Лічильник турбулентного текучого середовища

1. Счетчик турбулентной текучей среды, вклю чающий в себя участок тр убы с вн утренним пос тоянным диаме тром, в ко тором про текает жид кость, по меньшей мере, два препятствия, одно верхнее по ходу потока, и второе - нижнее по ходу потока, расположенные в середине потока жидкос ти в названном участке тр убы и генерирующие ос новные вихри жидкости в результате колебатель ного процесса, причем каждое из препятствий имеет удлиненную форму продольных и попереч ных размеров, перпендикулярных направлению потока жидкости, и средства для определения сиг нала, соотве тствующе го колебаниям вихрей, для вычисления по нем у объема жидкости, при этом нижнее препятствие образовано из двух ча стей , соединенных между собой Т-образно, причем пер вая его часть имеет две боль шие параллельные друг др угу вер хнюю и нижнюю поверхности, а так же две маленькие повер хно сти, а вторая ча сть имеет две большие поверхности те х же размеров и параллельных направлению потока жидкости, а также две маленькие параллельные поверхности с теми же размерами, перпендикулярные направ лению потока жидкости , отличающий ся тем, что верхнее препятствие имеет две большие поверх ности, расположенные на расстоянии друг от др у га и перпендикулярные направлению потока жид кости, при этом поперечный размер вер хней по верхности превышает поперечный размер нижней поверхности, а также две маленькие симметрич ные пове р хности , распо ложенные под углом к верхней поверхности, причем верхняя поверх ность нижнего препятствия параллельна нижней поверхности верхнего препятствия и расположена от нее на расстоянии. 2. Сче тчик по п ункту 1, о тли чающийся тем, что соотношение поперечного размера большой поверхности вер хнего препятствия к расстоянию между большими поверхностями верхнего препятствия равно 4-8. 3. Счетчик по любому из пункто в 1 или 2, о тличающийся тем, что угол наклона каждой боковой поверхности верхнего препятствия к его верхней поверхности равен 30 -70°. ' 4 Сче тчик по любому из пунктов 1-3, о тличающийся тем, что расстояние между вер хней повер хн остью нижнего препя тствия и нижней по . вер хностью верхнего препятствия равно .1/4-3/4 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия. . 5. Сче тчик по любому из пунктов 1-4, о тлича ющийся тем, что поперечный размер первой части нижнего препятствия равен 0,8-1,2 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия 6. Сче тчик по любом у из п унктов 1-5 , о тли чаю щийся тем, что соотно шение поперечного разме ра большой повер хности вер хнего препятствия к внутреннему постоянному диаметр у тр убы равно 0,15-0,3. 7. Сче тчик по любом у из п унктов 1-6 . о тли чаю щийся тем, что большие поверхности первой час ти нижнего препятствия отстоя т др уг о т др уга на расстоянии, равном 0,02-0,08 поперечного разме ра большой поверхности верхнего препятствия. 8 Счетчик по любом у из п унктов 1-7, о тличающийся тем, что маленькие поверхности первой части нижнего препятствия параллельны друг другу 9. Сче тчик по любом у из п унк тов 1-8 , о тли чаю щий ся тем, что маленькие по вер хности второй части нижнего препятствия имеют поперечный размер, ра вный 0 ,02-0 ,08 попере чного размера большой поверхности верхнего препятствия. 10. Счетчик по любом у из п унктов 1-9 , отлича ю щийся тем , что каждая из двух боль ши х по вер х ностей второй части нижнего препятствия парал лельна напра влени ю по тока жидко сти и имее т размер, равный 0 ,8 -2,2 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия. 11. Счетчик по любому из п унктов 1-10, отличаю щийся тем, что он включае т в себя средства для ослабления эффекта тур булен тности, создавае мого непрерывными вихрями жидкости, которые генерир уются при встрече одн ой ча сти по тока жидкости, соо тве тствующей предельному слою потока, с верхним препятствием. см и о 00 ш см со О» 32589 12. Счетчик по пункту 11, отличающийся тем, что средства для ослабления эффекта турбулентности, создаваемого непрерывными вихрями жидкости, образованы двумя опорными поверхностями, каждая из которых имеет, по меньшей мере, одну большую поверхность, перпендикулярную продольному размеру верхнего и нижнего препятствия, и каждая из которых закреплена на участке трубы с образованием продольного размера или максимальной толщины напротив предельного слоя потока жидкости, причем названные верхнее и нижнее препятствия зафиксированы одним из своих продольных противоположных концов на каждой большой поверхности опорной поверхности с образованием на каждой опорной поверхности участка, расположенного перед верхним препятствием. 13 Счетчик по пункту 12, о тличающийся тем, что максимальная толщина каждой опорной поверхности равна 0,03-0,05 внутреннего постоянного диаметра трубы. 14, Счетчик по пункту 12, отличающийся тем, что каждый участок опорной поверхности имеет верхний конец, удаленный от верхней поверхности верхнего препятствия на расстояние, равное 0,10,4 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия. . 15". Счетчик по любому из пунктов 1-14, отличающийся тем, что он включает в себя средства для отделения колеблющихся основных вихрей жидкости от непрерывных вторичных вихрей жидкости, которые генерируются при встрече одной части потока жидкости, соответствующей предельному слою потока, с верхним препятствием. 16 Счетчик по пункту 15. о тличающийся тем, что средства для отделения основных вихрей жидкости от вторичных вихрей жидкости образованы двумя проходами, выполненными между второй частью нижнего препятствия и участком трубы с внутренним постоянным диаметром, с одной и с другой стороны продольных противоположных концов второй части нижнего препятствия, которые отстоят друг от друга на расстоянии, не превышающем продольного размера первой части нижнего препятствия. 17. Счетчик по пункту 16, отличающийся тем, что каждый проход имеет максимальный продольный размер, равный D /40 - D /20, где D - вн утренний постоянный диаметр трубы. 18. Счетчик по любому из пунктов 1-17, отличаю щийся тем, что участок тр убы с вн утренним пос тоянным диаметром соединен с одной стороны выше по течению потока с верхним участком тру бы, имеющим последовательно увеличивающийся вверх по течению внутренний диаметр и имеющим внутреннюю стенку, которая выполнена с возмож ностью изменения направления потока жидкости под непрерывно изменяющимся углом, причем этот угол имеет н улевую вели чину в места х тр у бы, где диаметр верхнего участка соответственно равен внутреннему постоянному диаметру тр убы и диаме тр у вер хнего участка тр убы, а с др угой стороны, ниже по течению потока с нижним участ ком тр убы, имеющим вн утреннюю стенк у, пред назначенную для резкого изменения направления потока жидкости на постоянный угол, равный 920е, и имеющую расширяющийся внутренний диаметр от величины размера внутреннего постоянного диаметра трубы до диаметра верхнего участка трубы. 19 Счетчик по пункту 18. о тличающийся тем, что внутренний постоянный диаметр трубы имеет величину, составляющую 60-90% величины диаметра верхнего участка трубы. ' 20. Счетчик по пункту 18, о тличающийся тем, что участок тр убы с внутренним постоянным диамет ром имеет длину, которая в 1,5-3 раза превышает эту величину вн утреннего постоянного диаметра. 21. Счетчик, по любому из пунктов 1 или 18, отли чающийся тем, что вер хняя поверхность верхнего препятствия размещена от участка верхней трубы на расстоянии, равном 0,5D1- 01, где D1 -диаметр верхнего участка трубы. 