Преобразователь вихревых колебаний датчика вихревого расходомера

(21) (22) (46) (72) кой П-обра динены с уп касть ее геля и поп перегороди ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07 НРЫТИ 3248204/18-10.20.02.8115.04.83. Бюл. М 14А. Ш. Киясбейли и М. Е. Перельйн(71) Специальное конструкторское бюро фНефгехим прибор"(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ж 838354, кл. О 01 Р 1/32, 1979,2. Авторское свидетельство СССР Ж 236820 кл, ОМ 01 Ц 23/10, 1967,3. Авторское свидетельство СССР Ж 396554, кл, О 01 Р 1/32, 971 (прототип).(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИХРЕВЫХ КОЛЕБАНИЙ ДАТЧИКА ВИХРЕВОь ГО РАСХОДОМЕРА, содержаший обтекатель с двумя каналами, сообщающими область вихреобразования с преоб,ЛО 01202 гелем давления, выполненным в видемембраны, поджатой перегородкой к разделителю чувствительного элемента, раэмешенного в тонкостенном стакане, ивыполненного в виде пьезоэлементов,включенных по дифференциальной схеме,ьтличающийся тем,что,сцелью повышения помехозащишенностнза счет исключения влияния сгагического давления, на внутреннейфсгенке корпуса преобразователя установлен упорный цилиндр, разделитель выполнеисоставным из массивной часги с нолостъювнутри и тонкого диска, плетне зажатого,между массивной частью разделителя имембраной, преобразователь снабжен жест-зной петлей, концы которой Юфеорным цилиндром, а средина"расположена в полости заели раа через писк и мембрану кЪвЮИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано дляизмерения расходов жидкостей или газов.Известен вихревой расходомер в котором для усиления сигнала и болееполной оценки информации, в проточнойчасти корпуса, вниз по потоку за генератором вихревых колебаний устанавливают полый цилиндр с вырезом, обращенным вверх по потоку. Если полость укаэанного цилиндра разделить Г-образной , перегородкой на две камеры, то входнаячасть каждой камеры воспринимает поочередно воздействия вихревых формаций, а пульсационные помехи, распространяющиеся по потоку воздействуют накамеры синфазно. Каждая камера соединена каналом со своим приемником, например датчиком давления. Оптимальноесоединение приемников позволяет компенсировать помехи и выделить полез. ный сигнал 113 .Известен пьезоэлектрический датчикдавления, имеющий в качестве преобразователя пъезокерамический элемент в форме цилиндрического стакана с электродами на внутренней и внешней егосторонах2.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство вихревого расходомера, в котором преобразователь вихревых колебаний содержит обтекатель сдвумя каналами, сообшаюшими область вихреобразования с преобразователем давления, выполненным в виде мембраны,. поджатой перегородкой к разделителю, чувствительного элемента размешенного в тонкостенном стакане и выполненного в виде пьезоэлементов, включенных по дифференциальной схеме 3 .В этом устройстве не исключено влия ние статического давления.Цель изобретения - повышение помехо зашишенности за счет исключения влияния статического давления.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе вихревых колебаний датчика вихревого расходомера, содержащем обтекатель с двумя каналами, сообщающими область вихреобраэования с преобразователем цавления, выполненным в виде мембраны поджатой перегородкой к разделителю, чувствительного элемента, размещенного в тонкостенном стакане и выполненного в виде пъезоэлементов, включенных цо .дифференциальной схеме, на внутренней стенке корпуса преобразователя установлен упорный цилиндр, разделитель выполнен составным5 1 О 15 из массивной части с полостью внутрии тонкого диска, плотно зажатого междумассивной частью разделителя и мембраной, преобразователь снабжен жесткойП-образной петлей, концы которой соединены с упорным цилиндром, а срецняячасть ее расположена в полости раздели-теля и поФката через диск и мембранук перегородке,На фиг. 1 показан вихревой расходомер, общий вид; на фиг. 2 - устройствопреобразователя вихревых колебаний;на фиг. 3 - схема соедйнений электродов пьезоэлемента.