Устройство для измерения расхода текучих сред

Полезная модель относится к расходомерным устройствам, использующих принцип измерения объемного расхода текучих сред в непрерывном потоке методом переменного перепада давления с использованием кольцевых камер отбора, и предназначено для точной и простой смены расходомерных диафрагм.
Известен расходомер переменного перепада давления, содержащий сужающее устройство в виде диафрагмы с отверстием и мембраной, на которой закреплены тензорезисторы, соединенные с преобразователем (а.с. СССР N 1509598, G01F 1/36, 1986).
Этот расходомер обеспечивает достаточно высокую чувствительность измерения, однако надежность его невелика вследствие хрупкости мембраны.
Известна камера для расходомерной диафрагмы, содержащая диафрагму, которая вставляется в рабочее пространство через окно (а.с. СССР N 1498399, G01F 1/34, 1989).
Эта камера позволяет без перекрытия измерительного участка трубопровода производить смену расходомерной диафрагмы, в результате чего значительно снижаются потери измеряемой среды.
К недостаткам камеры следует отнести невозможность использования данной конструкции в трубопроводах с высоким давлением
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения расхода текучих сред. В корпусе с крышкой винтовыми механизмами через подвижное кольцо зажато сужающее устройство в виде диафрагмы. Это устройство позволяет производить измерение расхода при движении среды в противоположных направлениях с использованием одной и той же диафрагмы, (патент RU N 2110771, G01F 1/42, 1995/01).
К недостаткам камеры следует отнести невозможность без перекрытия измерительного участка трубопровода производить смену расходомерной диафрагмы, в результате чего значительно снижаются потери измеряемой среды. Наличие винтовых механизмов, фиксирующих сужающее устройство не обеспечивает надежности работы устройства, его герметичности.
Цель полезной модели - расширение эксплуатационных и технологических возможностей устройства, повышение надежности, снижение потерь измеряемой среды и времени замены диафрагмы.
2
Технический результат заключается в возможности использования устройства для точного измерения расхода текучих сред при высоком (до 160 кг/см) без прерывания рабочего процесса, обеспечении герметичности и безопасности.
Для достижения указанного технического результата устройство для измерения расхода газа включает установленное между подводящими и отводящими трубопроводами сужающее устройство в виде диафрагмы с отверстием, зажатой в корпусе с крышкой и снабженной уплотнительным кольцом, размещенным в кольцевой канавке, камеры и отверстия для отбора перепада давления, подвижным кольцом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси трубопровода. Устройство снабжено гидравлическим механизмом, позволяющим перемещать и поджимать подвижное кольцо, являющегося его поршнем, и снабжено уплотнениями, расположенными на его внутренней и наружной поверхностях, а с торца подвижного кольца и в выступающей части крышки сужающего устройства имеются кольцевые канавки под уплотнительные кольца. При поджатии подвижного кольца происходит герметичное уплотнении диафрагмы по всей плоскости с обеих сторон. Сужающее устройство представляет собой диафрагменный диск с совокупностью нескольких измерительных диафрагм с различными параметрами.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами где на фиг. 1 изображено сужающее устройство, общий вид; на фиг. 2 вид А фиг. 1; на фиг. 3 вид Б фиг. 1; на фиг. 4 сечение В-В фиг. 1.
Сужающее устройство (в дальнейшем по тексту - СУ) включает в себя ступенчатый цилиндрический корпус 1 со щелью, в котором размещен плоский диафрагменный диск 9 (в дальнейшем по тексту - ДД), представляющий собой совокупность нескольких измерительных диафрагм, в данном случае - пяти, расчетные отверстия которых равномерно распределены по окружности на одном и том же расстоянии от центра вращения. Каждому отверстию соответствует паз, расположенный на противоположной стороне ДД, в который западает пружина 3, действие которой, в свою очередь, блокируется винтом 4. Пружина 3 может быть пружиной сжатия или пластинчатой пружиной изгиба, в данном случае -пластинчатая. Винт 4 уплотняется резиновым кольцом круглого сечения. Центром вращения ДД является ступенчатый вал 5, момент вращения от которого передается через шпонку 6. Вал 5 вводится в корпус 1 через уплотнение 7 (уплотнение ротора типа R04-A). Наружная часть ступенчатого вала является шкалой, цифры на которой указывают нахождения того или иного измерительного отверстия в рабочей зоне. Напротив каждой цифры на выступающей части вала 5, просверлены радиальные отверстия, в которые по переменно вставляется съемная ручка 8 при повороте ДД.
Устройство для измерения расхода текучей среды содержит диафрагму - одно из расчетных отверстий ДД, зажатую в корпусе 1 с крышкой 2 через подвижное кольцо 10, которое является и поршнем гидравлического устройства. В гидравлическое устройство также входят: малый поршень 11, прижимной винт 12, возвратная пружина 13, винтовая заглушка 14 с прокладкой 15, уплотнительные кольца 16, 17, 18. Полость Г гидравлического устройства заполняется гидравлической жидкостью класса VG15 или VG22 (по системе ISO 3448). Заполнение происходит через канал, закрываемый винтовой заглушкой 14 с прокладкой 15. На подвижном кольце 10 с торца и симметрично с противоположной стороны на крышке корпусе 2 имеются кольцевые канавки для уплотнительных колец 19. При поджатии подвижного кольца 10 происходит герметичное уплотнение диафрагмы по всей плоскости контакта с обеих сторон. Для отбора перепада давления служат кольцевые камеры 20 и 21, отверстия 22 и 23. Пробка 24 закрывает дренажный канал.
Устройство работает следующим образом.
Для замены диафрагмы (в данном случае смены отверстия ДД) 9 ослабляют винт 4, передвигая его на 4…5 мм и откручивают до упора прижимной винт 12. Эта операция позволит отодвинуть подвижное кольцо 10 на 2…3 мм от ДД. Вставляют съемную ручку 8 в ближайшее боковое отверстие в выступающей части ступенчатого вала 5, поворачивают ее до вертикального положения. Операция повторяется до тех пор, пока съемная ручка не окажется в отверстии с необходимой нам цифрой. Далее закручиваем до упора вначале винты 4, а затем 12. После завершения этих операций система готова к работе. Полезная модель может быть использована для измерения расхода газа, транспортируемого по газопроводам, включая магистральные, и в приборах для газодинамических исследований (типа коллектор «Надым»).