SU998867A1 - Piston flowmetric device - Google Patents

Description

(54) ПОРШНЕВОЕ РАСХОДОМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО(54) PISTON FLOW METER

Изобретение относитс  к метрологии и может найти применение дл  измерени  расхода и дл  поверки счетчиков жидкосгти , а также дл  дозировани  жидкости. Известно поршневое расходомерное устройство, содержащее измерительную трубу с двум  разделенньгми поршнем полост ми подвод щий и отвод щий коллекторы , два подвод щих соединительных трубопровода и два отвод щих соединительных трубопровода, два клапана в отвод щих соединительных трубопроводах и общий привод клапанов с управл ющими полост ми, а также два клапана в подвод$оцих соединительных трубопроводах 13 Конструкци  привода сложна, а затраты на эксплуатацию устройства значитель ны, так как дл  работы привода используют внешний источник энергии - сжатый воздух.. Известно также поршневое расходомер ное устройство, содержащее измерительную трубу с двум  разделен1;ыми поршне полост ми, подвод щий и отвод щий коллекторы , два подвод щих соединительных трубопровода и два отвод щих соединительных трубопровода, два клапана в отвод щих соединительных трубопроводах общий привод клапанов с управп$пошими полост ми , а также два клапана в подвод щих соединительных трубопроводах С2 . В качестве источника энергии дл  работы привода используетс  измер ема  жидкость, что существенно снижает затраты На эксплуатацию устройства. Однако наличие вспомогательной арматуры, обеспечивающей срабатывание клапанов, и необходимость передачи механического движени  в внешнюю среду усложн ют конструкцию устройства и снижают надежность его работы. Кроме того, такому устройству присущ общий недостаток всех поршневых измерителей с распределительными клапанами в подвод щих и отвод щих соединительных трубопроводах, заключающийс  в не1юзможности увеличени  верхнего предела расхода при измерени х без изменени  объема измерительной трубы или уменьшени  объема измерительно трубы без изменени  верхнего предела измерений.The invention relates to metrology and can be used for measuring flow rates and for calibrating liquid flow meters, as well as for metering liquids. A piston flow meter device is known, comprising a measuring tube with two piston cavities separated by cavities inlet and outlet collectors, two inlet connecting pipes and two outlet connecting pipes, two valves in the outlet connecting pipes and a common valve actuator with control cavities, as well as two valves in the connection of the connecting pipelines 13. The design of the actuator is complicated, and the cost of operating the device is significant, since an external the source of energy is compressed air. It is also known to have a piston flow-metering device containing a measuring tube with two split piston cavities, inlet and outlet manifolds, two inlet connecting pipes and two outlet connecting pipes, two valves in the outlet connecting pipelines; a common valve actuator with control valves; and also two valves in the supply connecting pipe C2. A measured liquid is used as an energy source for operating the drive, which significantly reduces the cost of operating the device. However, the presence of auxiliary valves, providing valve actuation, and the need to transfer mechanical movement into the external environment complicate the design of the device and reduce the reliability of its operation. In addition, this device has a general disadvantage of all piston gauges with distribution valves in the supply and discharge connecting pipes, which is not able to increase the upper limit flow rate when measuring without changing the volume of the measuring tube or reducing the volume of the measuring tube without changing the upper limit of measurement.

Цель изобретени  - упрощение конструкции , повьппение надежности и увеличе ние верхнего предела измерений без изменени  объема измерительной трубы.The purpose of the invention is to simplify the design, improve reliability and increase the upper measurement limit without changing the volume of the measuring tube.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в подвод щих соединительных трубопроводах размещены устройства дл  стабилизации расхода, отвод щие соединител ные трубопроводы размещены с возможностью перекрыти  их поршнем в его крайних положени х, в отвод щих соединительных трубопроводах размещены дрос сели и участки этих трубопроводов до и после дросселей сообщены с управл ющими полост ми привода.This goal is achieved by arranging flow stabilizing devices in supply pipelines, outlet pipelines connecting pipes with the possibility of overlapping them with the piston in its extreme positions, and pipelines and sections of these pipelines before and after chokes in outlet pipelines communicated with drive control cavities.

На чертеже показан один из варианто вьшолнени  устройства.The drawing shows one embodiment of the device.

Устройство содержит измерительную труёу 1 с двум  разделенными порщнем 2 полост ми 3 и 4, пбдвод щий коллектор 5 и отвод щий коллектор 6. В подвод щих соединительных трубопроводах The device contains a measuring tube 1 with two cavities 3 and 4 separated by a piston 2, a gas collector 5 and a discharge manifold 6. In the supply connecting pipes

7и 8 размещены устройства дл  стабилизации расхода в виде кавитадионных трубок 9 и 10. Отвод ощие соединительные трубопроводы 11 и 12 размещены7 and 8 accommodate flow stabilization devices in the form of cavitational tubes 9 and 10. The drainage pipelines 11 and 12 are placed.

