Пристрій для вимірювання витрати

Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки, а саме до пристроїв для вимірювання витрат. Відомий пристрій для вимірювання витрат рідини тахометричного типу ([1], рис. 87, с. 169-170), що містить основний корпус з осьовим отвором, аксіальну крильчатку, яка складається з циліндричного корпусу з лопатками і що встановлена відносно основного корпусу в опорах, а також перетворювач повороту крильчатки у вимірювальний сигнал. Недоліком даного пристрою є складність конструкції радіально розташованих відносно основного корпусу опор аксіальної крильчатки внаслідок їх високої потрібної точності виконання для зменшення тертя і які, крім того, утворюють опір руху потоку речовини, витрати якої вимірюються, що знижує загальну точність вимірювань. Відомий пристрій для вимірювання витрат - напірне крило ([2], с. 7, рис. 1ц), що містить корпус з осьовим отвором, напірне крило, яке встановлено на підтримуючому елементі, що розташований у корпусі перпендикулярно поздовжньої вісі опору. Витратомір відноситься до витратомірів обтікання з повертовою лопаткою, у яких лопатка повертається під дією потоку речовини на кут, що є функцією витрат. Недоліком даного пристрою є на початку вимірювань значний, а потім змінний, при повертанні напірного крила відносно осі підтримуючого елементу на кут до 45°, опір руху потоку речовини, що значно знижує загальну точність вимірювання витрат. Задача полягає у створенні пристрою, який без зниження загальної точності вимірювань витрат, наприклад, палива, що застосовується у двигунах внутрішнього згорання, дозволяє значно спростити конструкцію і підвищити надійність його роботи в експлуатаційних умовах руху самохідних транспортно-технологічних засобів. Вказана задача вирішується таким чином, що підтримуючий елемент виконаний у вигляді пружного валу, складеного з двох частин, одна з котрих встановлена в опорах ковзання корпусу, розташована у його осьовому отворі і жорстко з'єднана з напірним крилом таким чином, що поздовжні вісі напірного крила й осьового отвору корпусу співпадають, друга частина пружного валу розташована консольно відносно корпусу і жорстко з'єднана з останнім вільним кінцем, а елемент, що перетворює деформацію пружного вала від крутного моменту з боку напірного крила у вимірювальний сигнал, розташований на консолі пружного валу. На Фіг.1 - пристрій для вимірювання витрат; на Фіг.2 - перетин А-А на Фіг.7; на Фіг.3 - виносний елемент Б на Фіг.1. Пристрій конструктивно містить корпус 1 зі нарізними штуцерами 2 і 3 з кожного боку і має осьовий отвір діаметром d0. У радіально розташованих відносно поздовжньої вісі осьового отвору підшипниках ковзання 4 і 5 корпусу 1 встановлено підтримуючий елемент у вигляді пружного валу 6, складеного з двох частин - 7 і 8. Частина 7 пружного валу 6 встановлена в опорах ковзання 4 і 5 корпусу 7, розташована в осьовому отворі останнього і жорстко з'єднана з напірним крилом 9 таким чином, що поздовжні вісі останнього і осьового отвору корпусу 1 співпадають. Частина 8 пружного валу 6 жорстко послідовно з'єднана з корпусом 7 за допомогою кришки 10, а на ділянці частини 8 пружного валу між його вільним кінцем і підшипником ковзання 4 розташований елемент, що перетворює деформацію пружного валу від крутного моменту з боку напірного крила 9 у вимірювальний сигнал, наприклад, наклеєні паралельно один до одного два напівпровідникових тензорезистори, один з яких 11, наприклад, з позитивним, а інший 12 - з негативним тензоефектом. Тензорезистори 11 і 12 приєднані до напівмостової схеми для вимірювання, наприклад, розтягу зовнішніх волокон частини 8 пружного валу 6 при деформуванні останнього за рахунок крутного моменту Мкр з боку напірного крила 9. Крутний момент Мкр визначається за формулою Мкр=Р·а, де Р - "підйомна сила" напірного крила 9; а - плече дії "підйомної сили" відносно поздовжньої осі пружного валу 6. Перед напірним крилом 9 в корпусі 1 розташований пластинчатий або сітчастий струміневипрямляч 13, застосування конструктивного рішення якого залежить від діаметру осьового отвору d0 [2], і запірне кільце 14. Пристрій працює наступним чином. При русі крізь осьовий отвір корпусу 1 за напрямом горизонтальної стрілки на Фіг.1 потоку речовини, витрати якої вимірюються, він обтікає напірне крило 9 і за рахунок того, що на ділянці "b-с" профілю напірного крила на Фіг.1 швидкість потоку речовини і тиск будуть відповідно V2 і р2, а на ділянці "d-с" - V1 і р1, причому V2>V1, p2