Шариковый расходомер

(57) Использование; при измерении расхода контролируемой среды и может быть использовано в технологических трубопроводах различных отраслей народного хозяйства. Сущность изобретения: в корпусе с входным тангенциальным, выходным аксиальным патрубками и чувствительным элементом, на торцовой его поверхности параллельной выходному патрубку в проточной части корпуса выполнен выступ имеющего форму тела вращения высотой 0,5- 0,9 высоты проточной части. 3 ил,чно-исследова- нергетического, кл, а 01 Р 1/О во СССР 1978,ДОМЕР му результату явлжащий корпус спатрубком, размеограничительнырасположенногопуса, выходной инала. Поток измепроточную частьальный патрубокное движение. Бчерез кольцевующение жидкостьвых элементах,шар и сообщаетние,Недостатком данного решения является невысокая точность и ограниченный диапазон измерения из-за отсутствия прямого воздействия на чувствительный элемент расходомера измеряемой среды и иного конструктивного выполнения ограничителя, а также ограниченный срок службы из-за отсутствия разгрузки шара от вредного силового воздействия потока, вызывающегс трение шара о детали корпуса и его износ.Цель изобретения - повышение точности, расширение диапазона измерения и по. зобрете- тигаемоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Государственный нательский институт теплоприборостроения(54) ШАРИКОВЫЙ РАСХО Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для измерения расхода контролируемой среды и может быть использовано в технологическихтрубопроводах различных отраслей народного хозяйства. Известна конструкция шарикового расходомера, содержащая цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и аксиальным выходным патрубком и чувствительный элемент в виде шара.Поток измеряемой среды, поступая в корпус через тангенциальный патрубок, приобретает вращательное движение и увлекает за собой шар, частота вращения которого пропорциональна расходу контролируемой среды. Недостатком данного решения является ограниченная область применения при измерении малых расходов из-за невозможности местного повышения скорости потока в зоне вращения шара по сравнению со скоростью в остальной части рабочего канала расходомера, а также ограниченный срок службы из-за износа шара.Наиболее близким к данному и нию по технической сущности и дос яется расходомер, содервходным тангенциальным щенный в корпусе шар в х кольцевых элементах, вне проточной части коратрубок и узел съема сигряемой среды, поступая в корпуса через тангенци, приобретает вращательлагодаря вязкому трению щель приводится во врав ограничительных кольце- которая воздействует на ему вращательное движе1789860 45 50 вышение ресурса работы прибора. Указанная цель достигается тем, что в расходомере, содержащем корпус с проточной частьюс входным тангенциальным патрубком; выходной патрубок, чувствительный элемент; 5ограничительный элемент, образующий свнутренними торцами корпуса кольцевующель; канал; узел съема сигнала и блок обработки; ограничительный элемент выполнен в виде "выступа, имеющего форму тела 10вращения, распо)ойенйого на торцевой поверхностипаралл 6 льной выходному патрубку в проточной части корпуса, высотой0,5 - 0,9 высоты проточной части, причем ограничительный элемент образует в проточной части две полости, наружную,ограниченную наружной боковой стенкойвыступа и внутренней боковой поверхностью корпуса, к которой подсоединен входной патрубок, и внутреннюю полость, 20ограниченную торцевой поверхностью выступа и противоположной торцевой стенкойкорпуса, в которой размещен чувствительный элемент, а выходной канал внутреннейполости соединен с выходным патрубком 25под углом 90,На фиг. 1 представлен вертикальныйразрез общего вида расходомера; на фиг, 2показан горизонтальный разрез общего вида; на фиг. 3 дана схема основных сил, действующих на шар.Расходомер (фиг. 1 и 2) содержит корпус1 с проточной частью и тангенциальнымвходным патрубком 2, а также выходнымпатрубком 3; крышку 4, шар 5, бесконтактный узел съема сигнала б и электронныйпреобразователь 7. В проточной части корпуса 1 расположен ограничительный элемент 9 в виде выступа, образующийнаружную кольцевую полость 8, с которой 40соединен входной тангенциальный патрубок 2, и внутреннюю полость 10, ограниченную торцевой поверхностью выступа ипротивоположной торцевой поверхностью крышки корпуса, в которой в кольцевых ограничительных канавках 12 размещен шар. Внутренняя полость 10 через соосный с ней канал 11 соединена с выходным патрубком 3. Канал 11 может располагаться с любой Формула изобретения Шариковый расходомер, содержащий корпус с проточной частью с входным тангенциальным патрубком, выходной патрубок, чувствительный элемент, ограничительный элемент, образующий с внутренними торцами корпуса кольцевую щель, канал, узел съема и блок обработки стороны внутренней полости в зависимости от необходимости того или иного расположения выходного патрубка.Работа расходомера происходит следующим образом. Поток жидкости через тангенциальный входной патрубок 2 попадает в наружную кольцевую полость 8 и приобретает вращательное движение. Одновременно с радиальной скоростью поток имеет и осевую составляющую скорости, благодаря которой происходит перемещение потока в корпусе от входного в выходной патрубок. Движущийся поток, взаимодействуя с шаром 5, приводит его во вращение, которое фиксируется бесконтактным узлом съема сигнала и в виде электрических импульсов по линии связи поступает на электронный преобразователь, где превращается в электрический сигнал, пропорциональный расходу контролируемого потока. Благодаря наличию в корпусе выступающего ограничительного элемента 9 скорость потока во внутренней полости 10, где размещен чувствительный элемент расходомера (шар), обеспечивается достаточной для получения хорошей метрологии даже при измерении меньших расходов по сравнению с теми, измерение которых обеспечивают известные решения.Схема основных сил, действующих на шар расходомера в процессе его работы, представлена на фиг, 3. Со стороны движущегося потока на шар действует сила Р, которая слагается из радиальной Рг, и осевой Г составляющих, Радиальная составляющая приводит шар во вращение, а осевая прижимает его к деталям корпуса. Одновременно на шар при его вращении действует центробежная сила Рц, которая направлена по радиусу от центра вращения. Из схемы видно, что составляющие силового воздействия на шар Р и Рц, которые вызывают трение шара о детали корпуса и его износ, взаимно вычитаются, в результате чего результирующая сила, прижимающая шар к деталям корпуса расходомера, уменьшается, а, следовательно, увеличивается ресурс работы прибора. сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона измерения и повышения ресурса работы, ограничительный элемент выполнен в виде выступа, имеющего форму тела вращения, расположенного на торцевой поверхности, параллельной выходному патрубку в проточной части корпуса, высотой 0,5 - 0,9 высоты проточной части, причем ог1789860 1 4 0 иг раничительный элемент образует в проточной части две полости, наружную, ограниченную наружной боковой поверхностью выступа и внутренней боковой поверхностью корпуса, к которой подсоединен входной патрубок, и внутреннюю полость,ограниченную торцевой поверхностью выступа и противоположной торцевой стенкой корпуса, в которой размещен чувствительный элемент, а выходной канал внутренней полости соединен с выходным патрубком под углом 90 О.1789860ФиГСоставитель Ю. Комаров едактор Т. Шагова Техред М,Моргентал Корректор С. Пека каз 344 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10