Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

Предложенное устройство относится к области расходометрии и может быть использовано для коммерческого и технологического контроля текучих сред.

Известны расходомеры, в которых используется динамический напор контролируемого потока, перемещающий их чувствительный элемент. Примерами могут служить расходомеры с поворотной лопастью (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л., Машиностроение, 1989, с.254-259) и расходомер с сужающим устройством с переменным отверстием (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л., Машиностроение, 1989, с.102, рис. 46). Сужающее устройство последнего является наиболее близким аналогом предложенного устройства и принято авторами за прототип. Оно содержит расположенный между входом и выходом канал, в котором размещен воспринимающий напор чувствительный элемент, укрепленный на подпружиненном механическом звене.

Известные устройства имеют невысокую чувствительность и работают только при больших динамических напорах. Кроме этого, их показания зависят от положения их установки. Для преодоления трения в применяемых опорных или передающих механических звеньях используются жесткие противодействующие упругие звенья, что и является причиной низкой чувствительности известных устройств.

Целью предложения является повышение чувствительности устройства, обеспечение независимости его работы от положения установки и возможность использования для измерения малых расходов.

Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве для измерения расхода канал имеет кольцеобразную форму, средняя часть канала объединена с полостью, охватывающей центр круга канала, где укреплено на оси якореобразное механическое звено, плечи которого расположены в канале, и на одном плече укреплен чувствительный элемент, а на втором - уравновешивающий механическое звено и чувствительный элемент относительно оси, противовес, при этом вокруг оси укреплена с возможностью юстировки противодействующая спиральная пружина, а также тем, что в качестве противовеса использован второй чувствительный элемент.

Предложение проиллюстрировано графическими материалами: фиг.1 - устройство для измерения расхода, фиг.2 - чувствительный элемент в виде плунжера в диафрагме, фиг.3 - чувствительный элемент в виде лопасти.

Устройство содержит (фиг.1) вход 1, который соединен с выходом 2 кольцеобразным каналом 3. Якореобразное механическое звено 4 укреплено на игольчатой оси 5, вокруг которой расположена пружина 6 в полости 7. На плечах механического звена расположен чувствительный элемент 8 и противовес 9. С помощью противовеса уравновешивание подвижной системы (механического звена 4 и чувствительного элемента 8) относительно ее оси вращения 5 обеспечивается размещением противовеса и чувствительного элемента ниже центральной оси устройства на величину А (см. фиг.1).

В случае использования устройства в качестве сужающего устройства с переменным отверстием чувствительный элемент 8 выполнен (фиг.2) в виде профилированного стержня, расположенного в отверстии диафрагмы 10 и укрепленного на плече механического звена 4. В случае использования устройства для измерения расхода поворотной лопастью чувствительный элемент 8 выполнен (фиг.3) в виде площадки, прикрепленной поперек канала 3 к плечу механического звена 4.

Предложенное устройство работает следующим образом. Контролируемый поток подается через вход 1 (фиг.1) и воздействует своей динамической силой Р_д на чувствительный элемент 8. Чувствительный элемент под воздействием этой силы поворачивает механическое звено 4, закручивая пружину 6 вокруг оси 5 на угол, пропорциональный силе Р_д. Для устройства с чувствительным элементом в виде профилированного стержня в диафрагме величина расхода оценивается по перепаду давления дифманометром, подключенным между входом 1 и выходом 2, а для устройства с лопастью - величиной угла поворота его оси 5. Использование в качестве противовеса 9 второго чувствительного элемента позволяет одновременно с уравновешиванием оказывать дополнительное воздействие, увеличивая чувствительность устройства. Второй чувствительный элемент может быть также использован и для корректирования выходной характеристики, если это необходимо.

Таким образом предложенное устройство обладает дополнительной универсальностью, оно имеет низкое трение (только в опорах игольчатой оси), обеспечивает большой угол отклонения механического звена, может располагаться в любом положении (имеет полное уравновешивание) и в силу этих причин обладает высокой чувствительностью и может использоваться для измерения малых расходов.