Витратомір роторного типу з тангенційно підведеним потоком

Реферат: UA 74636 U UA 74636 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області гідравлічних вимірювальних пристроїв і може бути використана в машинобудуванні як витратомір з безконтактним інфрачервоним лічильником для вимірювання витрати рідини, що протікає під технологічним тиском до 10 МПа. Відомі аналогічні витратоміри, що являють собою простий мірний посуд з поділками [1]. Для вимірювання витрати рідини в трубопроводі необхідно наповнити його рідиною, що витікає із даного трубопроводу з реєстрацією часу, а далі поділили об'єм мірного посуду на час його 3 заповнення. Отримаємо витрату з розмірністю л/с, л/хв., м /год. тощо. Аналогічні витратоміри, як правило, не використовуються у машинобудуванні у зв'язку з незручністю роботи з ними: процес вимірювання потребує багато часу. Крім того, дані витратоміри не дозволяють вимірювати витрату рідини безпосередньо в трубопроводі, що працює під технологічним тиском. Відомий витратомір роторного типу з тангенціально підведеним потоком [2], який широко відомий як водомір. В ньому ротор, що обертається від потоку, приводе в дію систему зубчастих передач, яка кінематично пов'язана з лічильником. Даний витратомір зручний в роботі. Однак, відомий витратомір не можливо виконати так, що він мав можливість працювати під тиском більшим ніж 0,6 МПа. Це пов'язано з тим, що передача руху від ротора до системи зубчастих передач відбувається у відомому витратоміру магнітним шляхом. При підвищенні тиску до 10 МПа, що технологічно необхідно, значно збільшується товщина стінки корпусу, через яку здійснюється магнітний зв'язок у передачі моменту обертання системі зубчастих передач. Останнє приводить до ослаблення сили магнітного захоплення, внаслідок чого лічильник витратоміру не працює. Задачею корисної моделі є покращання експлуатаційних характеристик витратоміру за рахунок розширення діапазону тисків до 10 МПа. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому витратомірі роторного типу з тангенціально підведеним потоком, згідно з корисною моделлю, легкий ротор змонтовано з можливістю вільного обертання під тиском до 10 МПа в герметичному корпусі та має систему отворів малого діаметра, що рівномірно розташовані по колу певного радіуса, причому на одній осі верхнього отвору в корпусі змонтовано два тримачі, в одному із яких розміщується електричний блок випромінювача інфрачервоних сигналів, а у другому - електричний блок фотореєстратора імпульсів. На кресленні схематично показано витратомір, що пропонується: фіг. 1 - поздовжній переріз; фіг. 2 - поперечний переріз; фіг. 3 - структурна блок-схема електричної частини. Витратомір, що пропонується, працює з безконтактним лічильником інфрачервоних променевих сигналів в невидимому спектрі випромінювання з довжиною хвилі =1,12 мкм (фіг. 1, 2). Його виконано конструктивно у вигляді герметичного корпусу 1 з кришкою 2, в порожнині якого на відносно тонкій осі 3 змонтовано з можливістю вільного обертання легкий ротор 4 з лопатками 5. Ротор має вісім отворів діаметром 3 мм, що рівномірно розташовані по колу певного радіуса. В верхній частині корпуса 1 на одній горизонтальній осі з отвором діаметром 3 мм змонтовано два вікна 6, 7 та два тримача 8, 9. В порожнині тримача 8 розміщено електричний блок випромінювача інфрачервоних сигналів 10, а у порожнині тримача 9 електричний блок фотореєстратора 11 імпульсів. Робоча рідини під технологічним тиском (до Рст =10 МПа) подається до корпусу 1 крізь вхідний патрубок 12 тангенціально відносно ротора 4, а вилучається - крізь вихідний патрубок 13. Лопатки 5 ротора 4 під дією динамічного тиску рідини рухаються з нею, чим забезпечується обертання ротора. Коли вісь одного із восьми отворів діаметром 3 мм співпадає з віссю системи "випромінювач - лічильник", промінь випромінювача проходе крізь даний отвір, а фотореєстратор сприймає та перетворює сигнал в логічну одиницю, яка дорівнює витраті робочої рідини 0,01 л. Результат лічення відбивається на цифровому індикаторі (на схемі не показано) в двох варіантах. Перший варіант відповідає витраті рідини в хвилину (л/хв.), а другий - сумарній витраті в літрах. Принцип дії електричної частини витратоміра ґрунтується на вимірюванні числа вхідних імпульсів протягом певного інтервалу часу (фіг. 3). Сигнал від оптопари 14 (випромінювача та фото реєстратора) подається на вхід формувача імпульсної напруги 15 та далі до дільників частоти 16, 17. З дільника частоти 16 імпульси подаються до лічильника 18, який рахує їх кількість та виробляє сигнали, що керують роботою індикатора 19. Останній відбиває витрату рідини (л). З дільника 17 імпульси надходять до електронного ключа 20. На другій вхід електронного ключа з керуючого пристрою 21 поступають імпульси зразкової частоти з генератора 22. Вони підтримують ключ у відкритому стані в кожному циклі протягом однієї секунди. На вході формуються групи імпульсів та подаються на вхід лічильника 23. Одночасно з ним електронний ключ виробляє сигнали, що керують роботою індикатора 24, який, в свою 1 UA 74636 U 5 10 15 чергу, показує витрату рідини (л/с). Логічний стан лічильника після кожного закриття ключа відбиває цифровий індикатор протягом інтервалу часу, що дорівнює одній секунди. Цей час встановлюється керуючим пристроєм 21. Саме він формує імпульси обнуління лічильника в кінці часу показання індикації, а точні інтервали часу виробляє кварцовий генератор зразкової частоти 22. Таким чином, витратомір з лічильником інфрачервоних променевих сигналів здійснює безконтактний облік витрати робочої рідини (відсутня механічна передача між ротором та лічильником), працює під тиском на відносно чистій (нагнітаюча магістраль), прозорій та непрозорій рідині, що разом забезпечує надійність роботи та оптимальний діапазон чутливості вимірювання витрати робочої рідини. Використання витратоміра, що пропонується, порівняно з відомим, суттєво покращує його експлуатаційні характеристики за рахунок розширення діапазону тисків в 16,7 разів (від 0,6 МПа до 10 МПа). Джерела інформації: 1. Боков В. М. Размерная обработка электрической дугой фасонных полостей: Дис. канд. техн. наук: 05.03.01. - Кировоград, 1985.-195 с. - С. 47, рис. 2.11. 2. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 3.-5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979.-557 с, ил. - С. 529. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Витратомір роторного типу з тангенціально підведеним потоком, який відрізняється тим, що легкий ротор змонтовано з можливістю вільного обертання під тиском до 10 МПа в герметичному корпусі та має систему отворів малого діаметра, що рівномірно розташовані по колу певного радіуса, причому на одній осі верхнього отвору в корпусі змонтовано два тримачі, в одному із яких розміщено електричний блок випромінювача інфрачервоних сигналів, а у другому - електричний блок фотореєстратора імпульсів. 2 UA 74636 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3