Датчик витрати

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам расхода жидкостей или газов. Известен датчик расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами, связанный с преобразователем перемещений (деформации) гибкий чувствительный элемент, выполненный в виде ориентированной параллельно контролируемому потоку упр угой ленты, закрепленной консольно между входным и выходным каналами заподлицо с их стенками, причем между лентой и стенками корпуса выполнена замкнутая полость, сообщающаяся с контролируемым потоком через зазоры между краями ленты и стенками корпуса. Недостатком прототипа является низкая чувствительность, что обусловлено недостаточно большой силой взаимодействия контролируемого потока с гладкой поверхностью упругой ленты. В основу изобретения поставлена задача создать такой датчик расхода, в котором незначительные приращения расхода контролируемого потока вызывали бы значительные приращения прогиба упругой ленты. Поставленная задача решается тем, что в известном датчике расхода, содержащем корпус с входным и выходным каналами, связанную с преобразователем перемещений, ориентированную параллельно контролируемому потоку упругую ленту, закрепленную между входным и выходным каналами заподлицо с их стенками и замкнутую полость, образованную упругой лентой и стенками корпуса и сообщающуюся с контролируемым потоком, согласно изобретению, на упругой ленте выполнены гофры, ориентированные перпендикулярно контролируемому потоку. При наличии потока скорость движения контролируемой среды, а значит и скоростной напор в замкнутой полости практически равны нулю, в то время как скоростной напор внутри потока имеет конечное значение. В результате, согласно уравнению Бернулли, давление за упругой лентой (в замкнутой полости) превышает давление внутри потока, и упругая лента прогибается в сторону потока. Наличие гофров на упругой ленте приводит к турбулизации потока, отрыву течения от гребней гофров и образованию вихрей. Это вызывает еще большее по сравнению с прототипом увеличение разности делений по разные стороны упругой ленты и величины ее прогиба при прочих равных условиях. На фиг.1 представлен общий вид датчика расхода в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Датчик расхода состоит из корпуса I, входного 2 и выходного 3 каналов. В корпусе 1 расположена упругая лента 4 из эластичного материала, ориентированная параллельно контролируемому потоку и закрепленная между каналами 2,3 заподлицо с их стенками. Лента 4 связана с преобразователем перемещений 5 и образует со стенками корпуса 1 замкнутую полость 6, сообщающуюся с контролируемым потоком посредством отверстий 7. На ленте 5 выполнены гофры 8, ориентированные перпендикулярно потоку. Между стенками корпуса и краями упругой ленты имеются минимальные зазоры, обеспечивающие их беспрепятственное взаимное перемещение. Датчик расхода работает следующим образом. Контролируемый поток через входной канал 2 поступает вн утрь корпуса 1 и вы ходит через канал 3. Первоначально, когда происходит заполнение контролируемой средой замкнутой полости 6 через отверстия 7, упругая лента 4 прижимается к стенке корпуса 1, а после заполнения полости 6 - изгибается в сторону потока в соответствии с законами аэро- и гидродинамики как изображено на чертежах пунктирными линиями. При движении контролируемой среды давление внутри потока меньше, чем давление в полости, где движение практически отсутствует. Получающаяся при движении потока разность давлений приводит к указанному перемещению ленты 4. Наличие гофров 8 на ленте 4 вызывает турбулизацию потока и образование вихрей, что приводит к увеличению указанной разности давлений и перемещения упругой ленты. Амплитуда перемешивания однозначно определяется величиной расхода контролируемой среды. После прекращения потока упругая лента под действием упруги х сил возвращается в исходное положение. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить чувствительность датчика расхода за счет использования гофрированной упругой ленты, обеспечивающей увеличение перепада давлений на упругой ленте и амплитуды ее перемещений. Благодаря тому, что в предлагаемом датчике расхода замкнутая полость сообщается с контролируемым потоком через отверстия, выполненные в упругой ленте, достигается повышение надежности работы датчика по сравнению с прототипом, где возможно заклинивание упругой ленты при застревании твердых частиц контролируемой среды в зазорах между краями упругой ленты и стенками корпуса.