плотность контролируемой среды.Установка мембраны полностью устраняет утечку контролируемой среды. Кроме того, выполнение мембраны с ребром жесткости 6, рас.положенным по оси, перпендикулярной плос.кости колебания, позволяет объединить в одном 10 3Цель изобретения . повышение точности измерения путем снижения влияния протекающей среды на коэффициент демпфирования колеба. ний. Формула изобретения 1. Вибрационно-частотный преобразователь .плотности и расхода газожидкостных потоков,содержащий герметичный корпус, внутри которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде отрезка трубопровода, входнойконец которого соединен с корпусом, и установ.ленные на корпусе системы возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения путем снижения влияния протекающей среды накоэффициент демпфирования колебаний, входной конец отрезка трубопровода жестко соединен с корпусом при помощи плоской кольцевой мембраны.2, Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что мембрана установленаперпендикулярно продольной оси чувствительного элемента,3. Преобразователь по пп, 1 и 2,о т л и ч а ющи й с я тем, что мембрана выполнена сребром жесткости по оси, перпендикулярнойплоскости колебаний чувствительного элемен 35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР4 М 515943, кл. 6 01 Р 1/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2496155/18-25 кл. 0 01 Я 9/00,1977 (прототип),746249. оставитель Л. Свешникова хред О, Андрейко ректор С. Шекм актор Н. Воликова Заказ 3929/29 Подлисноа СССР Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.