22. Счетчик по любому из п унктов 1-21, отличаю щийся тем, что средства для определения сигна ла, соо тве тствующего колебаниям вихрей, и для вычисления по нему объема жидкости, включают в себя пластинк у, расположенную в середине по тока жидко сти за нижним препя тствием по ходу потока и на участке тр убы с вн утренним постоян ным диаметром, причем ппастинка имее т продольный размер, перпендикулярный направлению потока жидкости, и постоянное прямоугольное по перечное сечение, образованное двумя большими боковыми поверхностями, параллельными нап равлению потока жидкости, а также двумя малень кими верхней и нижней поверхностями, в пластин-* ке в н епосредствен ной близости к вер хн ей ма ленькой поверхности выполнены два осно вных продольных и параллельных канала, причем каж дый из о сно вны х кана ло в со еди нен с о дно й из больши х боковы х повер хностей пластинки через несколько вторичных перпендикулярных каналов, находя щи хся на одинаковом расстоянии др уг о т друга, а также датчик, соединенный с одной сторо ны с осн овными каналами и с др уго й стороны с электрической цепью, позволяющей вычислять объем жидкости по определенному сигналу. 23. Счетчик по пункту 22, о тличающийся тем, что маленькая верхняя поверхность пластинки имеет поперечный размер, в'0,1-0,4 раза больший попе речного размера вер хней по вер хности вер хне го препятствия. 24. С че тчик по п унк ту 22 , о тли ча ющи йся тем , что ма ленькая ве р хняя повер хность пластинки расположена от вер хней пластинки вер хнего пр епя тствия на ра сстояни и, ра вном 3 -7 п опе речного размера бопьшой поверхности вер хнего препятствия. 25. Счетчик по любому из пунктов 22 или 23, отли чающийся тем, что основные каналы имеют диа метр, немного меньший размера маленькой верх ней поверхности пластинки, и смещены в направ лении потока жидкости. 26 Счетчик по пункту 22, о тличающийся те м, что датчиком является датчик давления. 27. Счетчик по пункту 22, отличающийся тем, что. датчиком является тепловой датчик. 32589 Настоящее изобретение относится к счетчику турбулентного потока текучей среды Счетчики или расходомеры турбулентной текучей среды широко известны, и обычно они состоят из тр убы, в которой циркулирует эта среда, объем и/или расход которой нужно измерить Препятствие располагают внутри трубы таким образом, чтобы когда лоток текучей среды встречается с названным препятствием, генерировались бы вихри, отделяющиеся от него в результате колебательного процесса Такой счетчик включает в себя также средства для определения объема текучей среды (например, жидкости), исходя из величины этих колебаний Эти средства располагают большей частью на препятствии. Принцип измерения объема жидкости в таком счетчике основан на том, что частота колебания вихрей приблизительно пропорциональна скорости жидкости в трубе, а указанные выше срь-дства фиксируют сигнал, соответствующий колебаниям названных вихрей Этим сигналом может быть, например, дифференциальное давление Назначение счетчика жидкости с турбулентным потоком - производить точные и надежные измерения расхода и объема жидкости, проходящей по трубе при широких диапазонах чисел Рейнольдса. Для этого число Строухаля, которое равно отношению произведения частоты колебания на диаметр препятствия к скорости жидкости, должно быть постоянным при варьируемых числах Рейнольдса (число Рейнольдса равно отношение произведения скорости жидкости на диаметр трубы к динамической вязкости жидкости). Различные исследования, проводимые в последние годы в этой области, позволили разработать и выпусти ть в производство счетчики для турбулентной жидкости, которые имеют оптимизированные формы и размеры препятствий, и полностью удовлетворяют большим числа Рейнольдса, например, порядка 260000 Н априме р , из зая вки на п а тен т ЕР № 0408355 (МКИ 6 G01F 1/32, оп убл. 16 0131г.) известен расходомер турбулентной жидкости, который включает в себя трубу, где циркулируе т жидкость, двойное препятствие, располагаемое в потоке жидкости, а также средства для измерения частоты отделения вихрей, порождаемых вышеназванным двойным препятствием. Это двойное препятствие состоит из первого препятствия, называемого верхним, и имеющим удлиненную форму, верхняя поверхность которого имеет выпуклую форму, а нижняя поверхность является плоской, и второго препятствия, называемого нижним, удаленным на определенное расстояние от первого, причем верхняя поверхность второго препятствия плоская, а нижняя поверхность имеет вогнутую форму или плоскую. Однако, в случаях особого применения, например, связанных с газом, такие расходомеры не могут применяться для измерения чисел Рейнольдса, которые меньше 146000, особенно меньше 33000. При больших числа х Рейнольдса сдвигаемые слои, которые развертываются на боковых краях препятствия отделяются и образуют ви хри жидкости, поток которой именуют турбулентным, а соответствующее число Строухаля является относительно ПОСТОЯННЫМ Наоборот,. при малых числах Рейнольдса сдвигаемые слои становятся последовательно ламинарными, вихри образуются быстрее, ча тота колебания этих вихрей уменьшается медленнее, чем скорость жидкости, а число Строухаля-увеличивается быстрее, что приводит к погрешностям в измерении объема жидкости. За прототип заявляемого изобретения принят счетчик турбулентной текучей среды, включающий в себя участок тр убы с вн утренним постоянным диаметром, в котором протекает жидкость, по меньшей мере, два препятствия, одно верхнее по ходу потока, и второе - нижнее по ходу потока, расположенные в середине потока жидкости в названном участке трубы и генерирующие основные вихри жидкости в результате колебательного процесса, причем каждое из препятствий имеет удлиненную форму продольных и поперечных размеров, перпендикулярных направлению потока жидкости, и средства для определения сигнала, соответствующего колебаниям вихрей, для вычисления по нему объема жидкости, при этом нижнее препятствие образовано из двух частей, соединенных между собой Т-образно, причем первая его часть имеет две большие параллельные друг др угу вер хнюю и нижнюю поверхности, а также две маленькие поверхности, а вторая часть имеет две большие поверхности тех же размеров и паралпельных направлению потока жидкости, а также два маленькие параллельные поверхности с теми же размерами, перпендикулярные направлению потока жидкости (Патент ЕР № 0240772, (MKMe G01F1 /32, qny6n 14 10.87 г.) Недостатком известного изобретения является то, что форма, размеры, а также взаиморасположение двух препятствий в трубе не обеспечивают генерирования вихрей текучей среды, позволяющих попучать постоянное число Строухаля, что особенно нежелательно в случае измерения параметров ламинарного потока, характеризующегося малыми числами Рейнольдса При измерении ламинарного потока с помощью известного счетчика частота колебаний вихрей, создаваемых препятствиями, уменьшается медленнее, чем скорость потока, и число Строухаля увеличивается, что приводит к неточности измерений. В основу изобретения поставлена задача повышения точности измерений расхода и объема жидкости в широких диапазонах чисел Рейнольдса счетчика турбулентной текучей среды путем оптимизации размеров и конфигурации вер хнего препятствия, в частности, расположения его стенок под углом, а также установления оптимапьного расстояния между обращенными друг к другу поверхностями нижнего и верхнего препятствий; что обеспечивает отделение сдвигаемого слоя от острого угла вер хнего препятствия, закручивание его и втягивание в пространство между препятствиями с выталкиванием его по мере образования вихрей, параллельно с образованием нестационарного движения потока за первой частью нижнего препятствия в районе его больших поверхностей, и тем самым вызывает явление рециркуляции, способствующее разрушению ламинарной струк туры сдви гаемого слоя и превра щение е го в 325B9 турбулентную, характеризующуюся постоянством чисел Строухапн, при которых частота колебаний потока прямо пропорциональна скорости его истечения Поставленная задача достигается за счет того, что в счетчике турбулентной текучей среды, включающем в себя участок трубы с внутренним постоянным диаметром, в котором протекает жидкость, по меньшей мере, два препятствия, одно верхнее по ходу потока, и второе - нижнее по ходу потока, расположенные в середине потока жидкости в названном участке трубы и генерирующие основные вихри жидкости в результате колебательного процесса, причем каждое, из препятствий имеет удлиненную форму