Гравиметрический плотномер

(57) Изобре ТРИЧЕСКИИ ПЛОТНОМЕР ение относится к технике отности двухфазного потожидкость. Цель - повыти измерений плотности отоков путем увеличения мерени ка типа га шение точи двухфазных СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(21) 3988395/24-25 (22) 13.12.85 (46) 15.05.88. Вюл (75) В.И. Смаглий (53) 531.756.5 (08 (56) Авторское сви Кф 203960, кл . С 0 гибкости чувствительного элемента.Плотномер содержит кожух с подводящим и отводящим патрубками, внутрикоторого установлен подвижный чувствительный элемент между указаннымипатрубками. Подвижный чувствительныйэлемент выполнен в виде жестких колец, установленных соосно и связанных между собой гибкими патрубками.Каждое кольцо шарнирно соединено споворотными рычагами, расположеннымипараллельно продольной оси канала,при этом верхний рычаг снабжен датчиком силы. 2 ил.ьца 5 чер стойки 6 Жесткие ко а них жестки арнирно соед имеющиеся(Фиг. 2 ним 8 и разными рыи концами хом 1, Осина каждом ат в своей ны с в ными П нижн в е свобонены с дным кожу ений агами, к рнирно соедех шарнирныхповоротных е рычаговждая из ной оси л плоскости, лельна про кото рых паралала подвижента, обрак го чувствительно эле Изобретение относится к технике измерения плотности двухфазного потоКа типа газ - жидкость и может быть использовано в технике измерения кон 5 центрации или плотности таких потоков (например,в качестве датчика для непрерывного измерения указанных паРаметров таких потоков). Цель изобретения - повышение точ,0 алости измерений плотности двухфазных отоков типа газ - жидкость путем величения гибкости подвижной сисемы,На Фиг, 1 изображен гравиметричес ий плотномер, общий вид, фронтальная роекция при вертикальном осевом разезе кожуха; на Фиг. 2 - канал подижного чувствительного устройства, оперечное сечение.Гравиметрический плотномер состот из кожуха 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками. Соосно каналу одводящего патрубка 2 в кожухе 1 усановлен подвижный чувствительный 25 лемент, состоящий из участка гибкойоточной трубки 4, поверх которой становлены с определенным интервалом есткие кольца 5. Кольца 5 (напримерпомощью клея или другим известным способом) своей внутренней поверхно.тью соединены с участком гибкой проочной трубки 4. При этом ширина коец 5 и ширина просветов между ними огут быть примерно одинаковыми, В езультате этого канал подвижного увствительного элемента представляет собой систему чередующихся друг с другом жестких и гибких колец, расположенных соосно друг за другом. Подвижный чувствительный элемент40 со стороны подводящего патрубка 2 соединен с этим патрубком. При этом продольная ось канала подводящего патрубка 2 и продольная ось канала подвижного чувствительного элемента в его нейтральном положении лежатна одной прямой. зованного его гибкой трубкой 4. Оси шарнирных соединений на каждом из поворотных рычагов 8 и 9 перекрещиваются с продольной осью указанного канала под прямым углом. Чувствительный элемент через верхний рычаг 8 подве- шен на пружине 10 датчика силы к кожуху 1, Кроме того, датчик силы имеет датчик 11 для измерения малых перемещений с показывающим прибором 12. В этом случае отводящий патрубок 3 выл. полнен в виде изогнутого вниз поворотного колена (фиг, 1), между входным сечением которого и свободным концом подвижного чувствительного элемента имеется минимальный свободный зазор. Нижняя часть кожуха 1, примыкающая к отводяшему патрубку 3, сообНается с каналом этого патрубка дополнительным сливным каналом 13.Гравиметрический плотномер работает следующим образом.Гравиметрический плотномер устанавливают на участке прямолинейного горизонтального трубопровода соосно его каналу. При наличии в кожухе 1 одного подвижного чувствительного элемента измеряемый двухфазный поток типа газ - жидкость из транспортного трубопровода подается в подводящий патрубок 2, из которого этот потокпроходит в канал подвижного чувствительного элемента, образованного гибкой трубкой 4 с жесткими кольцами 5 на ее наружной поверхности, Пройдя канал подвижного чувствительного элемента, преодолевая по инерции зазор, имеюНийся между этим элементов и отводящим патрубком 3, измеряемый поток попадает в указанный патрубок и далее проходит в канал последующего за ним участка транспортного трубопровода,Поскольку участок гибкой проточнойтрубки 4 с жесткими кольцами 5 по еенаружной поверхности образуют цилиндрический канал, то тормозящее воздействие этого чувствительного элементана измеряемый поток будет минимальным. Поэтому параметры двухфазногопотока в канале подвижного чувствительного элемента будут равны таковымв канале транспортного трубопровода,т,е, соответствовать им,Под воздействием равнодействующейсил веса частиц транспортируемой жидкости и потока несущей фазы в каналеподвижного чувствительного элемента, 1395991которое передается поворотным рычагам 8 и 9, поворотные рычаги 8 и 9 станут воздействовать на пружину 10 датчика силы. Сила, с которой поворотный рычаг 8 воздействует на пружину 10 датчика силы, будет измеряться при этом по деформации этой пружины датчиком 11 перемещений и регистрироваться на шкале показывающего прибора 12.