Расходомер

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть использована для измерения расхода жидкости в широком диапазоне значений.
Из уровня техники известен расходомер, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и рабочей камерой, выполненной в виде последовательно сопряженных диффузора, цилиндрической части и конфузора, в которой свободно размещен шаровой ротор, намагниченный в диаметральной плоскости вращения, который снабжен установленной на оси лопастной турбинкой, размещенной в выходном патрубке, и узел съема сигнала (SU 1470664 А1, G01F 1/10,1989)
В заявленном диапазоне соотношений геометрических параметров в данном расходомере частота вращения шарового ротора пропорциональна протекающему расходу, однако предел точного измерения расхода жидкости оптимизированной конфигурации ограничен.
Полезная моделп направлена на расширение диапазона и повышение точности измерения расхода протекающей жидкости.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в расходомере, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и рабочей камерой, вьшолненной в виде последовательно сопряженных диффузора, цилиндрической части и конфузора, в которой свободно размещен шаровой ротор, намагниченный в диаметральной плоскости вращения.
РАСХОДОМЕР
который снабжен установленной на оси лонастной турбинкой, размещенной в выходном патрубке, и узел съема сигнала, согласно полезной модели, перед входньм патрубком дополнительно размещен входной конфузор, а корпус установлен в цилиндрической втулке с образованием кольцевого периферийного канала, минимальное проходное сечение которого в 0,5 г 2,5 раза больше площади входного сечения упомянутого входного конфузора.
При этом входной конфузор вьшолнен со следующим соотношением геометрических параметров: d(2,0f2,2)d: ; lK(l,,5)di где d(/ - диаметр входного сечения входного конфузора;
d - диаметр входного патрубка;
ll - длина входного конфз ора.
Кроме того, угол раскрытия диффузора рабочей камеры
о составляет 95-f 105 и в 1,5 -f 2,0 раза превьппает угол закрытия
конфузора рабочей камеры.
Предпочтительно, наружные стенки дополнительного конфузора были выполнены в виде расширяющегося усеченного конуса.
При этом объем рабочей камеры в  раз больше объема шарового ротора, длина рабочей камеры превьппает диаметр шарового ротора в 2,3- 2,6 раза, а диаметр выходного патрубка составляет 0,93 -f 0,96 от диаметра шарового ротора.
Кроме того, лопасти турбинки шарового ротора выполнены
стреловидными.
хЗадаей KpOMKij.
Возможно вьшoлнeниefJ MIacт турбинки шарового ротора с обратной стреловидностью по потоку.
2Кроме того, намагничивание шарового ротора выполнено в виде намагниченного стержня, диаметрально закрепленного в полости шарового ротора в плоскости, перпендикулярной Ьси т)фбинки.
Наличие дополнительного входного конфузора и внешней цилиндрической втулки, в которой с кольцевым зазором установлен корпус, при заявленном соотношении геометрических параметров позволяет измерять больпше расходы протекающей жидкости с высокой точностью при сохранении постоянной пропорциональности между частотой вращения шарового ротора, формируемым на выходе узла съема импульсным сигналом и протекаюпщм через расходомер обпщм расходом жидкости.
На фигЛ представлен обпщй вид расходомера.
Расходомер содержит установленный в цилиндрической втулке 1 с образованием кольцевого периферийного канала 2 корпус 3, выполненный с входным патрз ком 4, снабженным входньвм конфузором 5, выходным патрубком 6 и рабочей камерой 7, образованной последовательно сопряженными диффз ором 8, цилиндрической частью 9 и конфузором 10, в которой свободно размещен шаровой ротор 11 с намагниченным стержнем 12, снабженный установленной на оси 13 лопастной турбинкой 14, лопасти 15 которой выполнены
стреловидныьш, предпочтительно, с обратной стреловидностью
.,на заднеи крош{е.
по потго1д Г и узел съема сигнала (на чертеже не показан), поступающего от вращающегося намапшченного стержня 12.
При этом расходомер характеризуется следующим соотношением геометрических параметров:
Л)ОЫЬО5 1Ч -3l(l,,5) L(2,3-f2,6)dp; ((0,,96) X,7()Vp;
S(0,5r2,5)Sj.;
7((l,,0)c5C при 0(  , где d диаметр входного сечения входного конфузора;
d - диаметр входного патрубка;
L- длина входного конфузора;
L - длина рабочей камеры;
dp- диаметр шарового ротора;
d - диаметр выходного патрубка;
У,.- объем рабочей камеры;
VP - объем шарового ротора;
S |uj - минимальное проходное сечение кольцевого периферийного канала;
S - плош;адь входного сечения входного конфузора;
- угол раскрьггия диффузора рабочей камеры;
d - угол закрытия конфузора рабочей камеры.
Расходомер работает следуюпщм образом.
Поток жидкости подается на вход в цилиндрическую втулку 1 и разделяется на два параллельно протекаюпщх потока, один из которых проходит по кольцевому периферийному каналу 2, а другой - измеряемый - проходит через входной конфузор 5, входной патрубок 4 и поступает в рабочую камеру 7, где, проходя через диффз ор 8, распшряется и за счет обратного вихреообразования в конфз оре 10 обеспечивает гидродинамический подвес свободно размещенного шарового ротора 11. Шаровой ротор 1, снабженный лопастной турбинкой
оШОЗ/ЗОб-Де/ 14, под действием протекающего измеряемого потока
равномерно вращается в цилиндрической части 9 рабочей камеры 7 с частотой, пропорциональной протекающему расходу, которая фиксируется узлом съема сигнала. Измеряемый поток жидкости, выходя из выходного патрубка 6, соединяется с периферийным потоком в обпщй поток, расход которого при выбранных геометрических параметрах пропорционален расходу измеряемого потока, протекающего через рабочую камеру 7, и, соответственно, частоте вращения шарового ротора 11. Вьпюлнение лопастной турбинки 14 со
стреловидными лопастями 15, преимущественно с обратной
да задней кромка стреловидаостыб ia Е1аличие входного конфузора 5
обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление расходомера, что повышает точность и надежность его работы в пшроком диапазоне измерения, особенно при больших расходах протекающей жидкости.
-5-