РАСХОДОМЕР

Полезная модель предназначена для измерения расхода различных жидкостей, воды, молока, химически активных жидкостей, нефтепродуктов, жидкого топлива двигателей автомобилей, тракторов, другой автомобильной техники.
Известен расходомер, содержащий корпус, состоящий из двух частей, включающий подводящее и направляющее сопла, приемное отверстие, упругий чувствительный элемент (RU 2247326 C1, МПК G01F 1/34, опубл.27.02.2005).
Недостатком прототипа является, сложность конструкции.
Известен водосчетчик, содержащий разделенные немагнитной перегородкой камеру с крыльчаткой и камеру редукционно-счетного механизма с циферблатом, кинематически связанные магнитным взаимодействием (RU 2387952 C1, МПК G01F 1\075, опубл. 20.04.2009).
Недостатком прототипа является, сложность конструкции.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является расходомер жидкости, состоящий из измерительной камеры с корпусом, разделенной диафрагмой на две полости, штуцеров входа и выхода измеряемого потока, выполненного распределителя потока, в виде золотника, между полостями измерительной камеры и штуцерами, механизма привода распределителя от диафрагмы (RU 2222783, МПК G01F 3\20, опубл. 27.01.2004), который принятый за прототип.
Недостатком прототипа является, сложность конструкции распределителя потока, в виде золотника, между полостями измерительной камеры и штуцерами, механизма привода распределителя от диафрагмы и др.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции при сохранении точности измерений.
Технический результат достигается благодаря тому, что расходомер жидкости, состоит из корпуса, измерительной камеры, штуцеров входа и выхода измеряемого потока, в отличие от прототипа, корпус выполнен из не менее трех цилиндрических отрезков труб различного диаметра, расположенных друг за другом, жестко соединенных между собой, симметричных относительно вертикальной оси, каждый отрезок корпуса соединен с измерительной камерой подающим трубопроводом, измерительная камера включает распределитель давления, состоящий из верхней, средней и нижней полости с двумя подпружиненными мембранами, и дифференциальный манометр, разделенный на верхнюю и нижнюю полости, в состав которого входят подпружиненная мембрана со штоком, соленоид и показывающий прибор, распределитель давления и дифференциальный манометр соединены соединительным трубопроводом, причем через первый вход и подающий трубопровод верхняя полость распределителя давления соединена с первым отрезком корпуса, через второй вход и подающий трубопровод нижняя полость распределителя давления соединена со вторым отрезком корпуса, через первый выход и соединительный трубопровод средняя полость распределителя давления соединена с первым входом верхней полости дифференциального манометра, через второй вход нижняя полость манометра соединена с третьим отрезком корпуса, шток манометра через соленоид соединен с показывающим прибором.
Схема расходомера жидкости представлена на фиг.
Расходомер жидкости (фиг.), состоит из корпуса 1, измерительной камеры 2, штуцеров входа 3 и выхода 4 измеряемого потока. Корпус выполнен из не менее трех цилиндрических отрезков труб различного диаметра 5, 6, 7, расположенных друг за другом, жестко соединенных между собой, симметричных относительно вертикальной оси. Измерительная камера 2 включает распределитель давления 8, состоящий из двух подпружиненных мембран 9, и дифференциальный манометр 10, состоящий из подпружиненной мембраны 11 со штоком 12, соленоидом 13 и показывающим прибором 14, через первый вход 15 распределителя давления 8 и подающий трубопровод 25. верхняя полость 16 распределителя давления соединена с первым отрезком трубы, через второй вход 17 и подающий трубопровод 26 нижняя полость 18 распределителя давления соединена со вторым отрезком трубы, через первый выход 19 и соединяющий трубопровод 28 средняя полость 20 распределителя давления соединена с первым входом 21 верхней полости 22 дифференциального манометра 10, через второй вход нижняя полость 24 манометра 10 соединена подающим трубопроводом 27 с третьим отрезком трубы, шток манометра через соленоид соединен с показывающим прибором.
В курсе гидравлики известно уравнение Бернулли, из которого следует, что с увеличением скорости движения потока жидкости давление уменьшается и, наоборот, с уменьшением скорости движения потока жидкости давление - увеличивается (В.И. Калицун Основы гидравлики, водоснабжения М: Издательство литературы по строительству, 1972, с. 49).
Принцип действия расходомера жидкости следующий. Сформированная штуцером входа 3 струя измеряемого потока жидкости сначала направляется в отрезок трубы большего диаметра 5, затем попадает в отрезок трубы среднего диаметра 6, затем - меньшего диаметра 7. При этом между диаметрами первого d1, второго d2 и третьего d3 отрезков трубы существует соотношение
d1>d2>d3.
В соответствии с уравнением Бернулли, при попадании потока измеряемой жидкости во второй отрезок трубы среднего диаметра скорость движения потока жидкости увеличивается, а давление уменьшается. Таким образом, давление жидкости в первом и втором отрезках трубы большего и среднего диаметра различно. Обозначим давление жидкости в первом отрезке трубы большего диаметра - p1, во втором отрезке трубы среднего диаметра - p2, в третьем отрезке трубы меньшего диаметра - p3. При этом будет выполняться соотношение p1>p2>p3.
Из первого отрезка корпуса большего диаметра через подающий трубопровод, 25 жидкость, имеющая давление p1, через первый вход 15 попадает в верхнюю полость 16 распределителя давления 8, а на его второй вход 17 через подающий трубопровод 26 в нижнюю полость 18 подается давление p2 от отрезка корпуса трубы среднего диаметра. В верхней полости 16 распределителя давления - давление p1 воздействует на верхнюю подпружиненную мембрану 9, в нижней полости 18 давление p2 воздействует на нижнюю подпружиненную мембрану 9. В результате, в средней полости распределителя давления 19 формируется давление p3, равное по величине Δp=p1-p2. Затем через соединительный трубопровод 28 давление Δp от средней полости 20 распределителя давления 8 через первый выход 19, первый вход 21 передается в верхнюю полость 22 дифференциального манометра 10.
В верхней полости 22 монометра 10 - давление Ар воздействует на подпружиненную мембрану с одной стороны, в нижней полости 24 давление p3, передаваемое от третьего участка трубы через второй вход 23 и трубопровод 27, воздействует на подпружиненную мембрану с другой стороны. Под действием разности давления Δp1=Δp-p3 мембрана, с жестко закрепленным на ней штоком, совершает перемещение в вертикальной плоскости. При перемещении металлического штока 12 в вертикальном направлении в витках соленоида 13 генерируется электродвижущая сила (ЭДС), изменение которой фиксируется показывающим прибором 14, проградуированного в единицах расхода.
Для определения расхода жидкости в трубопроводах различных диаметров создают расходомеры с соответствующими размерами диаметров отрезков корпуса, а также проводят градуировку регистрирующих приборов в единицах расхода.
Для определения расхода воды в трубопроводе диаметром равным 0, 5 м берут расходомер, корпус которого состоит из труб с диаметрами d1=0,5 м d2=0,3 м, d3=0,2 м. При этом получаем показание расхода жидкости, которое фиксируется регистрирующим прибором, равное 0,065 м3/с=65 л/с.
Применение предлагаемого расходомера позволяет упростить его конструкцию, увеличить гарантийный срок, повысить продолжительность работы между поверками.