SU1500834A1 - Устройство дл измерени массового расхода жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  расхода топлива при испытании двигателей внутреннего сгорани . Цель изобретени  - повышение точности измерени  расхода. При потреблении расходуемой жидкости из бака 38 она поступает через питающий патрубок 4 в измерительный участок трубопровода V-образной формы 1, заполненный ртутью 7. Внутри ртути в V-образном участке трубопровода размещены два электродных датчика, подключенные к стабилизатору температуры 15. Уровень ртути повышаетс  от датчика уровн  11 до датчика 12, сигналы с которых поступают на измеритель времени. Измер етс  врем , в течение которого происходит заранее заданное изменение давление в основании столба расходуемой жидкости, и расход определ етс  как отношение Q=ΔМ/ΔТ. 5 ил.

Description

СП

о о

00

со

4;:

1fof:f

315008344

чика, подключенные к стабилизатору врем , в течение которога происходит 15 температуры. Уровень ртути повы- заранее заданное изменение давление шаетс  от- датчика 1 1 уровн  до дат- в основании столба расходуемой жид- чика 12, сигналы с которьпх поступают j кости, и расход определ етс  как от- на измеритель времени. Измер етс  ношение Q . 5 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  расхода топлива при испытании двигателей внутреннего сгорани .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  расхода.

На фиг.1 показана схема устройства дл  измерени  массового рас хода жидкости; на фиг.2 - V-образ- ный измерительный участок трубопровода , максимально заполненный расходуемый жидкостью; на фиг.З - то же, с минимальным количеством расходуемой жидкости; на фиг.4 - схема стабилизатора температуры (плотности) ртути ; на фиг.5 - схема блока управлени . .

Устройство имеет измерительный участок 1 трубопровода V-образной формы, к одному колену 2 которого, предназначенному дл  заполнени  расходуемой кидкостью 3, подсоединены питающий .патрубок 4 с электрически управл емым клапаном 5 и сливной патрубок 6., измерительный участок V-образной трубки з-аиолнен ртутью 7 до уровн , меньшего высоты врезки сливного патрубка 6. Колено 2 целиком или по крайней мере ниже места подсоединени  сливного патрубка 6, также другое колено ;8 сосуда 1 выполнены из электроизол ционного, ма- териала. Внутрь сосуда 1 введены четыре электрода. Электрод 9 введен в колено 2 ниже уровн , до которогр опускаетс  в этом колене ртуть 7 пр максимальном заполнении этого .колен расходуемой жидкостью 3. Электрод 10 введен в колено 8 ниже уровн  ртути 7 при отсутствии расходуемой жидкости 3. Электрод 11 установлен в колене 8 на уровне, превышающем высоту столба ртути в этом крлене при отсутствии в колене 2 расходуем жидкости 3. Электрод 12 расположен в колене В вьппе электрода 11.

5-

0

0

0

5

Электроды 9 и 10 подключены соответственно к выходу 13 и общей шине 14 стабилизатора 15 температуры .(плотности) ртути 7, содержащего источник 16 посто нного напр жени  и управл емый мультивибратор 17, подключенные через диоды 18 и 19 к питающей диагонали моста 20, одним плечом 21 которого  вл етс  часть столба ртути 7 между электродами 9 и 10. В диагональ равновеси  моста 20 включен вход сигнализатора 22 несбалансированности моста, а выход сигнализатора 22 подключен к управл ющему входу мультивибратора 17.

Электроды 11 и 12 соединены с входами соответственно 23 и 24 блока 25 управлени , имеющего общую шину со стабилизатором 15 температуры (плотности ) ртути 7 и содержащего инверторы 26, 27 и 28, триггер 29, эле- менты И 30 и 31 и резисторы 32 и 33. Выход 34 блока 25 управлени  подключен к управл ющему входу клапана 5. Выходы 35 и 36 блока 25 управлени  соединены с входами соответственно установки нул  и пуска секундомера 37. Источником расходуемой жидкости 3  вл етс  бак 38, подсоединенньш к клапану 5, а потребителем 39, массовый расход жидкости 3 (топлива) на входе которого подлежит измерению,  вл етс  двигатель, топливна  система которого соединена с патрубком 6.

Устройство работает следующим образом .

Маломощный источник 16 питани  через диод 19 питает мост 20. Если температура (сопротивление) столбца 21 ртути 7 между электродами 9 и 10 меньше, чем необходимо дл  балансировки моста 20, сигнализатор 22 ;. включает мощный мультивибратор 17, выход1ше импульсы которого через диод 18 поступают в питающую диагональ моста 20 и вызывают нагрев ртути 7 между электродами 9 и 10 до тех пор, пока мост 20 не придет s

515008

состо ние баланса. Мультивибратор (7 отключаетс  до тех пор, пока сигнализатор 22 вновь не зафиксирует нарушени  баланса моста 20 из-за g . уменьшени  сопротивлени  (температуры ) ртути. Таким образом, температура (плотность) ртути, наход щейс  в V-образном участке трубопровода, поддерживаетс  посто нной независи- 10 МО рт температуры о сружающей среды. До начала измерени - расхода уровень ртути устанавливаетс  ниже электродов 11 и 12. При включении питани  блока 25 управлени  открываетс  кла- 15 пан 5 и начинаетс  расход жидкости 3 через питающий патрубок А, го превышающий максимально возможный расход жидкости 3 потребителем 39 через патрубок 6, поэтому масса 20 жидкости 3 в колене 2 увеличиваетс  при любом режиме работы потребител  39. По мере поступлени  расходуемой жидкости уровень ртути в колене 8 повышаетс , и в некоторый момент 25 она приходит в контакт с электродом