продольных и поперечных размеров, перпендикулярных направлению потока жидкости, и средства для определения сигнала, соответствующего колебаниям вихрей, для вычисления по нему объема жидкости, при этом нижнее препятствие образовано из двух частей, соединенных между собой Т-образно, причем первая его часть имеет две большие параллельные друг др угу вер хню» и нижнюю поверхности, а также две маленькие поверхности, а вторая часть имеет две большие поверхности тех же размеров и параллельных направлению потока жидкости, а также два маленькие параллельные поверхности с теми же размерами, перпендикулярные направлению потока жидкости, согласно изобретения, верхнее препятствие имеет две большие поверхности, расположенные на расстоянии друг от друга и перпендикулярные направлению потока жидкости, при этом поперечные размер верхней поверхности превышает поперечный размер нижней поверхности, а также две маленькие симметричные поверхности, расположенные под углом к верхней поверхности, причем верхняя поверхность нижнего препятствия пзраЛпельна нижней поверхности верхнего препятствия и расположена от нее на расстоянии. При этом соотношение поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия к расстоянию между большими поверхностями верхнего препятствия равно 4-8. угол наклона каждой боковой поверхности верхнего препятствия к его верхней поверхности равен 30 -70°, а расстояние между вер хней поверхностью нижнего препятствия и нижней поверхностью верхнего препятствия равно 1/4-3/4 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия Поперечный размер первой части нижнего препятствия равен 0,8-1,2 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия, соотношение поперечного размера большей поверхности верхнего препятствия к внутреннему постоянному диаметру трубы равно 0,15-0,3. Большие поверхности первой части нижнего препятствия отстоят друг от друга на расстоянии, равном 0,02-0,08 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия, маленькие поверхности первой части нижнего препятствия параллельны друг другу, а маленькие поверхности второй части нижнего препятствия имеют поперечный размер, равный 0,02-0,08 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия, причем каждая из двух больших поверхностей второй части нижнего препятствия параллель на направлению потока жидкости и имеет размер, равный 0,8 -2,2 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия Кроме того, счетчик включает в себя средства для ослабления эффекта турбулентности, создаваемого непрерывными вихрями жидкости, которые генерируются при встрече одной части потока жидкости, соотве тствующей предельному спою потока, с верхним препятствием, которые образованы двумя опорными поверхностями, каждая из которых имеет, по меньшей мере, одну большую поверхность, перпендикулярную продольному размеру верхнего и нижнего препятствия, и каждая из которых закреплена на участке трубы с образованием продольного размера или максимальной толщины напротив предельного слоя потока жидкости, причем названные верхнее и нижнее препятствия зафиксированы одним из своих продольных противоположных концов на каждой большой поверхности опорной поверхности с образованием на каждой опорной поверхности участка, расположенного перед верхним препятствием, при этом максимальная толщина каждой опорной поверхности равна 0,03-0,05 внутреннего постоянного диаметра трубы. Каждый участок опорной поверхности имеет верхний конец, удаленный от верхней поверхности верхнего препятствия на расстояние, равное 0,1-0,4 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия. Счетчик также включает в себя средства для отделения колеблющихся основных ви хрей жидкости от непрерывных вторичных вихрей жидкости, которые генерируются при встрече одной части потока жидкости, соответствующей предельному слою потока, с верхним препятствием, и образованы двумя проходами, выполненными между второй частью нижнего препятствия и участком трубы с внутренним постоянным диаметром, с одной и с другой стороны продольных противоположных концов второй части нижнего препятствия, которые отстоят друг от др уга на расстоянии, не превышающем продольного размера первой части нижнего препятствия, причем каждый проход имеет максимальный продольный размер, равный D/40 - D/20, где D - внутренний постоянный диаметр трубы Кроме того, участок трубы с внутренним постоянным диаметром соединен с одной стороны выше по течению потока с верхним участком трубы, имеющим последовательно увеличивающийся вверх по течению внутренний диаметр, и имеющим внутреннюю стенку, которая выполнена с возможностью изменения направления потока жидкости под непрерывно изменяющимся углом, причем этот угол имеет нулевую величину в местах тр убы, где диаметр верхнего участка соответственно равен внутреннему постоянному диаметру трубы и диаметру верхнего участка трубы, а с другой стороны, ниже по течению потока с нижним участком трубы, имеющим внутреннюю стенку, предназначенную для резкого изменения направления потока жидкости на постоянный угол, равный 9-20°, и имеющую расширяющийся внутренний диаметр от величины размера внутреннего постоянного диаметра трубы до диаметра верхнего участка трубы 32589 Внутренний постоянный диаметр трубы счетчика имеет величину, составляющую 60-90% величины диаметра верхнего участка тр убы, а участок трубы с вн утренним постоянным диаметром имеет дл)іну, которая в 1,5-3 раза превышает эту величину внутреннего постоянного диаметра, причем верхняя поверхность верхнего препятствия размещена от участка верхней трубы на расстоянии, равном 0.5D1- D1, где D1 : диаметр верхнего участка трубы. Средства для определения сигнала, соответствующего колебаниям вихрей и для вычисле-, ния по нему объема жидкости, включают в себя пластинку, расположенную в середине потока жидкости за нижним препятствием по ходу потока и на участке тр убы с внутренним постоянным диаметром, причем пластинка имеет продольный размер, перпендикулярный направлению потока жидкости, и постоянное прямоугольное поперечное сечение, образованное двумя большими боковыми поверхностями, параллельными направлению потока жидкости, а также двумя маленькими верхней и нижней поверхностями, в пластинке в непосредственной близости к верхней маленькой поверхности выполнены два основных продольных и параллельных канала, причем каждый из основных каналов соединен с одной из больших боковых поверхностей пластинки через несколько вторичных перпендикулярных каналов, находящи хся на одинаковом расстоянии друг от др уга , а также датчик, соединенный с одной стороны с основными каналами и с другой стороны с электрической цепью, позволяющей вычислять объем жидкости по определенному сигналу. При этом маленькая верхняя поверхность пластинки имеет поперечный размер, в 0,1-0,4 раза больший поперечного размера верхней поверхности верхнего препятствия и расположена от верхней пластинки верхнего препятствия на расстоянии, равном 3-7 поперечного размера большой поверхности верхнего препятствия. Основные каналы имеют диаметр, немного меньший размера маленькой верхней поверхности пластинки,' и смещены в направлении потока жидкости. Кроме того, в заявляемом счетчике датчиком является датчик давления либо тепловой датчик. Другие, характеристики и преимущества данного изобретения показаны в нижеследующем описании, данном исключительно а качестве не офаничительного примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фи г.1 изображает схемати чески в разрезе по плоскости, содержащей ось симметрии трубы, счетчик турбулентного потока газа согласно первому варианту выполнения изобретения, фиг. 2 - схематически в разрезе по плоскости, содержащей ось симметрии трубы и перпендикулярной плоскости фигуры 1, тот же счетчик, что и на фигуре 1, фиг. 3 - схематически вид в перспективе пластинки счетчика турбулентного потока газа, представленного на фиг.1 и 2, увеличено, фиг.4 - схематически вид в перспективе второго варианта выполнения изобретения, представляюще го счетчик турбулентного потока газа, снабженный средствами для снижения эффекта турбулентности, создаваемой непрерывными вих* рями жидкости, генерируемыми при встрече части потока жидкости .