Поскольку жесткие кольца 5 шарнирно соединены с поворотными рычагами 8 и 9, которые не лежат в одной плоскости, то все продольные к проточной гибкой трубке 4 силы не будут участвовать в емещении этих колец, а следовательно, и в отклонении поворотных рычагов 8 и 9 от нейтрального положения. Это в полной мере относится и к силам натяжения продольных образующих свободных промежутков гибкой трубки 4 перепадом статического давления, возникающего между их внутренними и наружными поверхностями, т.е, между внутренними и наружными их стенками при движении измеряемого потока,Кроме того, учитывая, что при такой конструкции подвижного чувствительного элемента количество колец 5 и свободных просветов гибкой трубки 4 может быть достаточно больщим, деформация этих просветов может быть малой. К тому же она проходит в данном случае в наиболее податливом, а именно поперечном к их образующим направлениям. Поэтому усилие деформации гибкой трубки 4 будет при этом ничтожно мало и не окажет существенного влияния на показания прибора, тем более при ничтожно малом смещении пово 40 ротного рычага 8 в зоне установки, пружины 10 датчика силы. Последнее обеспечивается наличием соответствующей жесткости пружины 10 и датчиком силы с минимальным перемещением под-45 вижного чувствительного элемента. Соответствие между показаниями устройства и параметрами измеряемого потока может быть обеспечено тариров 50 кой прибора или расчетным путем.Те частицы жидкости, которые случайно попали в полость между кожухом и подвижным чувствительным элементом или образовались там по причине конденсации паров транспортируемой жидкости, стекают по каналу 13 в движущийся измеряемый поток. Преимущество предлагаемого гравиметрического ппотномера (по сравнению с известными) заключается в том, что благодаря шарнирной подвеске всех жестких колец 5 к поворотным рычагам 8 и 9 исключается влияние на отклонение этих рычагов всех продольных сил, включая силы натяжения свободных промежутков гибких трубок 4. Кроме того, такая подвеска жестких колец 5 совместно с выполнением подвижных чувствительных элементов в виде гибких трубок, поверх которых со свободными ., промежутками установлены жесткие кольца 5, позволяет соединить в одном элементе несколько свойств, Во-первых, этот подвижный чувствительньп элемент практически всегда выдерживает цилиндрическую геометрическую форму своего канала, а также его все остальные геометрические размеры, т,е. подобно жесткому трубопроводу. С другой стороны этот подвижный чувствительный элемент исключительно гибкий в направлении отклонений поворотных рычагов, что делает его весьма чувствительным к плотности потока, который движется в его канале, Все это ведет к существенному повышению точности показанийФ гравиметрического плотномера.Формула изобретенияГравиметрический плотномер, включающий кожух с подводящим и отводящим патрубками, внутри которого свободно установлен подвижный чувствительный элемент в виде прямолинейного участка проточной трубки, установленной -;. между указанными патрубками и шарнирно связанной с кожухом двумя поворотными рычагами, у каждого из которых оси принадлежащих ему шарнирных соединений лежат в своей общей для этих осей плоскости, каждая из которых параллельна продольной оси канала подвижного чувствительного элемента, а также гибкий разграничивающий элемент и датчик силы, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьппения точности измерений плотности двухфазных потоков типа газ - жидкость путем увеличения гибкости подвижной системы, подвижный чувствительный элемент выполнен в виде жестких колец, установленных соосно и связанных между собой гибкими патрубками, при этом каждое кольцо шарнирно соединено с поворотными рычагами.1395991 оставитель В, Калик ехред М.Дидык Редак Коррек Пилипенк в Заказ 2487/43 одписноеСР. Пооизводственно-полиграфическое предприятие ул, Проектная, 4 жго ВНИИПИ3035,Тираж Госуда елам из осква, рственного комитета ССобретений и открытийЖ, Раущская наб., д, 4