Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2476732

(19)

RU

(11)

2476732

(13)

C1

(51) МПК F15B5/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011153761/06, 28.12.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

28.12.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 28.12.2011

(45) Опубликовано: 27.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: US 3103119 A, 10.09.1963. SU 201688 А, 08.09.1967. RU 2125240 C1, 20.01.1999. SU 444941 A, 30.09.1974. CN 101539444 A, 23.09.2009.

Адрес для переписки:

123182, Москва, ул. Авиационная, 66, кв.305, А.А. Домогарову

(72) Автор(ы):

Домогаров Алексей Андреевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" (RU)

(54) ДАТЧИК РАСХОДА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано для измерения расхода жидкости, газа и их смеси в трубопроводах гидравлических и пневматических систем, а также для измерения количества перемещаемого продукта по нефтегазопродуктопроводам. Датчик расхода содержит корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий с корпусом камеры высокого и низкого давления, и сильфон, при этом сильфон прикреплен к корпусу своим торцом в зоне отводящего канала, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки, установленной на другом торце сильфона и образующей с дном корпуса дросселирующую щель, величина открытия которой определяется по формуле. Технический результат - повышение точности измерения расхода гидравлической жидкости, протекающей в больших количествах в трубопроводах и не зависящей от плотности протекающего состава смеси. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано для измерения расхода жидкости, газа и их смеси в трубопроводах гидравлических и пневматических систем, а также для измерения количества перемещаемого продукта по нефтегазопродуктопроводам.

Известен датчик расхода, содержащий сильфон, размещенный в камере с жидкостью, и жестко связанный с неподвижной перегородкой, имеющей отверстие, и сопло, направляющее контролируемый поток жидкости в отверстие. SU 201688 А, 08.09.1967.

Известный датчик расхода не обеспечивают достаточно высокой точности измерения расхода в больших количествах в трубопроводах диаметром свыше 500 мм.

Наиболее близким техническим решением (прототип) к заявленному изобретению является датчик расхода (US 3103119 A, 10.09.1963), содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий в корпусе камеры высокого и низкого давления, и сильфон.

Недостатком известного датчика расхода является зависимость определяемой величины расхода от плотности гидравлической жидкости.

Задача изобретения - повышение точности измерения расхода гидравлической жидкости, протекающей в больших количествах в трубопроводах и не зависящей от плотности протекающего состава смеси.

Технический результат - повышение точности измерения расхода гидравлической жидкости, протекающей в больших количествах в трубопроводах и не зависящей от плотности протекающего состава смеси.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что датчик расхода содержит корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий с корпусом камеры высокого и низкого давления, и сильфон, при этом новым является то, что сильфон прикреплен к корпусу своим торцом в зоне отводящего канала, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки, установленной на другом торце сильфона и образующей с дном корпуса дросселирующую щель, величина открытия которой определяется по формуле

х= Vg/C,

где х - зазор - величина открытия дросселирующей щели, м;

- плотность гидравлической жидкости, кг/м 3 ;

V - объем жидкости, м 3 ;

g - ускорение свободного падения, м/с 2 ;

С - жесткость сильфона, Н/м.

На чертеже показан датчик расхода в разрезе.

Датчик расхода содержит корпус 1 с подводящим каналом 2 и отводящим каналом 3, дросселирующий элемент, образующий с корпусом 1 камеры 4, 5 соответственно высокого и низкого давления, и сильфон 6. Сильфон 6 прикреплен к корпусу 1 своим торцом 7 в зоне отводящего канала 3, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки 8, установленной на другом торце 9 сильфона 6 и образующей с дном 10 корпуса 1 дросселирующую щель 11.

Расход жидкости Q др (м 3 /с) через дроссель (дросселирующую щель) определяют по формуле

Q др =µf щ · 2 P/ ,

где µ - коэффициент расхода;

f щ - площадь рабочего проходного сечения, м 2 ;

f щ = dx;

d - диаметр отверстия обечайки, м;

х - зазор - величина открытия дросселирующей щели, м;

Р - перепад давлений жидкости, Па;

P=P 1 -P 2 ;

P 1 - давление в подводящем канале, Па;

P 2 - давление в отводящем канале, Па.

Возведя в квадрат обе части уравнения, получим

Q др 2 /µ 2 2 d 2 x 2 =2 P ,

Р( D 2 /4- d 2 /4)- Vg=Сх,

где D - наибольший диаметр сильфона, м;

d - диаметр отверстия обечайки, м.

Если P 1 P 2, то

Сх= Vg, тогда

х= Vg/C,

V нач =( D 2 H/4- d 2 H/4),

V кон =( D 2 /4- d 2 /4)·(H-x),

где V нач - начальный объем;

V кон - конечный объем.

Датчик расхода работает следующим образом.

Рабочая гидравлическая жидкость поступает по подводящему каналу 2 в камеру высокого давления 4 корпуса 1. Поток жидкости, проходя по изгибам сильфона, деформируется в горизонтальном направлении, выравнивая скорость потока, и подходит к дросселирующей щели 11, образованной дном 10 корпуса 1 и торцом обечайки 8. Рабочая жидкость воздействует на торец 9 сильфона 6, отклоняя его в сторону увеличения дросселирующей щели 11. Размер щели 11 зависит от величины расхода, чем он больше, тем меньше будет перепад и соответственно открытие (х).

Это, в свою очередь, будет определять ошибку при сделанных допущениях. Потери ( Р) определяются сопротивлением щели 11. При правильном подборе они будут минимальны. Выполнение чувствительного элемента системы замера перепада давления в виде торца 9 сильфона 6 позволяет получить идентичность расходных характеристик независимо от плотности рабочей жидкости, что повышает точность измерений. Пройдя дросселирующую щель 11, рабочая гидравлическая жидкость поступает в камеру 5 низкого давления и из нее - в отводящий канал 3 и далее в гидравлическую систему.

Формула изобретения

Датчик расхода, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, дросселирующий элемент, образующий с корпусом камеры высокого и низкого давления, и сильфон, отличающийся тем, что сильфон прикреплен к корпусу своим торцом в зоне отводящего канала, дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки, установленной на другом торце сильфона, и образующей с дном корпуса дросселирующую щель, величина открытия которой определяется по формуле x= Vg/C, где

х - зазор - величина открытия дросселирующей щели, м;

- плотность гидравлической жидкости, кг/м 3 ;

V - объем жидкости, м 3 ;

g - ускорение свободного падения, м/с 2 ;

С - жесткость сильфона, Н/м.

РИСУНКИ