с верхним препятствием, фиг. 5 - схематически в разрезе по плоскости, параллельной плоскости по фигуре 1, средства по изобретению, представленного на фигуре 4, фиг. 6 - схематически в разрезе по плоскости, перпендикулярной оси симметрии трубы, средства по изобретению, представленного на фигурах 4 и 5, фиг.7 - схематически в разрезе по плоскости, содержащей ось симметрии трубы, третий вариант выполнения изобретения, представляющий счетчик турбулентного потока газа, показанный на фигура х 1-3 и снабженный средствами для отделения колеблющихся ви хрей жидкости от непрерывных вихрей, фи г. 8 - схемати чески в перспекти ве че твертый вариант выполнения изобретения, представляющий счетчик турбулентно го потока газа, показанный на фигура х 1-3 , и снабженный средствами, предста вленными соо тве тственно на фигура х 4 и 7 , фиг.9 - схематически в разрезе по плоскости, содержащей ось симметрии трубы, пятый вариант выполнения изобретения, представляющий счетчик турбулентного потока газа, показанный на фигурах 1-3 в профилированной трубе, фиг. 10 - схематически в разрезе по плоскости, содержащей ось симметрии "трубы , и перпендикулярной плоскости фигуры 9, шестой вариант выполнения изобретения, представляющий счетчик турбулентного потока газа, показанный на фигуре 9, и снабженный средствами, представленными соответственно на фигурах 4 и 7, фиг. 11 - схематически в разрезе по плоскости, содержащей ось симметрии трубы, счетчик турбулентного потока газа, содержащий одно препятствие, размещенное в профилированной трубе, аналогичной трубе по фиг.9, фиг. 12 - схематически вид в перспективе препятствия счетчика турбулентного потока газа, показанного на фиг. 11, фиг. 13 - график, представляющий кривые измерений, полученных соответственно для счетчика турбупентного потока газа по фиг. 11 и 12 (А) и для счетчика турбулентного потока газа по фиг. 10 (В). фиг. 14 • график, представляющий кривые измерения, полученные для счетчика турбулентного потока газа, представленного на фиг.8 (С) и для счетчика турбулентного.потока газа, представленного на фиг. 10 (Д), фиг. 15 - упрощенная электрическая схема определения объема газа исходя из определения дифференциального давления, фиг. 16 - пиковый детектор, который используется в схеме по фиг. 15, фиг. 17 иллюстрирует способ вычисления с использованием пикового детектора по фигуре 16 на одном пике, фиг. 18 - пример атнапов на входе и на выходе пикового детектора по фиг. 16. Как показано на фигурах 1-Ю, счетчиком потока турбулентной текучей среды по изобретению является счетчик газа, который обозначен позицией 1 . Такой счетчик включае т в се бя участок 32589 тр убы 2, вн утри которой циркулир уе т газ, объем которого нужно измерить На фигурах 1 и 2 показано что участок трубы 2 имеет внутренний постоянный диаметр D Счеічик турбулентного потока газа по изобретению включает в себя также два препятствия 3 и 4, одно называется верхним препятствием 3, а другое - нижним препятствием 4 Эти препятствия располагаются в участке трубы 2 в середине газового потока В данном счетчике можно предусмотреть больше двух препятствий Каждое из этих препятствий имеет обычно форму, удлиненную в направлении, называемом продольным, которое перпендикулярно направлению газового потока и обладает поперечным размером, называемым шириной, который также перпендикулярен этому направлению газового потока Как показано на фигуре 1, эти препятствия представляют индивидуально поперечное сечение, которое имеет постоянную форму в его продольном направлении Это сечение находится в плоскости, параллельной направлению газового потока и перпендикулярной продольному направлению этих препятствий Верхнее препятствие 3 имеет продольный размер п, называемый высотой и равный D, имеющее две большие поверхности 5 и 6, перпендикулярные направлению газового потока и находящиеся друг от друга на расстоянии t Одна из этих больших поверхностей 5 называется верхней поверхностью и имеет поперечный размер d, в то время как другая поверхность 6 называется нижней поверхностью и имеет поперечный размер, меньший чем d Преимущественно, отношение d/t равно 4-8, например, равно 5,5 Верхнее препятствие 3 имеет также две маленькие боковые поверхности 7 и 8, симметричные по отношению к средней плоскости, параллельной направлению газового потока и перпендикулярной плоскости фиг 1 Каждая из этих поверхностей 7 и 8 образует с верхней поверхностью 5 один и тот же угол р\ равный 30-70°, например, равный 58" Поперечное сечение верхнего препятствия имеет форму трапеции, большее основание которой расположено выше по потоку текучей среды Очень важно, чтобы угол Р был как можно меньше, для того, чтобы, с одной стороны, верхняя поверхность 5 верхнего препятствия имела острые края, справа от которых попеременно должны образовываться сдвигаемые слои газового потока, а, с др угой стороны, механические качества краев должны быть удовлетворительными Эти слои затем отделяются и образуют вихри е результате колебательного процесса Если угол очень большой и если расстояние также слишком большое, сдвигаемые слои могут "приклеиться" к боковым стенкам 7 и 8 верхнего препятствия, что будет мешать развитию сдвигаемых слоев и, следовательно, образованию вихрей Наоборот, если угол (5 меньше 30е, то препятствие становится незначительным и не может механически сопротивляться газовому потоку Нижнее препятствие 4 образовано из двух частей Первая часть 9 имеет продольный размер п, равный D, и представляет две большие поверхности 10 и 11 , параллельные др уг др угу и имеющие один и тат же поперечный размер L Одна из поверхностей 10, называемая верхней поверхностью, располагается на расстоянии d1 от нижней поверхности 6 верхнего препятствия 3, параллельно этой поверхности, создавая таким образом между препятствиями промежуточное пространство Другая поверхность 11, называемая нижней поверхностью, расположена на расстоянии от верхней поверхности 10, равном 0 02-0,08d, например, 0,06d Две маленькие поверхности, называемые боковыми, 12 й 13, параллельны друг другу и направлению газового потока и придают поперечному сечению первой части нижнего препятствий прямоугольную форму Согласно одному из вариантов, который не представлен, нужно заметить, что обе маленькие боковые поверхности 12 и 13 могут также образовывать вместе с верхней стороной 10 один и тот же угол, равный 30 -70" и придавать таким образом первой части 9 нижнего препятствия 4 форму трапеции В таком случае, первая часть 9 нижнего препятствия 4 и верхнее препятствие 3 не должны обязательно иметь строго идентичную форму Вторая часть 14 нижнего препятствия имеет продольный размер п, равный D, и имеет две большие поверхности 15 и 16 одних и тех же размеров которые параппепьны между собой и направлению газового потока Две маленькие стороны 17 и 18 второй части 14 нижнего препятствия 4 параллельны между собой и перпендикулярны направлению газового потока и придают поперечному сечению названной второй части нижнего препятствия прямоугольную форму Обе маленькие стороны 17 и 18 имеют поперечный размер, равный 0,02 и 0,08d например, 0,06d Для поперечного размера, который меньше 0,02d, механическая жесткость второй части нижнего препятствия 4 недостаточна Каждая из больших поверхностей 15 и 16 имеет размер о, параллельный направлению газового потока, и называется длиной, которая равна 0,8-1,2d, например, равна d Обе части 9 и 14, описанные выше, соединены таким образом, чтобы придать поперечному сечению нижнего препятствия форму Т Вправо от одного из остры х краев вер хнего препятствия 3 сдвигаемый слой, который о бра- * зуется о тделяется , затем закручивае тся, чтобы образова ть ви хрь за нижним препятствием 4 по ходу потока Таким образом, при образовании этого сдвигаемого слоя со стороны боковой поверхности 7 верхнего препятствия 3 газовый