с возможностью перекрыти  их поршнем 2 в его крайних положени х и в них установлены клапаны 13 и 14 с общим приводом 15, который содержит поршни 16 и 17 и управл ющие полости 18, 19, 20, 21. Запорные органы 22 и 23 клапанов 13 и 14 соединены между собой и с поршн ми 16 и 17. Кроме того, в отвод щих соединительных трубопроводах 11 и 12 размещены дроссели 24 и 25. Участки трубопроводов 11 и 12 до и после дросселей 24 и 25 сообщены с полост ми 18, 19, 20, 21 привода 15. Устройство содержит также путевые сигнализаторы 26 и 27, блок автоматики 28 и счетчик импульсов 29.with the possibility of overlapping them with the piston 2 in its extreme positions and in them are installed valves 13 and 14 with a common actuator 15, which contains pistons 16 and 17 and control cavities 18, 19, 20, 21. Shut-off bodies 22 and 23 of valves 13 and 14 are interconnected and with pistons 16 and 17. In addition, throttles 24 and 25 are located in the outlet connecting pipes 11 and 12. The sections of pipelines 11 and 12 before and after the throttles 24 and 25 are communicated with cavities 18, 19, 20 , 21 of the drive 15. The device also contains the traveling signaling devices 26 and 27, the automation unit 28 and the pulse counter 29.

8сообщающейс  с подвод щими коллектором 5 магистрали размещен повер емый счетчик жидкости 30.8 communicating with the inlet manifold 5 of the line is placed a rotatable fluid meter 30.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Жидкость последовательно проходит счетчик жидкости 30, подвод щий коллекгор 3, подвод щиесоединительные трубопроводы 7 и 8, полости 3 и 4, отвод щие соединительные трубопроводы 11 и 12 и отвод щий коллектор 6. Кавитапионые трубки 9 И 10 поддерживают посто нный расход жидкости независимо от колебаний давлений на выходах. Когда клапан 13 открыт, а клапан 14 закрыт, по лость 3 и кавитадионна  трубка 9 сообщены через отвод щий соединител4зный трубопровод 11 с отвод щим коллектором 6.Перепаддавлений на дросселе 24 воздей-, ствует на поршень 16 и удерживает поршни 16 и 17 и запорные органы 22 ,и 23 в крайнем правом положении. Поршень 2 перемещаетс  влево расходом жидкости, поступающим через кавитадионную трубку 10. Когда порщенб 2 начнет перекрьгоа.ть проходное сечение отвод щего соединительного трубопровода 11, давление в полост х 3 и 4 повыситс  и отожмет запорный орган 23 клапайа 14. Перепад давлений на дросселе 25 от течени  жидкости по трубопроводу 12 будет воздействовать ни поршень 17 и перебросит поршни 16 и 17 и запорные органы 22 и 23 в крайнее левое положение . При открытом клапане 14 и закрытом клапане 13 с отвод щим коллектором 6 сообщены полость 4 и кавитаиионна  трубка 10, Порщень 2 перемещаетс  вправо расходом жидкости, поступающим через кавитационную трубку 9. После начала перекрыти  поршнем 2 проходного сечени  отвод щег  соединительного трубопровода 12 давление в полост х 3 и 4 повыситс , запорные органы 22 и 23 будут переброщены в крайнее правое положение и дикл работы устройства повторитс . The fluid passes successively through the fluid meter 30, supplying collector 3, supply connecting pipes 7 and 8, cavities 3 and 4, discharge connecting pipes 11 and 12 and discharge collector 6. Cavitational tubes 9 and 10 maintain a constant flow rate regardless of oscillations pressure at the outputs. When the valve 13 is open and the valve 14 is closed, the cavity 3 and the cavitational tube 9 are communicated through the outlet connecting pipe 11 to the outlet manifold 6. The differential pressure on the throttle 24 acts on the piston 16 and holds the pistons 16 and 17 and the locking bodies 22, and 23 in the extreme right. The piston 2 is moved to the left by the flow rate of the liquid entering through the cavitating tube 10. When pressure 2 begins to cross the flow area of the discharge connecting pipe 11, the pressure in cavities 3 and 4 will increase and release the valve 23 of the valve 14. Pressure drop at throttle 25 from The flow of fluid through the pipeline 12 will affect neither the piston 17 and transfer the pistons 16 and 17 and the locking bodies 22 and 23 to the extreme left position. When the valve 14 is open and the valve 13 is closed, the cavity 4 and the cavitation tube 10 communicate with the discharge manifold 6. The piston 2 moves to the right by the flow rate of the liquid flowing through the cavitation tube 9. After the piston 2 of the flow section of the outlet pipe of the connecting pipe 12 is closed 3 and 4 will be increased, the locking bodies 22 and 23 will be re-routed to the extreme right position and the device operation will repeat.

