Датчик массового расхода

О П И С А Н И Е (и) 459584

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

® (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.05.70 (21) 1442700/22-3 с присоединением заявки № (32) Приоритет (51) М. Кл. Е 21Ь 47/10

G 011 1/00 государственный комитет

Соавтв Министров СССР оо делам изобретений и аткоытий

Опубликовано 05.02.75. Бюллетень № 5 (53) УДК 681.121(088.8) Дата опубликования описания 18.03,75 (72) Авторы изобретения

С. И. Кирпатовский и И. Н. Кулицкий

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА

Изобретение относится к области промысло,вых исследований нефтяных скважинки.

Оно может найти применение для,измерения массового расхода других непостоянных ,по вязкости потоков.

Известен датчик массового расхода, содержащий прямолопастную .измерительную крыльчатку с радиальным входом и радиальным сбросом контролируемого потока, защитный цилиндр с лопастями на входе и цилиндрическим раструбом, расположенным на,выходе, измерительной крыльчатки, преобразователь для .измерения момента инерционных сил, воздействующих на измерительную крыльчатку, привод для вращения защит ного цилвндра и измерительной крыльчатки.

Недостатком известного датчика является то, что в нем не устранено полностью влияние вязкостных сил на измерительную крыльчатку в выходной ее части.

От известного предложенный датчик отличается тем, что на внутренней поверхности цилиндрического раструба жестко укреплена прямолопастная крыльчатка.

Такое конструктивное выполнение датчика позволяет повысить эффективность устранения влияния на результат измерения вязкостных сил потока.

На чертеже показана конструктивная схема предлагаемого датчика.

В корпусе 1 с крышкой 2 размещается статор 3, который прикреплен к крышке 2 и образует вместе с ней выемную часть (керн) датчика. К крышке приварен вводной патрубок 4. На противоположном торце цилиндрического корпуса 1 имеется выходное отверстие, к которому присоединяется выходная труба. Внутри статора 3 на подшипниках 5 и

6 установлен защитный цилиндр 7, имеющий

1о суженную часть — горловину 8 и внутреннюю ось 9, на которую с помощью подшипников 10 и 11 посажена измерительная крыльчатка 12, имеющая оболочку 13. Кроме того, измерительная крыльчатка 12 связана с осью 9 из15 мерительной пружины 14. На обечайках из немагнитного материала защитного цилиндра

7 и оболочке 13 установлены ферромагнитные пластинки с выступами (магнитные метки) 15 и 16, относящиеся к магнитным цепям индук2о ционных преобразователей (отметчиков времени) 17 и 18, установленных на статоре 3, Во входной суженной части защитного цилиндра — горловине 8 — имеются входные лопатки 19, входящие во внутреннюю полость

25 широкой части защитного цилиндра и ограниченные отражателем 20, являющимся частью внешней защитной оболочки.

B выходной расширенной части защитного цилиндра — цилиндрическом раструбе 21,— на его внутренней поверхности, расположена

459584 прямолопастная крыльчатка 22 с радиальным входом и аксиальными каналами.

В случае применения электропривода защитный цилиндр может приводиться во вращение с помощью вала 23 или иным образом.

В случае использования для привода энергию контролируемого потока перед входом устанавливается направляющий аппарат, закручивающий контролируемый поток. Последний, воздействуя на лопатки 19, вращает защитный цилиндр 7, отдавая при этом часть своей энергии.

Датчик работает следующим образом.

С помощью электропривода или за счет использования энергии контролируемого потока защитный цилиндр 7 приводится в непрерывное вращение. Через патрубок 4 контролируемый поток поступает в горловину 8, где с помощью лопаток 19 закручивается до скорости вращения защитного цилиндра 7 и измерительной крыльчатки 12. Закрученный поток радиально поступает на лопасти измерительной крыльчатки 12 и проходит по ее каналам (между лопастями и оболочкой 13), где все частицы потока получают Кориолисово ускорение, а измерительная крыльчатка 12 воспринимает момент инерцнонных сил, Под действием момента инерционных сил измерительная пружина 14 закручивается, а измерительная крыльчатка 12 поворачивается на угол, пропорциональный моменту инерционных сил. Поворот измеритель ной крыльчатки вызывает смещение на определенный интервал времени электрических импульсов в индукционных преобразователях 17 и 18,,наводимых магнитными метками 15 и 1б, соответственно.

Пропорциональный массовому расходу интервал времени измеряется специальной схемой

5 (на рисунке не показана).

После сброса с лопастей измерительной .крыльчатки 12 частицы потока попадают на прямолопастную крыльчатку 22, расположенную в раструбе 21 и покидают раструб в

10 аксиальном направлении. Далее поток,выходит из корпуса 1 через выходное отверстие.

При таком устройстве датчика обеспечивается отсутствие градиента угловой скорости на всей внешней ограничивающей измеритель15 ную крыльчатку поверхности. Поэтому влияние сил вязкости принципиально устранено, Предмет из о бр ете ния

Датчик массового расхода, содержащий пря2О молопаст ную измерительную крыльчатку с радиальным .входом и радиальным сбросом контролируемого потока, защитный цилиндр с лопастями на входе и цилиндрическим раструбом, расположенным на выходе измери25 тельной крыльчатки, преобразователь для измерения момента инерционных сил, воздействующих iHB,измерительную,крыльчатку, привод для вращения защитного цилиндра и измерительной крыльчатки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности устранения влияния на результат измерения вязкостных сил потока, на внутренней:поверхности цилиндрического раструба жестко укреплена .прямолопастная крыльчатка.

459584

Редактор В. Смирягина

Корректор О. Тюрина

Заказ 605/l5 Изд. № 351 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. Кривко

Техред А. Дроздова

И

16

1421