Кориолисовый расходомер

(23) Приоритет Опубликовано делам кзебретекк и огарыткХ) Авторыизобретения чев И. Попов и П. Б аю ъкинградский институт авиационного приборостроения,5 Й) КОРИОЛИСОВЫЙ РАСХОДОИЕР ИзобрЪтение относится к измеритель ной технике и предназначено для измерения массовых расходов жидкости с постоянным или пульсирующим характером потока.Известен кориолисовый расходомер, содержащий вибратор, корпус, связанный с вибратором, неразъемный Т-образ ный патрубок, включающий центральную подводящую трубку и две радиальные чувствительные трубки, упругий подвес в виде торсионной шейки, через которы центральная подводящая трубка Т-образ ного патрубка соединена с корпусом. Быстродействие такого расходомера определяется резонансной частотой коле баний патрубка 1.Однако при измерении потоков высокой степенью пульсации, данный рас ходомер имеет значительную погрешность, обусловленную инерционностью патрубка, вследствие того, что резонансная частота и частота пульсации могут достигать одного порядка,0 Ц 82, Ьтоллетень М 15 (53) У Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является кориолисовый расходомер, содержащийТ-образный патрубок с центральнойподводящей трубкой и двумя диаметрал 5но расходящимися от него радиальнымитрубками, связанный с приводным двигаталем, а также отводящие патрубкис общим коллектором и измерители т 6усилий Кориолиса. При работе Т-образный патрубок приводится во вращениес постоянной скоростью.Этот расходомер содержит корпус,связанный с валом двигателя черезредуктор и, соединенный с корпусомпосредством упругого подвеса в видеторсионной шейки Т-образный гтатрубокявляющийся измерительным звеном расхдомера. В нем измерители кориолисовысил расположены на торсионной шейке Т-образного патрубка и представляют собой тензорезисторы21 .Недостатком известного кориолисоврасходомера является низкая чувстви2511 4 5 о 15 20 УЬ 36 35 4 о 45 5 О 3 92тельность и быстродействие при измерении пульсирующих потоков, обусловленные низкой частотой собственныхколебаний Т-образного патрубка.Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия приизмерении пульсирующих потоков.Поставленная цель достигаетсятем, что в кориолисовом расходомере,содержащем Т-образный патрубок с центральной подводящей трубкой и двумядиаметрально расходящимися от негорадиальными трубками, связанный сприводным двигателем, а также отводящие патрубки с общим коллектором и измерители усилий Кориолиса в диаметрально расходящихся трубках Т-образного патрубка расположены концентрично, с зазором от стенок, дополнительные трубки, каждая из которых со стороны центральной подводящей трубки консольно соединена с соответствующей диаметральной трубкой Т-образного патрубка посредством упругих подвесов, измерители усилий кориолиса установлены в области расположения дополнительных трубок, а отводящие патрубки соединены с радиальными трубками Т-образного патрубка жестко.На чертеже представлена симметричная конструктивная схема кориолисова расходомера.Кориолисовый расходомер содержит Т-образный патрубок с центральной под водящей трубкой 1, расположенной вертикально, и двумя диаметрально расходящимися от него радиальными трубками 2, сопряженными коленоббразными переходами с ним и с отводными патрубками 3 и с коллектооом 1, Последний расположен соосно центральной подводящей трубке Т-образного патрубка. Внутри радиальных трубок 2 на прямолинейных участках расположены концентрично и с зазором от стенок дополнительные трубки 5, выполняющие функции чувствительных элементов. Трубки 5 закреплены консольно со стороны центральной подводящей трубки посредством упругих подвесов б, закрепленных в наружных цольцах 7 и внутренних кольцах 8, установленных соответственно в радиальных трубках 2 и на концах дополнительных трубок 5. В местах консольного закрепления дополнительных трубок 5 выполнено разъемное жесткое герметичное соединение радиальных трубок с центральной подводящей трубкой, после ее коленообразных переходов в диаметральную часть Т-образного патрубка, Расходомер содержит также измерители кориолисовых сил, выполненные в виде индуктивных дифференциальных датчиков 9 с Ш-образными магнитопроводами и обмотками, установленных в области расположения дополнительных трубок чувствительных элементов), Роль якоря, взаимодействующего с Ш-образным магнитопроводом датчика, выполняют внутренние кольца 8, жестко связанные с консольно закрепленными трубками 5 соответственно. Обмотки индуктивных датчиков соединены по мостовой схеме, обеспечивающей получение суммарного сигнала двух датчиков.В состав расходомера входит также приводной двигатель 10, вал которого через редуктор 11 связан с центральной подводящей трубкой Т-образного патрубка. Для герметизации и обеспечения возможности вращения Т-образного патрубка, жестко связанного отводящими патрубками и коллектором, он, а также соосный ему коллектор соединены с неподвижным трубопроводом 12 посредством уплотнительных муфт 13, Съем сигнала и питание измерителей кориолисовых сил осуществляется токосъемником 11. Для обеспечения необходимой жесткости упругий под. вес 6 может быть выполнен в виде торсионных растяжек. Для герметизации разъемного соединения в местах подвеса чувствительных трубок 5 могут использоваться упругие диафрагмы.Кориолисовый расходомер работает следующим образом.Жидкость иэ неподвижного трубопровода 12 поступает в центральную подводящую трубку Т-образного патрубка, получающую вращение. через редуктор 11 от двигателя 10. Затем жидкость, поступившая в радиальные чувствительные трубки 5, приобретает кориолисово ускорение. Момент кориолисовых сил воздействующий при этом на радиальные трубки 5, уравновешивается моментом сил упругости соответствующих торсионных растяжек подвесов 6,Угол поворота радиальных трубок 5 измеряется с помощью индуктивных датчиков 9, реагирующих на перемещение поворот ) ферромагнитных внутреннихколец 8, закрепленйых на чувствительных радиальных трубках 5, В результате происходит изменение индуктивностею соответствующих обмоток датчика,5 9225 включенных по дифференциальной схеме, что в конечном итоге приводит к появлению тока в измерительной цепи ,пропорционального углу поворота каждой чувствительной трубки.5 Соединениеиндуктивных датчиков по мостовой схеме позволяет получить суммарный сигнал при повороте двух радиальных чувствительных трубок.Предлагаемый расходомер позволя- в ет за счет снижения момента инерции чувствительного элемента повысить быстродействие и, следовательно, расширить верхнюю границу пульсаций измеряемых расходов более чем в 1,5- 1 ю 2 раза. формула изобретения20Кориолисовый расходомер, содержащий Т-образный патрубок с центральной подводящей трубкой и двумя диаметраль- но расходящимися от него радиальными трубками, связанный с приводным двига.у телем, а также отводящие патрубки с бобщим коллектором и измерители усилий кориолиса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия при измерении пульсирующих потоков, в диаметрально расходящихся трубках Т-образного патрубка расположены концентрично, с зазором от стенок, дополнительные трубки, каждая из которых со стороны центральной подводящей трубки консольно соединена с соответствующей радиальной трубкой Т-образного патрубка посредством упругих подвесов, измерители усилий кориолиса установлены в области расположения дополнительных трубок, а отводящие патрубки соединены с радиальными трубками Т-образного патрубка жестко.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 126018, кл. 6 01 Г 1/00, 1968.2. Катыс Г. П. Система автоматического контроля полей скоростей и расходов, И., "Наука", 1965 с. 179-304, фиг. 102 (прототип.922511 Составитель И. ПоповРедактор Л, Гратилло Техред Е.Харитонцик Корректор А. Гриценко Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 еЗаказ 2556/52 Тиоаж 671 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открцтий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5