RU1806328C - Ball-type flowmeter - Google Patents

Abstract

Использование: дл  измерени  расхода жидкости и газов. Сущность изобретени : шариковый расходомер, содержит корпус, струенаправл ющее устройство, чувствительный элемент, включающий в себ  орби- тальную направл ющую и шарики, соединенные элементом креплени , и узел съема сигнала. Элемент креплени  шариков выполнен в виде жесткой круговой обоймы, установленной с возможностью свободного вращени  относительно орбитальной направл ющей и снабженной лопатками, установленными на -внутренней ее стороне между шариками. 2 ил.Use: for measuring the flow rate of liquids and gases. SUMMARY OF THE INVENTION: a ball meter, comprises a housing, a flow directing device, a sensing element including an orbital guide and balls connected by a fastener, and a signal pickup unit. The balls fastening element is made in the form of a rigid circular cage, mounted for free rotation relative to the orbital guide and provided with blades mounted on its inner side between the balls. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к конструкции шариковых расходомеров, которые могут быть« использованы дл  измерени  расхода жидкости и газов в различных отрасл х народного хоз йства.The invention relates to measuring equipment, in particular to the design of ball flow meters, which can be "used to measure the flow of liquid and gases in various industries.

Задачей изобретени   вл етс  создание шарикового расходомера обладающего высокой чувствительностью и высокой частотой вращени , котора  зависит только от расхода измер емой среды.An object of the invention is to provide a ball flow meter with high sensitivity and high speed, which depends only on the flow rate of the medium being measured.

Изобретение по сн етс  чертежами, где на фиг. 1 представлено продольное сечение шарикового расходомера: на фиг. 2 - его поперечное сечение.The invention is illustrated in the drawings, wherein FIG. 1 shows a longitudinal section of a ball meter: FIG. 2 - its cross section.

Шариковый расходомер содержит корпус 1 из немагнитного материала, вкладыш .2 из немагнитного материала, снабженный направл ющим аппаратом 3 в виде лопастей направленных под углом 40° к плоскости перпендикул рной продольной оси корпуса, вкладыш 4 из немагнитного материала , снабженный струевыпр мител ми 5The ball flow meter contains a housing 1 of non-magnetic material, a liner .2 of non-magnetic material, equipped with a guiding apparatus 3 in the form of blades directed at an angle of 40 ° to the plane of the perpendicular longitudinal axis of the housing, a liner 4 of non-magnetic material, equipped with jet sprays 5

в виде пр мых лопаток вдоль корпуса и ограничительным выступом 6 дл  удержани  чувствительного элемента от перемещени  вдоль оси корпуса под давлением измер емой среды, чувствительный элемент в виде обоймы 7 из немагнитного материала с ферромагнитными шариками 8 и лопатками 9. которые установлены параллельно продольной оси корпуса, орбитальную направл ющую 10, котора  образована зазором между вкладышами 2 и 4, узел съема сигнала 11 в виде индукционного преобразовател  частоты вращени  шариков в электрический сигнал.in the form of straight blades along the casing and a restrictive protrusion 6 to keep the sensor from moving along the axis of the casing under pressure of the medium to be measured, the sensitive element in the form of a cage 7 of non-magnetic material with ferromagnetic balls 8 and vanes 9. which are mounted parallel to the longitudinal axis of the casing, the orbital guide 10, which is formed by the gap between the liners 2 and 4, the signal pick-up unit 11 in the form of an induction converter of the frequency of rotation of the balls into an electrical signal.

Обойма 7 установлена перпендикул рно продольной оси корпуса 1 в орбитальной направл ющей 10. ,The holder 7 is installed perpendicular to the longitudinal axis of the housing 1 in the orbital guide 10.,

Корпус 1, вкладыши 2 и 3 с лопатками выполнены из алюминиевой бронзы, обойма 7 и лопатки 9 выполнены из бериллиевой бронзы, а шарики 8 изготовлены из магни- тотвердого эластомера на основе полипропилена и феррита бари .Case 1, inserts 2 and 3 with blades are made of aluminum bronze, cage 7 and blades 9 are made of beryllium bronze, and balls 8 are made of magnetically hard elastomer based on polypropylene and barium ferrite.

СWITH

оо О О 00 N 00oo o o 00 n 00

0000

Зазор между вкладышами 2 и 4, т.е. ширина орбитальной направл ющей 10, определ етс  диаметром используемых шариков 8.The gap between the liners 2 and 4, i.e. the width of the orbital guide 10 is determined by the diameter of the balls 8 used.

Предлагаемый шариковый расходомер работает следующим образом.The proposed ball flow meter operates as follows.

