Вихревой расходомер

Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знака РЕТЕН ОПИСАН ТЕНТУ Бо ев(21) 5041 713 (22) 12.05.92 (46)30.10.93 (6) Маштако Сергей Алекс Грикевич Але (54) ВИХРЕВ (67) Использ Ьол йа 39-40рис Павлович; Золотаревскийич; Федоров Валерий Иванович;сандр ВалерьевичЙ РАСХОДОМЕРание; в устройствах для измерен(51) 5 001 Р 1 32 зообразных сред. Сущность расходомер содер)кит учасло 2 обтекания, каналы 3, ци, кольцевую камеру 5, про, смежный вкладыш 8, узел 9 твительный элемент 10, выофрированной пластины или а, 1 з.п.п ф-лы, 4 ил. расхода жидких и гаизобретения: вихревоток трубопровода 1,телиндрическую камерурези 6, перегородку 7сьема сигнала и чувполненные в виде гсферического сегмент2002208 5 10 15 20 25 30 бора, во время которыхотсутствует расход измеряемой среды через измерительное сечение расходомера.Наиболее близким к данному изобретению по технической сущости и достигаемому результату является вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе перпендикулярно его оси тело обтекания, в котором выполнен узел съема сигнала с чувствительным элементом,35 свободно размещенным в цилиндрической камере, сообщающейся двумя каналами, выведенными на противоположные стороны тела обтекания, симметричные относи 0,650/0 0;950,3 Ь/Н 0,6,тельно плоскости, проходящей через продольные оси трубопровода и тела обтекания. симметричные относительно плоскости, проходящей через продольные оси трубопровода и тела обтекания, с областью вихреобразования, причем один из каналов в теле обтекания сообщен с цилиндрической камерой через кольцевую камеру, расположенную концентрично цилиндрической камере и отделенную от нее перегородкой с прорезями, выполненными симметрично относительно этого канала. а второй соединяетгде О и и-соответственно диаметр и высота сферического сегмента;О и К - соответственно диаметр и высота цилиндрической камеры. 45 50 На фиг, 1 изображен поперечный разрез измерительного сечения вихревого расходомера; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - вариант выполнения чувствительного элемента в виде гофрированной пластины; на фиг. 4 - вариант выполнения чувствительного элемента в виде сферического сегмента,Вихревой расходомер (фиг. 1, 2) содержит участок трубопровода 1, тело 2 обтекания, установленное перпендикулярно оси трубопровода. Тело обтекания может выполняться в виде призмы прямоугольного,ся с цилиндрической камерой через соосное ее продольной оси отверстие,Недостатками данного устройства являются недостаточная надежность работы и ограниченный ресурс работы вследствие недостаточно надежной работы чувствительного элемента при наличии перерывов в работе прибора, при которых отсутствует расход измеряемой среды через измери- треугольного или трапецеидального сече- тельное сечение расходомера, ния или иметь более сложную форму. ВнутИзобретение относится к измерительной технике, а более конкретно - к устройствам для измерения расхода жидких и газообразных сред,Известен вихревой расходомер, содержащий установленное в трубопроводе перпендикулярно его оси тело обтекания, в котором выполнен узел съема сигнала с чувствительным элементом, свободно размещенным в цилиндрической камере, сообщающейся двумя каналами, выведенными на противоположные стороны тела обтекания, симметричные относительно плоскости, проходящей через продольные оси трубопровода и тела обтекаия, с областью вихреобразования,Недостатками данного устройства являются нетехнологичность конструкции и недостаточные надежность и ресурс узла съема сигнала, определяемые сложностью герметизации выводов и обмоток узла сьема сигнала, а также недостаточные надежность работы и ресурс работы чувствительного элемента при наличии перерывов в работе приЦель изобретения - повышение надеж-, ности работы и увеличение ресурса расходомера.Цель достигается.тем, что в вихревом расходомере, содержащем установленное в трубопроводе перпендикулярно его оси тело обтекания, в котором выполнен узел съема сигнала с чувствительным элементом, свободно размещенным в цилиндрической камере, сообщающейся двумя каналами, выведенными на противоположные стороны тела обтекания. симметричные относительно плоскости, проходящей через продольные оси трубопровода и тела обтекания, с областью вихреобразования, причем один из каналов в теле обтекания сообщен с цилиндрической камерой через кольцевую камеру, расположенную концентрично цилиндрической камере и отделенную от нее перегородкой с прорезями, выполненными симметрично относительно этого канала, а второй соединяется с цилиндрической камерой через соосное ее продольной оси отверстие, чувствительный элемент выполнен в виде гофрированной пластины круглой формы с кольцевыми образующими гофров, симметричными относительно оси цилиндрической камеры. Цель достигается также тем, что в упомянутом вихревом