RU2108547C1

RU2108547C1 - Flowmeter

Info

Publication number: RU2108547C1
Application number: RU95108689A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Володин; Н.А. Васильева
Original assignee: Конструкторское Бюро Общего Машиностроения
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 1998-04-10
Also published as: RU95108689A

Abstract

FIELD: measurement of liquid or gas flow rate under conditions of increased pressure. SUBSTANCE: medium is supplied to measuring tube through inlet pipe union and filter, thus creating dynamic pressure on float. Flow rate is read off scale. Measuring tube is made of material of different permeability or variable thickness in length. EFFECT: reduced overall dimensions; wider measurement range. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерениям расхода газов и жидкостей. Преимущественная область использования - измерение расхода газов в широком диапазоне при повышенных давлениях. The invention relates to measurements of the flow of gases and liquids. The preferred area of use is the measurement of gas flow over a wide range at elevated pressures.

Известные расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры) имеют сравнительно большие габаритные размеры и узкий диапазон измерений, что в основном обусловлено конструктивными особенностями (измерительная труба должна иметь конусность 1:100). Кроме того, эти расходомеры могут быть использованы для измерения расхода среды только при сравнительно низких давлениях. Known flow meters of constant differential pressure (rotameters) have a relatively large overall dimensions and a narrow measurement range, which is mainly due to design features (the measuring pipe should have a taper of 1: 100). In addition, these flowmeters can be used to measure the flow rate of the medium only at relatively low pressures.

Известен расходомер, содержащий коническую измерительную трубку, поплавок, отсчетную шкалу, входной и выходной штуцеры (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностр., 1975 - 776 с.). A known flow meter containing a conical measuring tube, a float, a reference scale, inlet and outlet fittings (Kremlevsky PP. Flow meters and quantity counters. - L .: Mashinostr., 1975 - 776 p.).

Его недостаток - больше габаритные размеры, узкий диапазон измерений, а также возможность применения только при сравнительно низких давлениях. Its disadvantage is larger overall dimensions, a narrow range of measurements, as well as the possibility of use only at relatively low pressures.

Известен расходомер, содержащий цилиндрическую измерительную трубку, снабженную направляющим стержнем с коническими пазами, поплавок, выполненный в виде кольца, отсчетную шкалу, входной и выходной штуцеры (а. с. СССР N 325496, кл. G 01 F 1/22, 1970). A known flow meter containing a cylindrical measuring tube equipped with a guide rod with conical grooves, a float made in the form of a ring, a reading scale, inlet and outlet fittings (A.S. USSR N 325496, class G 01 F 1/22, 1970).

Недостаток этого расходомера в том, что он не позволяет существенно сократить габаритные размеры и расширить диапазон измерений расхода. Это связано с тем, что в процессе измерений расхода среды только небольшая часть внутренней поверхности кольцевого поплавка взаимодействует с потоком. Кроме того, этот расходомер может применяться при сравнительно низких давлениях газа или жидкости. The disadvantage of this flow meter is that it does not significantly reduce the overall dimensions and expand the range of flow measurements. This is due to the fact that in the process of measuring the flow rate of the medium, only a small part of the inner surface of the annular float interacts with the flow. In addition, this flow meter can be used at relatively low gas or liquid pressures.

Известен расходомер, содержащий цилиндрическую измерительную трубку, в стенках которой выполнены сквозные отверстия, поплавок, отсчетную шкалу, фильтр, входной и выходной штуцеры (FR, заявка N 1178296, кл. G 01 F 1/22, 1959), принятый за прототип. A known flow meter containing a cylindrical measuring tube, in the walls of which are made through holes, a float, a reading scale, a filter, inlet and outlet fittings (FR, application N 1178296, class G 01 F 1/22, 1959), adopted for the prototype.

Недостаток прототипа фактически тот же, что и у рассмотренного выше. Это связано с тем, что уменьшение габаритных размеров и расширение диапазона измерений вызывает существенное увеличение погрешности измерений ввиду скачкообразности изменения параметров потока, взаимодействующего с поплавком. The disadvantage of the prototype is actually the same as that discussed above. This is due to the fact that a decrease in overall dimensions and an extension of the measurement range causes a significant increase in the measurement error due to the jump-like change in the parameters of the flow interacting with the float.

Результатом изобретения является уменьшение габаритных размеров и расширение диапазона измерений. The result of the invention is the reduction of overall dimensions and the expansion of the measurement range.

Указанный результат достигается тем, что в расходомере, содержащем цилиндрическую измерительную трубку, в стенках которой выполнены сквозные отверстия, поплавок, отсчетную шкалу, фильтр, входной и выходной штуцеры, измерительная трубка выполнена из материала различной проницаемости или переменной толщины по длине. This result is achieved by the fact that in the flowmeter containing a cylindrical measuring tube, in the walls of which are made through holes, a float, a reading scale, a filter, inlet and outlet fittings, the measuring tube is made of material of different permeability or of variable thickness along the length.

