Тахометрический расходомер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК69) О) ЕЛВСТВУ детельство СССР1/10, 1973 1.951оти ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ОПИСАНИЕ ИЗО(5")(57) 1. ТАХОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСХОДО" МЕР по авт. св. й 489951, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабильности характерис" тики и увеличения ресурса работы, входной струенаправляющий патрубок дополнительно снабжен элементом иска" жения профиля скоростей потока в у плоскости вращения шарового ротора, расположенным в проекции на эту плос. кость несимметрично относительно продольной оси симметрии рабочей каме10403352. РасхЪдомер по и. 1, о т л и -, .тины, имеющейч а ю щ и й с я тем, что элемент вернутой поискажения профиля скоростей потока , . ному сечениювыполнен в виде размещенной во вход-, в плоскостином струенаправляющем патрубке плас" тора. форму заслонки, по- отношению к поперечвходного патрубка вращения шарового ро10Изобретение относится к приборостроению,По основному авт. св. Ю Ю 9951известен тахометрический расходомерсодержащий корпус с проточным каналом, образованным последовательнорасположенными входным струенаправляющим патрубком, рабочей камеройв виде расширенного участка проточного канала и выходным патрубком,свободно размещенный в рабочей камере шаровой ротор с диаметральнымсквозным отверстием в теле и источником постоянного магнитного поля, вектор намагниченности которого нап" 15равлен вдоль оси отверстия, и узелсьема сигнала (индукционный преобра,зователь частоты вращения), расположенный вне корпуса, в плоскостивращенйя ротора 11).20Недостатком известного тахометрического расходомера является прецес"сия оси вращения шарового ротораобусловленная симметрией рабочей ка.меры, а следовательно, и потока отно" 25.сительно ее продольной оси.Прецессия оси вращения шара приводит к периодическому образованиюсрывных течений при его обтеканию,вызывающих изменение частоты враще- . 30ния шара и на некоторых режимах выбрасывание его из положения гидроди"намического равновесия и удары о стенки камеры. Это в свою очередь приводит к снижению ресурса работы расходомера и к нестабильности его характеристики.Цель изобретения - обеспечениестабильности характеристики и увели-чение ресурса работы.40Поставленная цель достигаетсятем, что в тахометрическом расходомере, содержащем корпус с проточнымканалом, образованным последовательно расположенными входным струенаправляющим патрубком, рабочей камерой 2в виде расширенного участка проточного канала и выходным патрубком, свободно размещенный в рабочей камере шаровой ротор с диаметральным сквозным отверстием в теле и источником постоянного магнитного поля, вектор намагниченности которого направлен вдоль оси отверстия, и узел сьема сигнала, расположенный вне корпуса, в плоскости вращения ротора, входной струенаправляющий патрубокдополнительно снабжен элементом искажения профиля скоростей потокав плоскости вращения шарового ротора,расположенным в проекции на этуплоскость несимметрично относительно продольной оси симметрии рабочей камеры.Кроме того, элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в виде размещенной во входном струенаправляющем патрубке пластины, имеющейформу заслонки, повернутой по отношению к поперечному сечению входногопатрубка в плоскости вращения шарово"го ротора,Поставленная цель, в частностидостигается и тем, что элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в виде участка входного патрубка,расположенного под углом к оси симметрии рабочей камеры в плоскостивращения шарового ротора,На фиг . 1 представлена конструктивная схема тахометрического расходомера,в котором элемент искажения профиля скоростей потока выполнен в аиде пластины,установленной во входном струенаправляющем патрубке; на фиг. 2 - разрез Р-А на фиг. 1 (показана формапластины); на фиг. 3 - конструктивная схема тахометрического расходомера, в котором элемент искаженияпрофиля скоростей потока выполненв виде участка входного патрубка,с.Э 1040 расположенного под углом к продоль-ной оси симметрии рабочей камеры.