массовый турбинный расходомер
Классы МПК: | G01F1/82 с использованием ведомых колес в качестве вертушки или крыльчатки и одного или нескольких других колес или подвижных элементов, угловое движение которых ограничивается упругими элементами, например пружиной измерительного прибора G01F1/12 регулировочные, корректирующие или компенсирующие приспособления для них |
Автор(ы): | Алексеев К.И., Щедрин Е.Б., Люкевич Н.В., Камышев Л.А. |
Патентообладатель(и): | Алексеев Константин Иванович, Щедрин Евгений Борисович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-12-07 публикация патента:
27.11.2002 |
Массовый расходомер содержит установленные в корпусе с возможностью вращения две винтовые турбинки с различными шагами винтовой линии, связанные между собой моментосоздающим узлом, размещенным в герметичном разделительном кожухе, и два узла съема сигнала. Моментосоздающий узел выполнен по меньшей мере из двух шарнирных механизмов, каждый из которых имеет Г-образный груз, установленный одним из концов на оси первой турбинки, эксцентричной оси расходомера, с возможностью поворота и соединенный посредством тяги, вилки и компенсационной муфты со второй турбинкой. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения объемного расхода и плотности, имеет повышенную надежность. 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
Массовый турбинный расходомер, содержащий установленные в корпусе с возможностью вращения первую и вторую винтовые турбинки с различными шагами винтовой линии, связанные между собой моментосоздающим узлом, и два узла съема сигнала, отличающийся тем, что он снабжен герметичным разделительным кожухом, в котором размещен моментосоздающий узел, выполненный по меньшей мере из двух шарнирных механизмов, каждый из которых имеет Г-образный груз, установленный одним из концов на первой турбинке на оси, эксцентричной оси расходомера, с возможностью поворота и соединенный посредством тяги, вилки и компенсационной муфты со второй турбинкой.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике измерения массового расхода потоков жидкости или газа и может быть использовано во всех отраслях промышленности для учета и точного дозирования различных жидких сред. Известны турбинные расходомеры, содержащие турбинки, вращающиеся под действием потока жидкости с синхронной угловой скоростью, пропорциональной объемному расходу жидкости (Г.Н.Бобровников и Л.А.Камышев. Теория и расчет турбинных расходомеров, М., Изд. стандартов, 1978, с. 128). Ближайшим техническим решением к данному изобретению является турбосиловой расходомер, содержащий установленные в корпусе с возможностью вращения две винтовые турбинки с различными шагами винтовой линии, связанные между собой посредством моментосоздающего узла, и два узла съема сигнала (SU 1040337, кл. G 01 F 1/12, 07.07.81). Скорость вращения![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
на фиг. 1 схематически изображен массовый турбинный расходомер, в разрезе;
на фиг. 2 - то же с расположением моментосоздающего узла в ступице турбинки с герметичным кожухом;
на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1, среднее положение грузов;
на фиг.4 - то же, конечное положение грузов;
на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3
на фиг.6 - схема распределения сил и моментов шарнирного механизма. Массовый турбинный расходомер состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором во входном 2 и выходном 3 струевыпрямителях в подшипниковых опорах установлены винтовые турбинки 4 и 5, имеющие различный шаг винтовой линии лопастей. На корпусе расходомера размещены датчики, например, магнитоиндукционного типа 6 и 7, с помощью которых определяется угловая скорость
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193005/916.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193005/916.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
где K1 - константа, характеризующая геометрические параметры турбинок. Момент МВМ, возникающий от грузов шарнирного механизма согласно схеме фиг. 6, создается силой Т на плече h3, зависящем от угла
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193008/8226.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193008/8226.gif)
Сила Т, возникающая на тяге 13, связывающей правую турбинку 5 с Г-образным грузом 10 на левой турбинке 4, определяется центробежной силой F грузов 10
T=F
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193008/8226.gif)
Благодаря наличию кожуха заполняющая его жидкость вращается совместно с деталями муфты. При этом на грузы наряду с силами инерции действуют Архимедовы силы известной величины, а действие неопределенных гидродинамических сил исключается. Общая сила F для одного груза:
F = (
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193008/8226.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193008/8226.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193008/8226.gif)
где
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
R - радиус центра масс груза 10 с учетом тяги 13;
Wгp- объем груза 10 и тяги 13. Приравнивая
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193005/916.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
Массовый расход будет определяться функцией угловой скорости
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/961.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
Угловая скорость
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193079/969.gif)
![массовый турбинный расходомер, патент № 2193757](/images/patents/277/2193090/981.gif)
Класс G01F1/82 с использованием ведомых колес в качестве вертушки или крыльчатки и одного или нескольких других колес или подвижных элементов, угловое движение которых ограничивается упругими элементами, например пружиной измерительного прибора
поворотный расходомер - патент 2067288 (27.09.1996) |
Класс G01F1/12 регулировочные, корректирующие или компенсирующие приспособления для них
турбинный счетчик - патент 2394210 (10.07.2010) | ![]() |
турбинный преобразователь расхода - патент 2360218 (27.06.2009) | ![]() |
турбинный расходомер - патент 2350910 (27.03.2009) | ![]() |
турбинный расходомер - патент 2337321 (27.10.2008) | ![]() |
система выпрямления струйного потока - патент 2330998 (10.08.2008) | ![]() |
система топливопитания двигателя - патент 2325547 (27.05.2008) | ![]() |
турбинный расходомер - патент 2324146 (10.05.2008) | ![]() |
скважинный расходомер - патент 2205952 (10.06.2003) | |
способ измерения количества воды, закачиваемой центробежным электронасосом в нефтяные пласты - патент 2176732 (10.12.2001) | |
счетчик газа - расходомер - патент 2123666 (20.12.1998) |