Расходомер

801015254 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ГОСУДФРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СКРЫТИЙ%ЪЬрК щ ЕНИ ПИСАНИЕ ИЗО ОРСИОМУ СВИДЕТЕПЬС ГНУ рно оси бака ужины с грузикамизор между кольна зазора междувоенную величинуколебаний резо(81)673853 (54)(57) 1, РАСХОДОМЕР по аит. св. (21) 3857105/18-10 Ж 673853, о т и и ч а в щ:и й с я (22) 20,11.81тем, что, с целью повышения надежности (46). 30.04.83. Бюл. Ж 16 устройства в условиях вибрации, поплавок (72) В. Н,Борисов, А. В. Звягинцев, снабжен двумя разнесеннйми по высоте Н,А.Захаров, ф. П.Лассаль, С.В,Овсянни- его кольцами, жестко установленными на ков, Н.В.Семенов, В.С,Туницын н его внешжй цилиндрической поверхности . и В.А. Чечендаев выше уровня жидкости, а ва внутренней (71) Научно-исследовательский конструк- цилиндрической поверхности мерного бака торско-технологический институт трактор- установлены резонаторы, содержащие раоных и комбайновых двигателей и Произ- положенные жрпвндикуля водственное обьединейие "Владимирский плоские секторные пр тракторный завод км, А.А.Х(данова" на. концах, входивших в эа (53) 681.121.8 (088.8) цами, при этом величи (56) 1. Авторское свидетельство СССР кольцами превышает уд И 9 673853, кл. 6 01 Р 9/00, 1975 максимальной амплитуды (црототип). наторов.1015254 2. Расходомер по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что резонаторы расположены попарно диаметрально, причем частоты колебаний пар противоположно Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано,в настности, для определения расходатоплива при испытаниях двигателей внутреннего сгорания, 5По основному авт,св. Ио 673853известен расходомер для измерения расхода жидкости, содержащий счетчик времени, бачок с поплавком, снабженным направляющей штангой, пропущенной черезсоответствующие отверстия в.крышке иосновании бачка, электрические контактыи управляющее устройство. Расходомерснабжен дополнительной емкостью, соединенной с бачком трубопроводами, снабжен ными электромагнитными клапанами. Вдне бачка размещен электромагнит, анижняя часть упомянутого поплавка выполнена из ферромагнитного материала.Обмотка электромагнита присоединена к 21управляющему устройству, к которомутакже присоединены сигнальная лампа,опусковая кнопка, электрочасы и черезпереключатель - обмотки электромагнита.В данном расходомере управление 25осуществляется за счет замыкания электрических контактов при равенстве выталкивающей силы сумме сил веса поплавкаи притяжения электромагнита. Размыкание контактов осуществляется тогда, кот З 0да выталкивающая сила, действующая напоплавок, становится равной весу поплавка 1,Недостатком расходомера являетсяснижение точности при работе с прибором в непосредственной близости от ио.точника вибрации, т.е, в условияхвибрации основания прибрра, так как поддействием инерционных сил,возникающихпри вибрации основания, происходит ложные замыкания или размыкания электри.ческих контактов, вследствие того, чтов то время как мерный бак вибрируетвместе с основанием, поплавок под действием сил инерции стремится сохранить 45свое первоначальное положение. При этомвозникает перемещение штанги, жестко установленных резонаторов выбраны равными частотам основных составляющихспектра частот колебаний источника вибрации. связанной с поплавком, относительно корпуса мерного бака, на котором закреплены контакты, и происходят ложные замыкания или размыкания электрическихконтактов, что в конечном счете приводит к значительным погрешностям при. измерениях расхода,Бель изобретения - повышение надежности устройства в условиях вибрации,Поставленная цель достигается тем,что в расходомере поплавок снабжен двумя разнесенными по высоте его кольцами, жестко установленными на его внешней цилиндрической поверхности вышеуровня жидкости, а на внутренней цилиндрической поверхности мерного бака установлены резонаторы, содержацщ, расположенные перпендикулярно оси бака плоскиесекторные пружины с грузиками на концах, входящих в зазор кольцами, приэтом величина зааора между кольцамипревышает удвоенную величину максимальной амплитуды колебаний резонаторов.Резонаторы расположены попарно диаметрально, причем частоты колебанийпар противоположно установленных резонаторов выбраны равными частотам основных составляющих спектра частотколебаний источника вибраций.На фиг, 1 представлена схема предлагаемого расходомера топлива при иепытаниях двигателя внутреннего сгорания; на фиг, 2 - сечение А-А мерногобака.Расходомер содержит мерный бак 1,выполненный в виде цилиндрической емкости, в основании которой расположенэлектромагнит 2. Внутри мерного бакаразмещен цилиндрический поплавок З,.навнешней поверхности которого в еговерхней части, непогружаемой в жидкостьпри измерении, т.е. выше уровня жидкости, закреплены неподвижно с осевымзазором два кольца 4 и 5, торцовые поверхности которых перпендикулярны асипоплавка. Дно 6 поплавка выполнено из3 1015ферромагнитного материала н являетсяякорем электромагнита 2, Поплавок 3соединен с направляющей штангой 7, концы которой пропущены через соответствующие отверстия в крышке и основаниимерного бака 1, На внутренней цилиндрической поверхности мерного бака посередине зазора между кольцами 4 й 5перпендикулярно оси бака закреплены нлоские секторные пружины 8 с грузиками 9 10на концах, образующие резонаторы, расположенные попарно диаметрально. Частотные характеристики пар противоположноустановленных резонаторов подобраны оди, наковыми и выбраны равными частотам 15основных составляющих спектра частотколебаний источника вибрации, при этомзазор между кольцами 4 и 5 превышаетвеличину удвоенной максимальной амплитуды колебаний резонаторов. В крьпцке 10 (фиг. 1) мерного бака над верхним концом направляющей штанги 7 расположены контакты 11 (нормально открытые), под штангой расположен регупировочный винт 12, ввернутый в сердечник 25электромагнита 2. В нижней части мерного бака 1 расположен трубопровод 13,присоединенный к выходному трубопроводу 14 через нормально открытый электромагнитный клапан 15.30К трубопроводу 14 через нормальнооткрытый электромагнитный клапан 16присоединена дополнительная емкость 17.