Операди  поверки счетчика 30 заклю- чаетс  в определении количества импульсов счетчика 30 за врем  прохождени  порщнем 2 поочередно в пр мом и обратном направлени х длины измерительного участка трубы 1 между путевыми сигнализаторами 26 и 27. Включение счетчика импульсов 29 производитс  бпоком автоматики 28 по сигналам от путевых сигнализаторов .The calibration checker of counter 30 is in determining the number of pulses of counter 30 during the passage of the piston 2 alternately in the forward and reverse directions of the length of the measuring section of pipe 1 between the track warning lights 26 and 27. The pulse counter 29 is turned on by signals from track signaling devices.

По сравнению с известным предложенное поршневое расходомерное устройство имеет более простую конструкцию, так как не содержит вспомогательную арматуру , обеспечивающую срабатывание кла панов, и более надежно в работе, так как в нем устранена необходимость передачи механического движени  во внешнюю среду. Кроме того, конструкди  предложенного устройства позвол ет увеличить верхний предел расходов при измерени х без изменени  объема измерительной трубы. Это достигаетс  тем, что поршень перемешаетс  только частью общего потока , проход щей через одно из устройств дл  стабилизации расхода. При настройке каждого из стабилизирующих устройств на расход, равный максимальному, дл  объема данной измерительной трубы предел измерений поршневого измерител  будет увеличен вдвое. При неизменном верхнем пределе- измерений возможно двухкратное уменьшение, объема измерительной трубы. Таким образом, совокупность признаков .предложейного устройства обеспечивает достижение поставленной цели.Compared with the known, the proposed piston flowmeter device has a simpler design, since it does not contain auxiliary valves that provide valve actuation and is more reliable in operation, since it eliminates the need to transfer mechanical motion to the external environment. In addition, the design of the proposed device allows an increase in the upper expenditure limit for measurements without changing the volume of the measuring tube. This is achieved in that the piston is stirred only by a portion of the total flow passing through one of the flow stabilizing devices. When adjusting each of the stabilizing devices to a flow equal to the maximum, for the volume of this measuring tube, the measurement limit of the piston gauge will be doubled. With a constant upper limit of measurement, a twofold decrease in the volume of the measuring tube is possible. Thus, the combination of features of a prepositioning device ensures the achievement of a goal.

Кроме указанных в примере кавитаЦИОННБГХ трубок с неизмен емой геометрией проточной части в качестве стабилизаторов расхода могут бытъ использованы и другие уст ройства того же назначени : вихревые и струйные элементы, регул торы расхода, кавитационные элементы с измен емой геометрией проточной части и т.д. In addition to the tubes with an unchangeable geometry of the flow path, indicated in the example of cavitational BGHs, other devices of the same purpose can be used as flow stabilizers: vortex and jet elements, flow controllers, cavitation elements with a changeable geometry of the flow passage, etc.

Изобретение позвол ет существенно упростить конструкцию поршневых рас- :з одомерных устройств и отказатьс  от обычно примен емых клапанов с пневмопрводом и св занных.с ними элементов . (пневмоэлектроклапанов, редукторов, вентилей , манометров, ресивера, компрессора и другого оборудовани ). Это позволит значительно снизить затраты на его изготовление и эксплуатацию. Кроме того, увеличение верхнего предела измерений без изменени  обьема измерительной трубы позвол ет существенно расширить метрологические возможности поршневых измерителей при одинаковых затратах; на изготовление цилиндро-поршневой пары. При неизменном верхнем пределе измерений могут быть значительно сокраще1а1 затраты на изготовление измерительной трубы и поршн .The invention makes it possible to significantly simplify the design of piston races: from one-dimensional devices and to abandon the commonly used pneumatic control valves and associated elements. (pneumatic solenoid valves, gearboxes, valves, pressure gauges, receiver, compressor and other equipment). This will significantly reduce the cost of its manufacture and operation. In addition, increasing the upper limit of measurements without changing the volume of the measuring tube allows one to significantly expand the metrological capabilities of piston meters at the same cost; for the manufacture of cylinder-piston pair. With a constant upper limit of measurement, the cost of manufacturing the measuring tube and piston can be significantly reduced.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 91511, кл. G 01 Р 3/16, 1980.1. USSR author's certificate No. 91511, cl. G 01 P 3/16, 1980. 2.Патент Германии № 175495, кл. 42 е 8, 19О6 (протот1ш).2. German Patent No. 175495, cl. 42 е 8, 19О6 (prototyon).