Вихревой расходомер содержит корпус 1, генератор вихревых колебаний 2,приемный цилиндр-обтекатель 3 с перегородкой 4, образуюшей камеры 5 и 6,приемник вихревых колебаний 7, состояший из мембраны 8, заклепок со сферическими головками 9, диска 10, разделителя 11 с полостью 12, упорного цилиндра 13 с П образной петлей 14, гайки 15, пьезоэлемента 16, электродов 17выводов 18.Вихревые колебания поочерецно черезкамеры 5 и 6 и мембрану 8 воздействуют на обе половины разделителя 11 пообе стороны полости 12, Под действиемР30 этих колебаний разделитель совершаетсинхронные качания вокруг осн, образо,ванной перекладиной петли 14, прижавшейдиск 10 и мембрану 8 к торцу перегород.ки 4 приемного цилиндра-обтекателя 3.Колебания давления, воздействующие наобе половинки; разделителя оцновременно,колебаний разделителя не создают, таккак эти усилия компенсируются реакциейпетли 14 упорного цилиндра 13. Качания 0 разделителя создают только колебаниядавления, имеюшие фазовый сдвиг. Этаособенность собственно и определяетспособность преобразователя предложенной конструкции не реагировать на 5 синфазные колебания, а преобразовыватьв электрическую форму колебания, имеютшие фаэный сдвиг и несушие информациюо расходе. На разделителе 11 в концентрическом углублении установлен пьезоэлемент 16, имеюший форму цилиндра сэлектродами 17 на внутренней и внешнейобразуюших цилиндра пьезоэлемента, Каждый электрод разделен на две половинки,создавая таким образом на внешней и 55 внутренней поверхности пьезоэлемента попаре. электродов. На внешней поверхностиэлектроды 17 а и 17 б, а на внутренней 17 в и 17 г (фиг. 3). Электродысоединяют между собой следующим об3 1012025разом в цвух вариантах, Согласно пер- Предложенное устройство выгодно отщм. вому варианту соединяют элекгроаы. 17 а чается от прототипа тем, чтораэделнтельс в.ажаая соеди- поддействием приложенных импульсов давлюпенная межд собой паду собой пара вывоцигся из ния совердаег качания вокруг оси, чтоприбора отдельными ир ра ц ыми проводами, Согласновозможно только при поочередном воэвторому варианту электрод 17 в соеаи- действии импульсов на обе половины оспаняюг с 17 г и вьщо явьщоаяг иэ прибора оцним вания, При оановременном воздействиипровоцом. Электроды 17 а и 17 б выво- давления на обе половины разделителя,дят огцельными провода,.н. Первый вари- послецний качаний не совершает и пульса.ант соединения элеа ия элекгроцов позволяет полуо ции цавления не передаются пьеэоэлеменчагь на выходе прибора один цифференци- гу. Сферические головки заклепок, соеальный сигнал чтог л, что цаег воэможность осу- диняющие циск с основанием, натягиваютществить непосредственно в цагчике цавле- мембрану, устраняя ее свободный ход иния компенсацию, шумовых помех, созда- повышая чувствительность преобраэоваваемых и пьезоэлементе вибрацией техно- и теля. В предложенном устройстве испольлогического трубопровоца н внешними зован один пьезоэлемент с несколькимиакустическими и инерционными энакопе- электроаами, что позволяет наилучшим.ременными полями. Второй вариант соеци образом компенсировать помехи, так какпения электродов позволяет получить на размеры датчика давления йебольшие ивыходе прибора два независимых сигнала е помехи воспринимаются практически вот каждого из внешних электродов относи- оаной точке корпуса, и не учитыватьтельно вывода ог соединенной внутри пары погрешности, обусловленные старениемэлекгроцов. Такая схема ааег возмож- .пьезоэлемента, гак как оно происходитность производить независимую опгималь одинаково в двух половинах пьезоэлектриную обработку сигнала вне датчика давлеческого цилиндра. Указанные техническиения однимиз известных измерительных . преимущества позволяют повысить помехопреобразователей. защищенность прибора,1012025 а Заказ 2744/49 Тираж 641 ВНИИПИ Государсгвенно о комитета ССС по делам изобретенийи открытий 13035, Москва, Ж; Раушская наб., ддписное иал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Т, ЗвенигородскаяРедактор Т. Веселова ТехредТ. фанта Корректор А. Тяско