К этому же трубопроводу присоединен испытываемый двигатель внутреннего сгора 35ния (не показан). Расходомер содержиттакже триггерное устройство 18, предназначенное для управления работой электромагнита и электромагнитных клапанов,и источника 19 питания. К триггерному40устройству 18 присоединены электромашнит 2 через переключатель 20, обмоткиэлектромагнитных клапанов 15 и 16,сигнальная пампа 21, пусковая кнопка22 и электрические часы 23,45Расходомэр работает следующим образом.Топливо из емкости 17 через кпапаны 15 и 16 поступает в мерный бак 1, Одновременно через клапан 16 и трубопровод 14 топливо поступает к испытываемому двигателю. Электромагнит 2 при этом включен и удерживает поплавок 3.Сила, с которой поплавок 3 удерживается электромагнитом 2, может быть заранее выбрана путем переключения источника питания электромагнита при помощи переключателя 20. По мере поступления топливав мер иый бак 1 возрастает выталкивающая сила, которая уравновешивает сумму сил. веса поплавка 3 и притяжения электромагнита 2, и поплавок 3 всплывает. Контакты 11 цод воздействием направляющей штанги 7 при этом замыкаются. Триггерное устройство 18 отключает питание от электромагнита 2 и включает питание обмотки электромагнитного клапана 15, и он закрывается. Одновременно загорается пампа 21, сипнапизирующая о готовности расходомера к работе. При нажатии кнопки 22 (,"Пуск" ) включается питание электромагнитного клапана 15 и он открывается. Одновременно включается питание электромагнитного клапана 16, и он закрывается. Таким образом, к двигателю оказывается присоединенным только мерный бак 1 расходомера, в котором находится определенная порция топлива, Уровень топлива в мерном баке 1, а следовательно, и выталкивающая сила, действующая на поплавок 3, начинают уменьшаться, При достижении равенства выталкивающей силы и веса поплавка 3 происходит размыкание контактов 11. Выключается ытание электромагнитного клапана 16 и одновременно включается питание обмотки электромагнита 2. Измерения окончены, и начинается заполнение мерного бака 1 топливом. Время, за которое было израсходовано дозированное копичество топлива, измеряется эпектрочасами. Вес отмеренной расходомером порции топлива полностью определяется геометрическими размерами устройства, параметрами эпектромагнита и силой электрического тока, протекающего по его обмотке, и не зависит от удепьного веса жидкости. Вепичина отмериваемой дозы топлива может быть изменена путем подачи различной величины тока в обмотку эпектромагнитапри изменении положения перекпючате - ля 20.Пока на основание расходомера не действуют возмущающие сипы, резонаторы, закрепленные на поверхности мерного бака 1, образованные пружинами 8 и грузовиками 9, не возбуждаются, Расстояния между поверхностями грузов и торцовыми поверхностями копец 4 и 5 на поплавке 3 не меняются и равны вепичине Оо, т.е, деленной пополам разности раостояния между кольцами 4 и 5 и толщины груза 9, При движениях поппавка относительно мерного бака в процессе измерения расхода воздух плавно протекаетФиг, й ИИПИ Заказ 3196/39 Тираж 643 Поппи иал ППП Патент", г, Ужго л. Проектная 3 1018 в зазоре 3, не создавая сил, увлекающих эа собой поплавок.При действии на мерный бак 1 сил вибрации появляется перемещение корпуса мерного бака относительно первоначаль- З ного положения поплавка на величину удвоенной амплитуды вибрации, оцновременно возбуждаются резонаторы, а это приводит к тому, что зазор уменьшается и становится равным д., т.е. деленной О пополам разности расстояния между кольцами 4 и 5, толщины груза 9 и удвоенной амплитуды их вибрацйи.При этом воздух не может спокойно перетекать в образовавшихся зазорах. Возникает увлечение возцухом поплавка за движущимся при вибрации мерным баком и исчезает относительное перемещение мерного бака 1 и поплавка 3, т,е. функционирует своеобразный воздушный 20 лемпер.Установка на поплавке двух колец и на внутренней поверхности бака резонаторов описанным выше образом позволяет исключить относительное перемещение поплавка и бака с жестко установленны 254 бми на нем контактами, т.е, устранить цребезг контактов 11, приводящий к погрешностям при измерении расхода, а в некоторых случаях и к выходу из строя прибора в целом при цействии вибрации на мерный бак. Снятие возмущений с ра хопомера при вибрациях наиболее эффективно в том случае, когда жесткость пружин 8 резонаторов выбрана тактовой, что частотные характеристики пар противоположно установленных резонаторов выбраны из условия их равенства частотам основных составляющих спектра чаотот колебаний источника вибраций и врекрывают основную часть спектра частот возмущений, действующих на расходомер.Применение изобретения позволяет -создать измеритель расхода жидкости, точность которого практически не зависит от вибрации основания. Это в свою очередь позволит комплектовать и создавать автоматизированные системы испытаний двигателей внутреннего сгорания и получить большой экономический эффект при высвобождении человека иэ сферы тяжелого труда в токсичной среде.