Поток подаваемой дл  измерени  расхода среды закручиваетс  направл ющим аппаратом 3 и приводит в движение обойму 7 по орбитальной направл ющей 10, воз- действу  на шары 8 и лопатки 9. Частота вращени  обоймы 7 пропорциональна скорости потока; т.е. объемному расходу среды. Шарики 8, взаимодейству  с узлом съема сигналу 11. навод т в индукционном преоб- разователе электрический сигнал, пропорциональный частоте вращени  шариков, т.е. объемному расходу среды. Полученный электрический сигнал на выходе узла съема сигнала 11 используетс  дл  определени  расхода измер емой среды.The flow supplied to measure the flow rate of the medium is twisted by a guiding apparatus 3 and drives the cage 7 along the orbital guide 10, acting on the balls 8 and the blades 9. The rotation speed of the cage 7 is proportional to the flow velocity; those. volumetric flow rate of the medium. Balls 8 interacting with the pick-up unit with signal 11. In the induction converter, an electrical signal is proportional to the speed of rotation of the balls, i.e. volumetric flow rate of the medium. The obtained electrical signal at the output of the signal pickup unit 11 is used to determine the flow rate of the medium to be measured.

После воздействи  на шарики 8 и лопатки 9, закрученный поток попадает на выход- ные струевыпр мители 5 .и транспортируетс  далее., After acting on the balls 8 and blades 9, the swirling flow enters the outlet jet straighteners 5. And is transported further.,

Увеличение количества шариков 8 в чув ствительном элементе, установка их в жесткой обойме 7, обеспечение ее лопатками 9 позвол ет повысить чувствительность расходомера и частоту электрического сигнала, т.е. увеличить точность и диапазон измерений.An increase in the number of balls 8 in the sensitive element, their installation in a rigid cage 7, and providing it with blades 9 makes it possible to increase the sensitivity of the flowmeter and the frequency of the electric signal, i.e. increase accuracy and measurement range.

В нашем случае при условном диаметре расходомера 50 мм, измер лс  расход воды при максимальном расходе 15 л/с. В обойму 7 расхомера было установлено 8 шариков диаметром 6 мм, а на ее внутренней стороне между шариками установлено 8 лопаток размером 8x10x1 мм. Давление в системе мен лось от 0,4 до 2,5 МПа, при этом потери давлени  не превышали 15 кПа.In our case, with a nominal diameter of the flowmeter of 50 mm, the flow rate of water was measured at a maximum flow rate of 15 l / s. 8 balls with a diameter of 6 mm were installed in a cage of 7 raschomer, and on its inner side between the balls there were 8 blades 8x10x1 mm in size. The pressure in the system varied from 0.4 to 2.5 MPa, while the pressure loss did not exceed 15 kPa.

Погрешность измерений при минимальном расходе в 0,4 л/с получилась не выше ±0,5%, а при максимальном расходе не выше ±0,2%.The measurement error at a minimum flow rate of 0.4 l / s was not higher than ± 0.5%, and at a maximum flow rate not higher than ± 0.2%.

Частота электрических импульсов на выходе узла съема сигнала 11 при максимальном расходе равн лась 800 Гц. Диапазон измерени  расхода составил 37:1,The frequency of electrical pulses at the output of the signal pickup unit 11 at a maximum flow rate was 800 Hz. The flow measurement range was 37: 1,

Например, серийно выпускаемый шариковый расходомер типа Сатурн на условный диаметр 50 мм имеет .диапазон измерений 5:1, измер   расход жидкости от 8 до 40 м /ч (от 2,2 до 11 л/с). Погрешность измерений при этом составл ет ± 1,5% в пределах от 30 до 100% максимального расхода и ± 2,5% в пределах от 20 до 30% максимального расхода.For example, a commercially available Saturn-type ball flowmeter with a nominal diameter of 50 mm has a measuring range of 5: 1, measuring the flow rate of 8 to 40 m / h (2.2 to 11 l / s). The measurement error is ± 1.5% in the range from 30 to 100% of the maximum flow rate and ± 2.5% in the range of 20 to 30% of the maximum flow rate.

Из этого видно, что расходомер имеет точность измерени  в 5 раз выше, чем известный , а диапазон-измерений шире более чем в 7 раз за счет измерени  малых расходов с точностью, не уступающей лучшимFrom this it can be seen that the flowmeter has a measurement accuracy of 5 times higher than the known one, and the measurement range is wider by more than 7 times due to the measurement of small flows with an accuracy not inferior to the best

турбинным расходомерам.turbine flow meters.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Шариковый расходомер, содержащий корпус, струенаправл ющее устройство, чувствительный элемент, включающий в себ  орбитальную направл ющую и шарики, соединенные элементом креплени , и узел съема сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона измерений, элемент креплени  шариков выполнен в виде жесткой круговой обоймы, установленной с возможностью свободного вращени  относительно орбитальной направл ющей и снабженной лопатками , установленными на внутренней ее стороне между шариками.A ball flow meter comprising a housing, a flow control device, a sensing element including an orbital guide and balls connected by a fastening element, and a signal pickup unit, characterized in that, in order to increase accuracy and expand the measuring range, the ball fastening element is made in the form of a rigid circular cage, mounted with the possibility of free rotation relative to the orbital guide and provided with blades mounted on its inner side between the balls.