Сущность изобретения и его отличительные от прототипа признаки заключаются в том, что в предлагаемом расходомере измерительная труба выполнена из проницаемого материала для газа или жидкости, причем по длине измерительной трубки изменяется или толщина проницаемого материала, или его проницаемость. The invention and its distinguishing features from the prototype signs are that in the proposed flow meter, the measuring tube is made of permeable material for gas or liquid, and along the length of the measuring tube changes either the thickness of the permeable material, or its permeability.

Расходомер (фиг. 1, 2) состоит из измерительной трубки 1, поплавка 2, отсчетной шкалы 3, входного штуцера 4, выходного штуцера 5, фильтра 6, герметичного корпуса 7 и смотровых стекол 8, 9. The flow meter (Fig. 1, 2) consists of a measuring tube 1, a float 2, a reading scale 3, an inlet fitting 4, an outlet fitting 5, a filter 6, a sealed housing 7, and sight glasses 8, 9.

Измерительная трубка 1 выполнена из проницаемого материала, например, из металлокерамики, металлической сетки и т.п., с переменной проницаемостью или с переменной толщиной по ее длине и расположена в герметичном корпусе 7 со смотровыми стеклами 9. На входе измерительной трубки установлен фильтр 6 для исключения засорения проницаемого материала частицами твердодисперсной фазы. Герметичный корпус 7 изготовлен из прочного материала, например из стали, и позволяет создавать в расходомере повышенные давления. The measuring tube 1 is made of a permeable material, for example, cermets, metal mesh, etc., with variable permeability or with a variable thickness along its length and is located in a sealed housing 7 with sight glasses 9. At the inlet of the measuring tube there is a filter 6 for eliminating clogging of the permeable material with particles of the solid phase. The sealed housing 7 is made of durable material, such as steel, and allows you to create increased pressure in the flow meter.

Расходомер работает следующим образом. Среда (газ или жидкость) через выходной штуцер 4 и фильтр 6 поступает в измерительную трубку 1, создавая динамическое давление на поплавок 2, в результате чего последний поднимается вверх (изменяет свое положение). Одновременно с этим часть потока среды вследствие проницаемости материала измерительной трубки 1 отводится в объем, ограниченный внутренней поверхностью герметичного корпуса 7 и наружной поверхностью измерительной трубки 1, и в создании динамического давления на поплавок 2 не участвуют. Общее количество среды истекает через выходной штуцер 5. Наблюдение за положением поплавка 2 осуществляется через смотровые стекла 8, 9, а отсчет расхода среды - по шкале 3. The flow meter operates as follows. The medium (gas or liquid) through the outlet nozzle 4 and the filter 6 enters the measuring tube 1, creating dynamic pressure on the float 2, as a result of which the latter rises (changes its position). At the same time, part of the flow of the medium due to the permeability of the material of the measuring tube 1 is diverted to the volume limited by the inner surface of the sealed housing 7 and the outer surface of the measuring tube 1, and are not involved in creating dynamic pressure on the float 2. The total amount of medium expires through the outlet 5. The position of the float 2 is monitored through the sight glasses 8, 9, and the flow rate is measured on a scale of 3.

С изменением расхода увеличивается или уменьшается количество среды, отводимое через измерительную трубу 1 до ее взаимодействия с поверхностью поплавка 2. Вследствие этого достигается возможность существенного уменьшения высоты измерительной трубки, т. е. уменьшение габаритных размеров расходомера и расширение диапазона измерений расхода среды при повышенных давлениях. При этом изменение параметров потока происходит плавно, а не скачкообразно, как в прототипе. As the flow rate changes, the amount of medium discharged through the measuring tube 1 increases or decreases until it interacts with the surface of the float 2. As a result, it is possible to significantly reduce the height of the measuring tube, i.e., to reduce the overall dimensions of the flowmeter and to expand the range of measurements of the medium flow rate at elevated pressures. In this case, the change in the flow parameters occurs smoothly, and not abruptly, as in the prototype.

Зависимость, связывающую положение поплавка 2 с величиной расхода среды, целесообразно определять экспериментальным путем ввиду возможных больших погрешностей, получаемых при расчете. The relationship connecting the position of the float 2 with the flow rate of the medium, it is advisable to determine experimentally due to the possible large errors obtained in the calculation.

Claims

A flowmeter containing a measuring tube located in a sealed housing made of permeable material, a float, a filter installed at the inlet of the measuring tube, inlet and outlet fittings and a reading scale, characterized in that the permeability of the material of the measuring tube or its thickness is variable in length.