поток втягивается в промежуточное пространство между двумя препятствиями 3 и 4 со стороны, противоположной названному верхнему препятствию, т е со стороны боковой поверхности 8 и выталкивается со стороны, где образуется сдвигаемый спой непрерывно по мере образования вихрей Кроме того, нестационарные движения газа немедленно образуются за первой частью 9 нижнего препятствия 4 и напротив больших поверхностей 15 и 16 второй части 14 названного нижнего препятствия Эти движения газа соответствуют явлению рециркуляции, которая способствуе т разрушению ламинар 32589 ной структуры сдви гаемого слоя и его дестабилизации, чтобы придать ему турбулентный характер. Таким образом, очень важно, чтобы расстояние d1, разделяющее оба препятствия 3 и 4, было выбрано разумно, и чтобы оба процесса: втягивание газового потока в промежуточное пространство и соответственно рециркуляция выполняли полностью и одновременно свои функции Расстояние d1, разделяющее оба препятствия таким образом , до лжно бы ть ра вно 1/4 и (3/4 )d На самом деле , при вели чине , боль ше (3/4)d, вихри стремятся образовываться в промежуточном пространстве, но их образование нарушается присутствием нижнего препятствии 4. Наоборот, если расстояние меньше (1/4}d, газовый поток не будет практически втягиваться в промежуточное пространство и феномен рециркуляции не буде т иметь никакого эффек та К том у же нужно следить,, чтобы, с одной стороны, поверхности 10 и 11 первой части 9 нижнего препятствия 4 не были отодвин уты др уг о т др уга больше, чем на 0,08d для избежания феномена паразитной рециркуляции справа от маленьких боковых поверхностей 12 и 13, а, с другой сторо ны, следить за тем, чтобы поперечный размер второй части 14 нижнего препятствия 4 не был больше 0.08d, чтобы не сокращать, амплитуду нестационарных движений газа, образованных напротив больших повер хностей 15 и 16 названной ато- . рой части 14 нижнего препятствия 4 Преимущественно, когда нарушение, идущее сверху по ходу потока, передается в газовый поток в направлении обоих препятствий, названное нарушение не усиливается, как это мог бы предполагать любой специапист в данной области техники, но, напротив, это нарушение контролируется благодаря указанному эффекту рециркуляции. Как представлено на фигура х 1-3, счетчик турбулентного газа 1 включает в себя также средства 19 для определения сигнала, соответствующего колебаниям вихрей и для вычисления по нему объема газа Во всяком случае , нужно заметить, что специалист способен вычислить непосредственно расход газа из определенного' сигнала, соответствующего колебаниям вихрей. Эти средства включают в себя элемент в форме пластинки 19, расположенной на участке трубы 2 в середине газового потока. Например, пластинка 19 имеет продольный размер D, соответствующий ее высоте, и который перпендикулярен направлению газового потока. Пластинка 19 образована, с одной стороны, из двух больши х поверхностей 20 и 21, параллельных между собой и направлению газового потока, и называемых боковыми поверхностями, а, с другой стороны, из двух маленьких поверхностей 22 и 23, параллельных между собой и перпендикулярных большим поверхностям, и называемых соответственно верхней поверхностью 122 и нижней поверхностью 23. Как показано на фигура х 1 и 3, эти повер хности придают поперечному сечению пластинки 19 постоянную прямоугольную форму по ее высоте. На самом деле, пластинка 19 и особенно поперечный размер верхней поверхности 22, который равен 0,1-0,4d, например, равен 0,2d, составляет препятствие с острыми краями, вызывающее 'отклеивание' газового потока при контакте с названной верхней поверхностью 22, называемой также краем атаки, и создавая таким образом турбулентную зону, прочередно контактируя с каждой из боковых поверхностей 20 и 21 названной пластинки 19 ' Создание этой турбулентной зоны улучшает качество информации, передаваемой вихрями. К тому же, верхняя поверхность 22 ппастинки преимущественно расположена на расстоянии от верхней поверхности 5 верхнего препятствия 3, равном 3-7d, с целью сформировать как можно более качественный сигнал о колебании вихрей. К тому ж© отмечен необычный эффект, при встрече вихрей с пластинкой 19 создается акустическая волна и распространяется вверх против хода потока, нарушая структур у сдвигаемого слоя и усиливал турбулентный характер вихрей при малых скоростях газа. Два основных канала 24 и 25, параллельных друг другу, выполнены продольно в пластинке 19 в непосредственной близости с верхней поверх ностью 26. Эти каналы 24" и 25 простираются внугрь пластинки 19 от ее верхней части на расс тояние, которое меньше высоты названной плас. тинки. Несколько вторичных каналов 27, 26, 29 и 30, 31, 26 располагается на одинаковом расстоя нии друг о т др уга вдоль продольного размера ос новных кэналоэ 24 и 25 таким образом, чтобы пер пендикулярно соединить каждый из названных ос новных каналов с одной из боковых сторон 20 и 21 % пластинки 19. Например, каждый основной канал 24 (соответственно 25) соединен с одной из боковых поверхностей 20 (соответственно 21) пластинки 19 через три вторичных канала 27, 28 и 29 (соответственно 30, 31 и 26), диаметр которых почти равен диаметру основных каналов Оба основных канала 24 и 25 соединяются, например, через гибкую связь (шнур) с тепловым датчиком (не представлен), который определяет поток, вызываемый дифференциальным давлением, наведенным в каналы в результате колебания вихрей. Датчик может быть также датчиком давления. На фигуре 15 представлена упрощенная блок-схема электронной цепи, позволяющей, при определении дифференциального давления датчиком 32, последовательно подавать с помощью усилителя 33 альтернативный сигнал на вход пикового детектора 34, преобразовывать с помощью названного пикового детектора этот альтернативный поданный сигнал в импульсный сигнал, где каждый импульс представляет унитарный объем газа, а затем подсчи тыва ть с помощью сче тчика 35 число импульсов, чтобы получить объем газа. Как представлено на фигуре 16 пиковый детектор 34 включае т в себя, например, усили тель 36 с резистором 37 и конденсатор 38, пороговый прибор 39, содержащий два диода 40, 41, встреч но включенные, конденсатор 42, выполняющий роль запоминающего устройства, дифферен циальный усилитель 43 и резисторы 44 и 45. Каж дый диод 40 и 41 может быть вы водом полево го транзистора. Усилитель 36, резистор 37 и конден сатор 38 изолируют сигнал на входе конденсатора 42 Каждый диод характеризуется порогом и пока зывает падение напряжения, когда он находится в 32589 импульсов, и, следовательно, объем газа Знап время между двумя импульсами, также легко можно получить величину расхода газа Диаметр основных каналов 24 и 25 немного меньше ширины пластинки 19, и поэтому названные каналы сдвинуты в направлении газового потока Эти каналы располагаются как можно ближе к "краю атаки" 22 названной пластинки 19, чтобы повысить точность сигнала Кроме того, каналы позволяют фильтровать все шумы, сопровождающие сигнал, в результа те сип вязкости, которые встречает газ б названных каналах, и таким образом получать улучшенное соотношение си гнал/шум По причинам, связанным с качеством информации, возвращаемой через пластинку 19 и датчик, нужно, чтобы поперечный размер L верхней поверхности 10 первой части 9 нижнего препятствия 4 был равен 0,8-1,2d, и, например равен, d Если L больше, чем 1,2d, пластинка 19 не возвращает почти никакого сигнала. Наоборот, если L меньше, чем 0,9d, сигнал, возвращенный пластинкой 19, имеет погрешности Согласно одному варианту изобретения, не представленному на фигурах, средства для определения сигнала, соответствующего колебаниям вихрей и для вычисления по нему объема газа, включают в себя два ультразвуковых преобразователя, расположенных сзади по ходу потока двойного препятствия 3 и 4 и соединенных со стенками участка трубы 2 диаметрально противоположными (в этом варианте не нужно предусматривать пластинку, которая описана выше) Один из преобразователей передает ультразвуковой