11,соедин   его через электрод 10 с общей шиной. Потенциал входа 23 блока 25 управлени  падает до нул , однако это не показывает вли ни  30 на потенциал выходов блока 25 управ лени . При дальнейшем заполнении колена 2 уровень ртути доходит до электрода 12, который соедин етс  через электрод 10 с общей шиной, и 5 потенциал на входе 24 блока 25 управлени  падает до нул . Клапан 5 закрываетс , но из-за инерционности клапана 5 в колено 2 попадает некоторое избыточное количество жидкое- 40 ти 3, поэтому в колене 8 устанавливаетс  уровень ртути, несколько пребы- шающий уровень размещени  электрода

12,и подаетс  разрешение со стороны триггера 29 элементу И 30 вклю- 45 чить секундомер 37, когда на входе

24 блока 25 управлени  устанавливаетс  потенциал 1. Однако в момент запирани  клапана 5 нулевой потенциал имеет место на обоих входах gg 23 и 24 блока 25 управлени . Поэтому на выходе 36 блока 25 управлени  напр жение , разрешающее, ход секундомера 37, отсутствует, но имеетс  на- - пр жение на выходе 36 блока управле- gg

НИН,, устанавливающее секундомер 37 в нулевое состо ние.

Если расходуема  жидкости не потребл етс , устройство остаетс  в опи J46

санном Bbmie состо нии ожидани . Есл имеет место потребление жидкости, причем подлежащий измерению расход жидкости 3 задаетс  исключительно потребителем 39 и зависит от режима его работы,.то уровень жидкости 3 в колене 2 и уровень ртути 7 в колене 8 падает. Ртуть 7 отходит от электрода 12, и на входе 24 блока управлени  25 устанавливаетс  потенциал 1, исчезает напр жение Установка нул  секундомера с выхода 35 блока 25 управлени , и на его выходе по вл етс  напр жение, разрешающее ход секундомера 37.

В таком состо нии устройство пребывает до момента падени  уровн  ртути 7 в колене 8 ниже электрода 1 при потреблении жидкости, при этом на входе 23 блока 25 управлени  по вл етс  потенциал 1, останавливаетс  секундомер и открываетс  клапан 5. Затем процесс повтор етс .

Уменьшение массы dm жидкости 3 в колене 2, соответствующее понижению уровн  ртути 7 в колене 8 от электрода 1 2 до электрода I 1 ,  вл етс  константой прибора. Показани  At секундомера 37 в момент его остановк соответствует времени истечени  через патрубок 6 массы Im жидкости 3. Расход определ етс  как отношение Q um/ut.

Таким образом, устройство осуществл ет измерение времени, в течение которого проходит заранее заданное изменение давлени  в основании столба расходуемой жидкости. С учетом посто нства размеров измерительного участка,это эквивалентно измерению времени потреблени  некоторой заранее заданной массы расходуемой жид- кости (независимо от плотности этой жидкости).

Предлагаемое устройство измер ет расход потребителем 39 жидкости 3 не непрерывно, а периодически. Поэтому в короткой паузе между замерами, когда открыт клапан 5, расход жидкости не контролируетс  Однако поскольку устройство  вл етс  измерителем массового расхода и размеры измерительного участка могут быть выбра- ны такими, чтобы за врем  между двум  замерами контролируемый расход не успевал существенно изменитьс , периодичность измерений не  вл етс 

недостатком устройства и не приводит к снижению точности.

Наличие расходомера между потребителем 39 и баком 38 не сказываетс  на работе потребител . Стабилизирует ма  температура ртути в V-ббразном измерительном участке должна быть выше наибольшей возможной температуры в помещении, где установлено уст- ройствол однако она не должна быть несколько высокой, чтобы вызвать химические изменени  расходуемой жидкости о Дл  защиты персонала от воздействи  паров ртути поверхность пос ледней в колене 8 следует покрыть слоем неиспар ющейс  жидкости, например жидким маслом.

При использовании предлагаемого устройства обеспечиваетс  высока  точность измерени  расхода жидкости в широком диапазоне температур воздуха и расходуемой жидкости и возможность измерени  расхода малыми порци ми расходуемой жидкости, благо дар  чему устройство оказываетс  удобным дл  измерени  расхода топлива при стендовых испытани х двигателей внутреннего сгорани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  массового расхода жидкости, содержащее диз- лектрический измерительный участок трубопровода V-образной формы, заполненный ртутью, подвод щий патрубок с размещенным на нем управл ющим клапаном и отвод щий патрубок, два датчика уровн , подключенные к блоку управлени  с измерителем, времени, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , в него введены два электродных датчика , размещенные в ртути, и устройство стабилизации температуры ртути, к входу которого подключены электродные датчики, при этом один из электродных датчиков соединён с общей шиной устройства Стабилизации температуры ртути и блока управлени  вькод которого соединен с управл ющим клапаном.

   8

   фиг.З