Тахометрический преобразователь расхода

Союз Советскик оциалистическык РеспубликВТОРСКОМ ЕТЕЛЬ СТОУ 1) Дополнительно т.свнд-в(22)Заявлено 51)М. Кд 74/22-03 1 В 47/1 ни с присоединен а 93 щдвРетеанны 3 немнт СССР йо делан нзаеретенн н атеръинй)У 22.24 088,8 ата оп ня опнса 1фекл Автор.зобретен А иченко кое .бюро средств ф- щ вано-Франковское 71) Заяви) ТАХОМЕТРИЧЕСКИИ АСХОДА . ПРЕОБРАЗОВА меняющихся температур и постоянных статических давлений, что ограничива ет область применения прибора.Цель изобретения - обеспечение по лучения информации о массовом расход при переменных температуре и давлении. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен установленной в полости турбины поперечной перегородкой, делящей ее на две камеры, одна из которых заполнена термометрической жидкостью, а другая - отвакуумирована.На фиг. 1 схематически показан скоростной тахометрический преобразователь расхода с вертикальным располо" жением оси в частичном разрезе; на фиг. 2 - вид турбины преобразователя, разрез А-А на фиг.1. Стрелками показано направление движения потока. ем коростнои т раэователь состои рительной турбины Изобретение относится к скоростный тахометрическим преобразователям объемного расхода газа или пара в число оборотов турбины с коррекцией изменений плотности измеряемой среды.Известен тахометрический преобразователь расхода, содержащий корпус и турбину в виде многозаходной витой трубчатой пружины с термометрической жидкостью. Такое устройство позволяет простыми средствами осуществлять коррекцию показаний прибора в соответствии с температурными изменениями плот ности контролируемого потока, т,е. осуществлять привязку показаний объного расхода к меняющейся от температуры величине массового расхода 1К недостаткам данного устройства относится то, что в нем отсутствует корректор изменений плотности измеряемого потока от давления, в связи с чем прибор позволяет получать сведения о массовом расходе газообразных ообраэньтх сред только в условиях пециальное конструквтоматиэации етрическии преобиз корпуса 1, измевращаницейся вО 25 30 Благодаря заполнению камеры термо" метрическим заполнителем соответстьующая ей часть витой трубчатой пружины превращается в упругий чувствительный элемент манометрического термометра, реагирующий на температурное изменение объема термометрической жидкости круговой ( угловой ) деформацией (при нагреве раскручивается с уменьшением числа витков, а при ох 40 лаждении скручивается) .Рабочая характеристика манометрического термометра подобрана таким образом, что уменьшение числа витков пружины при ее развороте от нагрева заполнителя в диапазоне температур происходит пропорционально температурному уменьшению плотности рабочего вещества измеряемого потока. Уменьшение числа витков витой пружины при 50 сохранении ее длины представляет со" бой увеличение шага (а при многозаходной пружине - хода) винтовой по" верхности. Следовательно, нри нагре. ве заполнителя величина хода много" И заходной тоубчатой пружины, представлякщей собой турбину расходомера, увеличивается пропорционально уменьшеопорах 3 и 4, расположенных в специальных гнездах на направлящцих аппаратах (струевыпрямителях ) 5 и 6. Турбина 2 выполнена в виде многоэаходной витой трубчатой пружины (см. Фиг, 1), имеющей в поперечном сечении (см. фиг. 2) конфигурацию турбины (ярко выраженные ступицы и радиально расположенные продольные профилй), отличающейся от обычной турбины только 1 О наличием внутренней полости. Торцы пустотелой турбины герметично заглушены (см, фиг. 1) и снабжены опорами 3 и 4, а в средней части внутренней полости турбины установлена поперечная герметичная перегородка 7, делящая полость на две камеры 8 и 9, одна иэ которых заполнена термометрической жидкостью (показано точками) а другая - отвакуумирована.Турбина может быть изготовлена иэ пружинного материала, применяемого для изготовления упругих чувствительных элементов давления,например из дисперсионно-твердеющего сплава 36 НХТЮИ 5, а для заполнения одной из камер может быть использовано оливковое масло или другой заполнитель с требуемыми свойствами температурного расширения. нию плотности рабочего вещества измеряемого потока от температуры.Изменение же статического давления наружной среды не оказывает влияния на работу участка, так как заполняющая камеру термометрическая жидкость практически несжимаема и препятствует деформации участка поддействием наружного давления.