сигнал, который модулируется сигналом колебаний вихрей, полученным другим преобразователем, и демодулируется для вычисления частоты колебания и, таким образом, расхода и объема газа Отмечается, что частота колебаний, полученная с помощью счетчика потока турбулентного газа по изобретению, ниже, чем, частота, полученная со счетчиком, который имеет только одно препятствие Профиль скорости газового потока непосредственно перед верхним препятствием 3 ровный не полностью, как представлено на фигуре 4, а его предельный слой находится рядом с периферией участка трубы 2 Ко гда поток газа, представленный с левой стороны фигуры 4. встречает верхнее препятствие 3, образуется попьременно с одной и с другой стороны названного верхнего препятствия сдвигаемый слой, который образует за нижним препятствием 4 вихри 51, называемые основными вихрями Однако, предельный слой газового потока, встречаясь с препятствием 3, создает непрерывный вихрь 52, называемый вторичным* Этот вихрь образуется на каждом из продольных концов 53 и 54 верхнего препятствия 3 и нарушает образование основных вихрей 51 На фигуре 4 представлен один вихрь Согласно второму варианту выполнения изобретения, представленному на фигурах 4*6, счетчик турбулентного газа включает в себя средства 55, 56, 57 и 58, чтобы сократить эффект турбулентности, создаваемый вторичными вихрями 52. состоянии проводимости Когда амплитуда сигнала в точке 46 увеличивается выше порога диода 40, диод будет находиться в состоянии проводимости, а величина сигнала напряжения в точке 46, уменьшенная в результата падения напряжения на диоде 40, будет заложена в память в конденса торе 42 Дифференциальный усилитель 43 сравнивает величину напряжения в точке 46 с величиной напряжения на конденсаторе 42 и подает высокий сигнал, когда напряжение о точке 46 выше напряжения на конденсаторе 42 Когда пик достигнут и амплитуда сигнала уменьшена, разница между величиной сигнала в точке 46 и величиной сигнала, запомненного конденсатором 42, падает ниже порога диода 40 а диод 40 переходит в непроводящее состояние Величина сигнала, запомненного в конденсаторе 42. становится фиксированной Когда амплитуда сигнала в точке 46 падает ниже величины сигнала, запомненного конденсатором 42, усилитель 43 подает низкий сигнал, показывающий, что появился пик Когда амплитуда сигнала падает ниже величины сигнала, запомненного в конденсаторе 42, на величину, соответствующую порогу диода 41, этот диод переходит в проводящее состояние, а величина сигнала, запомненная в конденсаторе 42, падает вместе с величиной сигнала в точке 46, уменьшенной на величину падения напряжения на диоде 41 Когда отрицательный пик достигнут и пройден, диод 41 становится снова непроводящим, а усилитель 43 будет показывать изменение состояния, когда сигнал в точке 46 увеличится и станет больше величины сигнала, запомненного конденсатором 42 Фигура 17 иллюстрирует изменение напряжения первого сигнала в точке 46 кривой 47 и изменение напряжения конденсатора кривой 48 Сначала напряжение конденсатора (кривая 48) равно напряжению сигнала по кривой 47, уменьшенному на величину Vd. соответствующую падению напряжения диода 40, а усилитель 43 подает высокий сигнал Когда пик достигнут в момент времени to, а напряжение сигнала по кривой 47 снижается ниже пороговой величины диода 40, напряжение конденсатора (кривая 48} фиксируется В момент времени И напряжение сигнала по кривой 47 падает ниже напряжения, запомненного в конденсаторе, а выход усилителя 43 подает низкий сигнал В момент времени 12 разница между напряжением сигнала по кривой 47 и напряжением, запомненном в конденсаторе, больше, чем пороговая величина диода 41, а напряжение конденсатора является следствием напряжения первого сигнала Фигура 18 показывает выходной сигнап цепи, рассматриваемой на фигуре 16, сравнивая его с примером входного сигнала Можно рассматривать входной сигнал как синусоидальный сигнал высокой частоты, но с небольшой амплитудой^ наложенной на шум с большой амплитудой, который порождает большие амплитудные колебания сигнала Несмотря на эти колебания, изменение значения входного сигнала на каждом положительном пике 49 или на каждом отрицательном пике 56 обозначается изменением значения выходного сигнала Выходной сигнал может быть использован сраз у же счетчиком 35, чтобы выдать число 8 32589 Эти средства образуются двумя опорными основаниями 55 и 57, параллельными между собой, имеющими каждое, по меньшей мере, одну большую поверхность 59 и 60, которая перпендикулярна продольному размеру верхнего препятствия 3 и нижнего препятствия 4. Каждое опорное основание 55 и 57 имеет форму диска с определенной толщиной или продольным размером, а также диаметр, который больше максимального поперечного размера d верхнего препятствия 3 (фигура 5) Оба опорных основания 55 и 57 закрепляются на внутренней стенке участка трубы 2 с внутренним диаметром О диаметрально противоположно, для того, чтобы одна из больших поверхностей 59 опорного основания 55 была повернута внутрь названного участка трубы и на ходилась напротив одной из больших поверхностей 60 другого опорного основания. Каждое из опорных оснований 55, 57 частично располагается на участке тр убы 2, как представлено на фиг 6, таким образом, чтобы ее максимальной толщине е опорного основания, которая меньше всей толщины названного опорного основания, выступала вн утрь названного участка тр убы 2. Толщина е равна 0,03-0,05 D, для того, чтобы выступающая часть эти х опорных оснований была поверхностью предельного слоя газового потока. На самом деле, если толщина е меньше 0,03 D, эффект турбулентности, создаваемый вторичными вихрями 52, сокращается недостаточно Но если зга толщина больше 0,05 D, выступающая часть оснований 55 и 57 может мешать газовому потоку, что приводит к нарушению образования основных вихрей 51. Верхнее препятствие 3 и нижнее 4 фиксируется, каждое одним из их противоположных продольных концов 53 и 54 на каждом из больших поверхностей 59 и 60 опорных оснований 55, 57, расположенных одно против другого Как представлено на фиг. 5, верхнее препятствие 3 монтируется на опорном основании 55, называемом нижним опорным основанием, таким образом, чтобы каждое из этих оснований имело участок, соответственно 56 и 58, расположенный перед верхним препятствием 3 Таким образом, предельный слой газового потока встречает сначала участок 56 нижнего основания 55 перед тем, как встретить верхнее препятствие 3. Эффектом этого является ослабление вторичного непрерывного вихря 52, который образуется при встрече с названным верхним препятствием 3. Следовательно, взаимодействие между этим вторичным вихрем 52 и основными вихрями 51 ослабляется. Ясно, что такое же явление происходит и по месту другого опорного основания 57, называемого верхним опорным основанием. Каждый участок опорного основания имеет верхний конец 61 и 62, который удален от верхней поверхности 5 верхнего препятствия 3 на расстояние 0,i-0,4d, например на 0,35d. В случае, когда это расстояние больше 0,4d, вторичные вихри 52 ослабевают, но могут формироваться снова и снова стать достаточно сильными, чтобы нарушить основные вихри 51. В этой конструкции первая часть 9 нижнего препятствия 4 крепится на той части опорного основания, которая имеет1 наибольший диаметр, и поперечно направлению газового потока Таким образом, участок длины второй части 14 нижнего препптс.