расходомере гофрированная пластина выполнена в виде сферического сегмента, обращенного выпуклой частью к узлу съема сигнала, причем геометрические размеры сферического сегмента связаны с геометрическими размерами цилиндрической камеры следующими соотношениями:2002208 ри тела 2 обтекания выполнены каналы 3, сообщающие область вихреобразавания измеряемой среды в трубопроводе с цилиндрической камерой 4 через кольцевую камеру 5 и прорези б в перегородке 7, Прорези 6 выполнены симметрично оси одного из каналов 3 и в данном случае перпендикулярны этой оси. Перегородки 7,могут быть выполнены, например, в сменном вкладыше 8, Узел 9 съема сигнала выполнен в виде катушки индуктивности. В цилиндрической камере расположен чувствительный элемент 10. выполненный в виде гофрированной пластины 11 (фиг, 3) или сферического сегмента 12 (фиг. 4),Расходомер работает следующим образом.(56) Авторское свидетельство СССРМ 636481, кл. 6 01 Е 1/32, 1977.Авторское свидетельство СССР40 М 1339400, кл. С 01 Г 1/32, 1986.. Формула изобретениявыполненными симметрично относительна,1, ВИХРЕВОЙ РАСХОдОМЕР, содер- атого канала, а второй соединяется с цижащий установленное в трубопроводе пер,линдрической камерой через соасное с ее пендикулярно к его оси тело об-,екания, в ,прадольой осью Отверстие, отличающий- котором выполнен узел съема сигнала с ся тем, что чувствительный элемент выпал- чувствительным элементом, свободно раз- нен в виде гофрированной пластины мещенным в цилиндрической камере, со.- круглой Формы с кольцевыми обраэующиобщающейся двумя каналами, 50 ми гофров,. симметричными относительно выведенными на противоположные старо- . аси цилиндрической камеры,ны тела обтекания, симметричные относительно плоскости, проходящей через 2.Расходамер по п.1, отли,ающийся продольные оси трубопровода и тела обте- тем, что гоФрированная пластина иполне-. кания с областью вихреабразования, прина в виде сферического сегмента, абрачем один из каналов в теле обтекания щенного выпуклой частью к узлу съема сообщен с цилиндрической камерой через сигнала, причем геометрические размерь кольцевую камеру, расположенную кан- сферического сегмента связаны с геаметцентрично цилиндрической камере и Отде- рическими размерами цилиндрической каленную от нее перегородкой с прорезями, меры соотношениями При движении измеряемой среды в трубопроводе происходит периодический срыв вихрей с тела 2 обтекания и возникает так называемая вихревая дорожка Кармана, Чередование вихрей с одной и другой стороны тела 2 обтекания вызывает знакопеременные пульсации давления измеряемой среды на его боковых гранях, Частота пульсирующего давления прямо пропорциональна величине протекающего через трубопровод объемного расхода, Указанные пульсации давления вызывают пульсирующее знакопеременное движение измеряемой среды в каналах 7 с цилиндрической камере 4 с расположенным в ней чувствительным элементом 10. При этом чувствительный элемент 10 увлекается потоком измеряемой среды и совершает колебательные движения, частота которых прямо пропорциональна величине расхода. Колебательное движение чувствительного элемента 10 регистрируется индуктивным узлом 9 съема сигнала. Равномерность давления по всей площади чувствительного элемента 10 обеспечивается силметр ичным подводамизмеряемой среды в цилиндрическую камеру 4 через прорези б в пеоегародке 7, оськоторых перпендикулярна о;ч каналов 3 втеле 2 обтекания.В момент нахождения чувствительногоэлемента 1 О в положении, соответствующел 110 его максимальному приближению к узлу 9съема сигнала (в верхнем положении по чертежу, фиг. 1), осуществляется промывка проточной полости в .теле 2 обтеканиявихрввого расходомера через каналы 3,кольцевую камеру 5, прорези б в перегородке 7 и цилиндрическую камеру 1.Выполнение чувствительного элемента10 в виде гофрированной пластины 11 круглой формы (фиг, 3) исключает возможность20 ее прилипания к верхней (по чертежу, фиг.1) торцовой стенке цилиндрической кайзеры4 в моменты времени после перерывов вработе расходомера, сопровождающихсяобезвоживанием трубопровода, особенно в25 случаях, когда измеряемая среда имее растворимые включения (например, соли), которые при высыхании могут-"приклеивать"чувствительный элемейт 10 к торцовымстенкам цилиндрической камеры 4,30 Выполнение чувствительного элемента10 в виде сферического сегмента 12 (фиг, 4)является частичным случаем гофрированной пластины 11 и обеспечивает упрощениетехнологии изготовления чувствительного35 элемента.2002208 0.65д/О0,95, 0 3пН0 6,где б и и - соответственно диаметр и высо-,7 Н Пасечныйргентал тор О.Гу едактор А,Б Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Заказ 3169 й комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 10 ат роизводствен Составите Техред М та сферического семента:О и Н - соответственно диаметр и высота цилиндрической камеры,