Тахометрический расходомер содержит корйус 1 с проточным каналом, образо-: ванным входным струенаправляющим патрубком 2, рабочей камерой 3 со свободно размещенным в ней шаровым ротором 4, и входным пат" рубком 5. Шаровой ротор 4 имеет в те-, ле сквозное диаметральное отверстие:6 10 и источник постоянного магнитного поля (выполненный, например, засчет намагничивания ферромагнитного шарового ротора вдоль отверстия). Вне корпуса 1 установлен узел 7 съема сигнала, расположенный в плоскости вращения шарового ротора 4..В варианте расходомера, представленном на фиг. 1, входной струенаправляющий патрубок 2 снабжен элементом искажения профиля скоростей потока, выполненным в виде пластины 8, расположенной внутри него. Пластина 8 по геометрическим размерам равна или подобна проходному сечению патруб ка, т.е, имеет форму заслонки, повер. нутой по отношению к поперечному сечению входного патрубка в плоскости, вращения шарового ротора 4.В варианте расходомера, представленном на фиг, 3, функции элемента.30 искажения профиля скоростей потока выполняет участок входного патрубка 2, расположенный под углом (изогну" тый) к продольной оси симметрии ра" бочей камеры 3. 35В рабочей камере 3 со сторонывыходного патрубка 5 установлен ог" раничитель 9 положения шарового ротора.Расходомер работает следующим об", 4 Оразом.При отсутствии потока жидкости ротор-шар 4 лежит на ограничителе 9, необходимом для предотвращения закупорки шаром 4 выходного патрубка 5 45 в момент подачи жидкости. При подаче потока жидкости в камеру 3 черезвходной патрубок 2 и отводе через выходной патрубок 5 шар 4 гидродинамически подвешивается и за счет выполнения в нем сквозного диаметрального отверстия 6 начинает вращаться.,.вокруг оси, проходящей через его центри перпендикулярной оси отверстия 6и продольной оси симметрии камеры 553. Частота вращения ротора 4, пропорциональная расходу жидкости черезкамеру 3, регистрируется узлом 7 335, 4съема сигнала, которым, в случае выполнения шара 4 намагниченным вдоль оси отверстия 6, может быть например, индукционный преобразователь,При этом за счет установки во вход. ном патрубке 2 пластины 8 происходит искажение профиля скоростей и давлений на входе в камеру 3. Эпюра скоростей в поперечном сечении патрубка 2 на входе в камеру 3 имеет вид, показанный на фиг. 1.Искажение профиля скоростей и дав, лений в камере 3 приводит к стабилизации вращения шара 4 в плоскости, проходящей через узел 7 съема сигнала, что обеспечивает надежную регистрацию им частоты вращения шара 4.8 расходомере (фиг. 3) входной патрубок,2 имеет участок, расположенный под углом к оси симметрии камеры 3, а узел 7 съема сигнала размещен на боковой стенке корпуса 1 в плоскости, проходящей через ее продольную ось и ось изогнутого патрубка 2.При таком выполнении входного патрубка 2 (фиг, 3) поток жидкости про" ходит через него .и, поступая в камеру 3, гидродинамически подвешиваетшар 4 и отводится через-выходной патрубок 5. При этом эпюра скорости потока приобретает в поперечном сечениипатрубка 2 на входе в камеру 3 вид,показанный на фиг. 3, что также приводит к стабилизации оси вращения шара 4 и надежной регистрации его частоты вращения узлом 7 съема сигнала.Стабилизация.оси вращения шара 4приводит также к стабилизации обтекающего его потока, повышению стабильности вращения шара 4 и значительному уменьшению амплитуды его колебаний в камере 3 под действием гидродинамических сил.При стабилизации оси вращения шара4 нестабильность уменьшается приблизительно в 2 раза. Тем самым обеспечивается стабильность характеристикирасходомера.Значительное уменьшение амплитуды колебаний шара 4 в камере 3 полностью устраняет возможность ударово стенки камеры 3 и увеличивает ре- сурс работы устройства.Экономический эффект от внедренияпредлагаемого изобретения определяется увеличением ресурса и обеспечением стабильности характеристики расходомера.тор А, Зимоное Подоимитета СССРткрытийская наб. 8. 4/род, ул. Проектн СоставитеРе 8 актор Е. Папп Техре 8 М,ТЗаказ 6916/45 Тираж 643ВНИИПИ Государственного кпо.делам изобретений и113035 Москва ЖРааоееаеееееАеее 3 ааее 3филиал ППП "Патент", г. Ужг ь И. ПоповперКорде