ічия А за пределы опорного основания вниз или прочь по ходу потока (фигура 5) Отмечено, что в некоторых случаях, и это яь 'яется преимуществом, можно допустить формирование вторичных вихрей 52 и предусмотреть сзади верхнего препятствия 3 средства &3 и 64 для отделения вторичных вихрей ог основных. Согласно третьему варианту выполнения изобретения, представленному на фигуре 7, эти средства образуются двумя проходами 63 и 64, диаметрально противоположными на участке тр убы 2 Каждый из проходов 63 и 64 выполнен между одним из продольных концов 65 и 66 второй чзсти 14 нижнего препятствия 4 и участком трубы 2 В таком предпочтительном расположении вторая часть 14 нижнего препятствия 4 имеет продольный размер или высоту, которая меньше продольного размера h первой части 9 названного нижнего препятствия Когда предельный слой газового потока сталкивается с верхним препятствием 3, сильные вторичные вихри образуются по месту противоположных продольных концов 53 и 54 названного верхнего препятствия 3 и идут навстречу основным вихрям Однако, формирование основны х вихрей создает разрежение, в резупьтате которого вторичные вихри притягиваются ко второй части 14 нижнего препятствия 4, в направлении нижнего прохода 63 и вер хнего прохода 64 , мешая, таким образом, названным вторичным вихрям взаимодействовать с названными основными вихрями, и таким образом мешать определению сигнала Каждый проход 63 и 64 имеет, например, почти прямоугольную форму, продольный размер которого равен 1/40 и (1/20JD, и например, равен (1/36)0 . Если продольный размер каждого прохода 63 и 64 больше (1/20)D, явление рециркуляции, которое имеет место напротив больших поверхностей 15 и 16 второй части 14 нижнего препятствия, рискует быть нарушенным и образование основных вихрей может быть сорвано. Наоборот, если продольный размер меньше 1/40D, эффект разрежения, который сказывается на вторичных вихрях, менее благоприятен, и взаимодействие этих вихрей с основными вихрями становится слишком значительным. Согласно четвертому варианту выполнения изобретения, представленному на фигуре 8, можно соединить средства 55 и 57, чтобы сократить эффект турбулентности, создаваемый вторичными вихрями 52, показанными на фигура х 4-6, и средства 63 и 64, чтобы отделить названные вторичные вихри 52 от основных вихрей 51, представленных на фигуре 7 Соединяя эти средства, можно получить эффек т, который позволит значительно уменьшить взаимодействие между вторичными вихрями 52 и основными вихрями 51. Пятый вариант выполнения изобретения представлен на фигуре 9 и в описании, которое следует, причем ссылочные номера предшествующи х фигур будут сохранены. Счетчик турбулентной жидкости включает в себя два препятствия 3 и 4, а также пластинку 19, снабженную продольны 32569 ность. На участке трубы 2 с внутренним диаметром D, верхнее препятствие 3 размещается в непосредственной близости к верхнему участк у 67 трубы, чтобы оставить вниз по течению за препятствием достаточное пространство для образования колеблющихся вихрей. Более точно, верхняя поверхность 5 верхнего препятствия 3 размещается на расстоянии от верхнего участка 67 трубы, равном 0.5D1 и D1. При расстоянии, которое меньше 0.5D1, газовый поток, достигающий верхнего препятствия 3. имеет скоростной фронт, который еще не стабилизировался. И, наоборот, если расстояние больше, чем D1, с одной стороны, скоростной фронт газового потока рэчвиеает предельный слой, могущий наводить сильные вторичные вихри, которые рискуют нарушить основные колеблющиеся вихри, а, с другой стороны, счетчик теряет в своей производительности. Участок трубы 2 с диаметром D соединен со стороны вниз по течению с нижним участком 69 трубы, внутренняя стенка которого 70 образует с направлением газового потока постоянный угол а. Соединение между двумя участками трубы 2 и 69 представляет собой острие кромки 71. Нижний участок 69 трубы имеет внутреннюю стенку 70, имеющую форму усеченного конуса, которая простирается от острой хромки 71 до основной трубы с диаметром D1. В результате резкого расширения трубы согласно данному углу после прямого участка трубы 2, в котором образуются колеблющиеся вихри, происходит уменьшение скорости газа и увеличение его давления. Было констатировано, что эта характеристика изображения создает отрыв газового потока справа и вниз по ходу потока от острой кромки 71 и дает, таким образом, возможность появления барьера давления на выходе участка трубы 2. Функция этого барьера заключается в том, чтобы задерживать газовые вихри внутри участка трубы 2, что позволяет поддерживать постоянным размер названных вихрей, т.е. иметь постоянное число Строухаля, особенно для малых чисел Рейнольдса, и таким образом получить частоту колебания, прямо пропорциональную скорости газа. Угол расширения нижнего участка 69 трубы должен быть выбран разумно точно, чтобы можно было довести давление до приемлемой величины. Угол обычно равен 9-20°, преимущественно 10 15°, и, например, равен 10,78". На самом деле, угол расширения больше 20° будет производить интенсивную рециркуляцию газа, а изменение скорости газа приведет к увеличению турбулентности газа, но не к созданию эффективного барьера давления, чтобы поддерживать постоянным размер вихрей. К тому же при угле расширения, равном меньше 9е, давление будет постепенно увеличиваться вдоль нижнего участка 69 трубы, что будет недостаточно для контроля размера вихрей. Согласно шестому варианту выполнения изобретения, можно комбинировать характеристики счетчика турбулентного газа' на фигуре 9 с характеристиками счетчика на фигуре 8. Тогда можно получить счетчик турбулентного потока газа, представленный на фигуре 10, с двумя препятст ми каналами 24, 25, соединенными с датчиком, как описано выше. Согласно этому варианту выполнения, участок трубы 2 диаметром D, в котором располагаются оба препятствия 3 и А и пластинка 19. соединяется перед препятствием с участком трубы, называемым верхним или передним участкам 67, внутренний профиль которого имеет варьируемый диаметр, который увеличивается вверх по потоку до величины D1, которая является величиной диаметра основной трубы. Верхний участок 67 трубы имеет внутреннюю стенку 68, которая образует с направлением газового потока угол, непрерывно изменяемый от места пересечения названной внутренней стенки с участком трубы 2, имеющим внутренний диаметр D, пересечения, при котором названный угол принимает нулевую величину, до места, где верхний участок 67 трубы имеет внутренний диаметр, равный D1, и где угол снова принимает нулевую величину. Такое расположение предпочтительно, исходя, прежде всего, из того, что газовый поток, идущий сверху счетчика, не встречает при входе в счетчик острых краев, и таким образом он не нарушается образованием турбулентности. Поток ускоряется а участке трубы 2 с внутренним диаметром, что придает скоростному фронту потока характер, наиболее близкий турбулентному режиму и более стабильный. Следовательно, при малых числах Рейиольдса газового потока природа сдвигаемого слоя, который образуется на верхнем препятствии, отходит от ламинарного режима. Как представлено на фигуре 9, вн утренняя стенка 68 верхнего участка 67 трубы имеет в плоскости, параллельной направлению газового потока, локальный профиль, образованный последовательно сверху вниз по ходу потока двумя дугообразными участками с противоположными вогнутостями, соединенными в одной точке. Нужно заметить, что соответствующие дуги не должны иметь обязательно идентичный радиус, как в слу-, чае фигуры 9 Также можно предусмотреть внутренний локальный профиль, образованный частью синусоидальной кривой. Этот вариант не представлен. Уменьшенный диаметр D участка трубы 2 имеет величину, равную 60-90% величины диаметра D1 основной трубы. На самом деле, если величина D меньше на 60% величины D1, потеря напора становится не восполняемой и частота колебания становится слишком высокой для того, чтобы ее можно было определить с помощью простых средств. К тому же при величине D, которая больше величины 01 на 90%, газовый поток недостаточно ускорен. Преимущественно, диаметр D имеет величину 70-80% от величины начального диаметра D1 и равен, например, 72% от D1. Кроме того, участок трубы 2 с внутренним диаметром D имеет длину, в 1,5-3 раза больше диаметра D, и, например, равен 2D. Эта характеристика позволяет, с ' одной стороны, использовать достаточное пространство, для того, чтобы могли образовываться колеблющиеся вихри, а, с др угой стороны, придавать газовому сче тчику хорошую производитель 10 32589 Таким обра юм, счетчик турбу пентного газа 72 включает в себя