В отличие от термометрической части участок витой трубчатой пружины,соответствующий отвакуумированной камере, реагирует на изменение наружного статического давления деформациейпричем при росте давления скручивается, увеличивая число своих витков,при понижении - раскручивается.Т.е. при увеличении плотности вещества от давления, величина ходапружины (турбины) уменьшается, а приуменьшении - увеличивается. Отвакууми,рованный участок не реагирует на изменение температуры из-эа отсутствияв камере термометрического заполнителя,Скоростной тахометрический преобразователь расхода работает следующим образом.Поступающая в расходомер рабочаясреда вращает турбину со скоростью,пропорциональной объемному расходу.При этом, скорость вращения турбины,являющаяся мерой расхода, может бытьопределена по формулеИ Б Нгде и - идеальная скорость вращенияИтурбины;( - объемный расход потока черезтурбину;Н - величина хода винтовой поверхности, образукщей лопасти турбины;5 - площадь "живого" сечения потока в плоскости, перпендикулярной оси турбины.ЪДопустим, что в начальный моментчисло оборотов расходомера пропорционально также массовому расходу. Приросте температуры рабочей среды измеряемого потока происходит пропорциональное нагреву уменьшение ее плотности и уменьшение массового расходавеличина которого начинает отставатьот величины объемного расхода, измеряемого турбиной и сохраняющего постоянство, т,е. нарушается пропорциональность зависимости массового расхода1 и показаний расходомера.с8638 Формула изобретения Тахометрический преобразовательрасхода, содержащий корпус и турбину в виде многозаходной витой трубчатой пружины с термометрической жидкостью, отличающийся тем, что, с целью обеспечения получения информации о массовом расходе при переменных температуре и давлении, он снабжен установленной в полости турбины поперечной перегородкой, делящей ее на две камеры, одна из которых заполнена термометрической жидкостью, а другая - етвакуумирована. Однако одновременный с нагревом рабочей среды прогрев манометрического термометра влечет за собой увеличение хода винтовой поверхности (крыльчатки ) турбины, пропорциональное уменьшению плотности и массового расхода вешества. При этом, число оборотов турбины падает (см, формулу, где величина хода турбины находитсяв знаменателе и обозначена буквой Н, т.е. О скорость вращения турбины уменьшается пропорционально уменьшению плотности и величины массового расхода вещества. Следовательно, объемный расход и показания прибора снбва окажутся пропорциональными массовому расходу.При росте давления газообразное вещество потока начинает сжиматься и происходит пропорциональное росту давления увеличение плотности вещества, а следовательно, и увеличение его массового расхода, величина которого начинает опережать величину объемного расхода, т.е. опять нарушается пропорциональность зависимости массового расхода и показаний расходомера.Однако одновременно с ростом давления происходит деформация отвакууми.30 рованной части турбины, являющейся упругим чувствительным элементом давления, влекущая за собой уменьшение хода винтовой поверхности (крыльчатки) турбины, пропорциональное увели" чению плотности и массового расхода 35 вещества. При этом числе оборотов турбины возрастает (см. формулу), причем также пропорционально увеличению плотности и массового расхода вещества. Следовательно, объемный расход и 40 показания прибора снова окажутся пропорциональными массовому расходу.Если уменьшение плотности вещества при нагреве и ее увеличение при рос" те статического давления окажутся 45 равными, температурная деформация турбины и ее деформация под действием давления среды также уравняются и 48 6число оборотов турбиныостанется неизменньщ.Таким образом, пс.,азания усовершенствованного расходомера в любом случае являются пропорциональными мас" совому расходу и прибор может быть отградуирован в единицах массового расхода.Предлагаемое устройство позволяет осуществлять коррекцию показаний прибора в соответствии с изменен;ем плотности вещества контролируемого потока от температуры и давления, т.е. осуществлять привязку показаний объемного расхода к меняющейся от температуры и давления величине массового расхода (получать сведения о массовом расходе газообразного вещества в условиях меняющихся температур и давлений). Это достигается простейшими средствами, без увеличения коли. чества деталей, в связи с чем предложенная коррекция может. быть применена во всех схемах известных тахо" метрических преобразователей расхода Источники информации,принятые ве внимание ври экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2805280/22-03,кл. К 21 В 47/О, 1979 (прототип)