участок трубы 73, в котором размещают препятствие 74. Препятствие 74 имеет верхнюю (переднюю) поверхность 75 и нижнюю (заднюю) поверхность 76, обе плоскости и п раллельны между собой, названная верхняя поверхность 75 больше, чем названная нижняя поверхность 75 Плоскость этих обоих поверхностей перпендикулярна направлению газового потока. ' Препятствие 74 имеет также две боковые поверхности 77 и 78, симметричные, которые образуют с вер хней повер хностью 75 постоянный угол р, таким образом, чтобы придавать поперечному сечению названного препятствия форму Трапеции, основание которой обращено против хода потока (против течения). На фигурах 11 и 12 видно, что средства для определения сигнапа, соответствующе го колебаниям вихрей и для вычитания объема газа, содержат два основных канала 79 и 80, параллельных Друг др угу и выполненных вдоль препятствия 74 в непосредственной близости к боковым поверхностям 77 и 78 названного препятствия. Эти каналы 79 и 80 симметричны по отношению к средней плоскости, содержащей ось симметрии трубы и перпендикулярны плоскости, содержащей поперечное сечение препятствия 74. Указанные средства включают также несколько вторичных каналов, число которых может быть в два раза больше числа основных, 81, 82, 83, 84, эти каналы равномерно распределены вдоль продольного размера основных канапов 83 и 84, перпендикулярно к названным основным каналам. Эти вторичные каналы соединяют основные каналы с боковыми поверхностями 77 и 78 препятствия 74. Вторичные каналы 81, 82, 83. 84 имеют диаметр, равный диаметру основных каналов. Каждый из основных каналов 79 и 80 соединен, например, с тепловым датчиком (не представлен), который будет определять поток, вызываемый дифференциальным давлением, наводимым в названные основные каналы отделением вихрей. Классическая электронная цепь, такая как представлена на фигура х 15 и 16, позволяет вычислять объем газа по определенному дифференциальному давлению, как это уже объяснялось выше. Поверхность 74 монтируется на двух опорных основаниях кругообразной формы, из которых одно, нижнее опорное основание 85, представлено на фигурах 11 и 12. Верхняя поверхность 75 препятствия 74 размещается на расстоянии 0,35d от верхнего конца 86 участка опорного основания 85, расположенного вверх по течению от названной верхней поверхности 75 Угол р\ который образует боковые поверхности 77 и 78 препятствия 74 с вер хней поверхностью 75 названного препятствия, равен 4°, Испытания, проводимые с этими двумя счетчиками, состояли в том, чтобы обнаружить относительную погрешность, появляющуюся при определении объема газа, проходящего через каждый из названных счетчиков по отношению к эталонному счетчику при расходах, равных от 20 до 600 м 3/час, соответствующи х спектру чисел Реинольдса от 3700 до/11900. Таким образом, фигура 13 представляет для каждого из газовых счетчиков относительную пог виями, верхним 3 и нижним 4, которые крепятся своими продольными противолежащими концами 53 и 3 к двум опорным основаниям 55 и 57, частично вставленным в первый участок трубы 2 для ослабления эффекта турбулентности, создаваемого непрерывными вторичными вихрями газа, генерируемыми при встрече предельного слоя потока с верхним препятствием 3. Кроме того, вторая часть 14 нижнего препятствия 4 имеет продольный размер, который меньше продольного размера первой части 9 и предназначен для выполнения двух проходов, нижнего 63 и верхнего 64, между названной второй частью 14 нижнего препятствия 4 и участком трубы 1 с внутренним диаметром D. Эти проходы, имеющие прямоугольную форму, позволяют отделять вторичные вихри от основных вихрей. На участке трубы 2 с внутренним диаметром D, пониже препятствий, предусмотрена пластинка 19, которая имеет продопьные каналы 24 и 25, соединенные с датчиком, например, тепловым (не представлен на фигурах), позволяющим определять сигнал, соответствующий основным колебаниям. Как указано выше, датчик соединен с электронной цепью, представленной на фи гура х 15 и 16, которая позволяет вычислять объем газа при определении дифференциального давления, Участок трубы 2 соединен, с одной стороны, вверх по потоку с верхним участком 67 трубы, профилированным таким образом, чтобы создать ускорение газа без нарушения, а, с др угой стороны, вниз по потоку, с нижним участком трубы 69, имеющим внутри форму усеченного конуса с острой кромкой 71 в месте соединения с названным участком трубы 2, эффектом чего является создание избыточного давления, которое задерживает основные вихри в правом участке тр убы. Такой газовый счетчик позволяет измерять объемы газа при очень малых числах Реинольдса до величин 3700 с динамикой 30 :1 и с относительной погрешностью ±1%. Нужно уточнить, что число Реинольдса измеряется для газового потока в трубе диаметром D1. Чтобы показать преимущества счетчика для турбулентной жидкости по данному изобретению, были проведены испытания, результаты которых представлены на фигура х 13 и 14. Первое испытание было осуществлено последовательно на двух счетчиках турбулентного газа, первый из которых представлен на фигурах 11 и 12, а второй представле,н на фигуре 10. Диаметры D1 обоих тр уб равны 100 мм. Счетчик по фигурам 11 и 12 отличается от счетчика, показанного на фигуре 10, тем, что он имеет только одно препятствие разных размеров, способное генерировать ви хри, и тем, что средства для определения сигнала, соответствующего колебаниям названных ви хрей и для вычитания объема газа, устанавливаются на названном препятствии. Кроме этих отличий, все, что было описано выше относительно профилированной трубы, расположения препятствия в трубе, опорных поверхностей и их расположения относительнр названной трубы и названного препятствия, остается действи тельным и не будет повторяться в дальнейшем. 11 32589 решность в процентах в зависимости от числа Рейнольдса, а полученные кривые А и В являются кривыми соответствующи х измерений счетчика по фигуре 11 и счетчика по фигуре 10 Таким образом, представляется ясным, что газовый счетчик по фигуре 10 (с двойным препятствием) позволяет измерять, и довольно надежно, объем газа при малых числах Рейнольдса, вплоть до 3700, в тй время как счетчик по фигуре 11 (с простым препятствием) не позволяет надежно измерять объем газа при числе Рейнольдса меньше 16500 Другое испытание такого же типа, результаты которого представлены на фигуре 14, состояло в том, чтобы сравнить два газовых счетчика по изобретению, один из которых показан на фигуре 8, а другой соответствует варианту выполнения, представленном на фигуре 10. Относительно этих двух счетчиков ясно, что кривые измерения С и В, полученные соответст венно для счетчиков по фигурам 8 и 10, удовлетворительны и отражают.отличную линейность названных счетчиков Во всяком случае, было замечено, что ниже числа Рейнольдса, равного 18600, со сче тчиком по фигуре 8 шум очень значительный по отношению к сиґналу колебаний. Наоборот, факт разме щения двойно го препятствия в про филированной тр убе значительно улучшает соотно шение сигнал/шум для чисел Рейнольдса меньше 18600., требующи х только упро щенны х электронны х средств для вычисления обьема газа по определяемому сигналу Вариант выполнения со ссылками на фигуру 10 является, таким образом, предпочтительным, потому что он позволяет получить очень сильный и очень стабильный сигнал и всегда можно получить* объем газа даже при очень малых числах Рейнольдса - порядка 3700. ФИГ. 1 17 18 25 24 9 - 3— -23 Фиг. 2 12 32589 -23 Фиг. З Фиг. 4 Фиг. 5 13 32589 Фиг. 6 66 14' -25 24 / с /^ Фиг. 7 t—51 Фиг. 8 14 32589 68 24 Фиг. 10 Фиг. 11 15 I 19 32589 Фиг. 12 Погрешность (%) 4 3700 10500* 10600 f~" 37300 I *—1 Ir Фиг. 13 16 50000 . * ------ 1 ----- — Число Ч Рейнольдов 32589 Число Рейнольдса 03250 -З 3700 10(100 37300 БОООО 74000 Фиг. 14 32 33 34 Фиг. 15 17 35 1 І 1000 32589 V Vd сигнал на выходе tO ш л t1 t2 Фиг. 17 сигнал на входе Фиг. 18 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (0 3 1 2 2 ) 3 - 7 2 -8 9 (0 3 12 2 )2 -57 -0 3 18 _L