Способ измерения малых расходов жидкости путем введения в поток жидкости метки

ене А

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическим

Респубпнм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (611 Дополнительное н ает. сеид-еу (22) Заявлено 140777 (21 j 2507498/18-10 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

М Клг

G 01 F 1/70

Государственный номнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 681.121 (088. 8) Опубликовано 1%09.79. Бюллетень Но 3 4

Дата опубликование оттисание 1509.79 (72) Автор. изобретения

Е . В. Пеле пели н (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛИХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТИ

ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ В ПОТОК ЖИДКОСТИ МЕТКИ

Изобретение относится к области приборостроения, предназначено для измерения малых расходов жидкостей и может найти применение в химической, медицинской и других отраслях промышленности.

Известны способы измерения расхода потоков, при которых в контролируемый поток вводят метку, измеряют скорость движения этой метки, равную среднемассовой скорости движения потока, а затем путем соответствующей обработки измерений определяют объемный или массовый расход (1), Наиболее близким к изобретению 1э по технической сущности является способ измерения малых расходов жидкости путем введения в поток жидкости метки, полностью перекрывающей измеряемый поток. Этот способ предусматривает 20 многократное использование метки (2)..

Однако известные способы не обеспечивают достаточной точности при измерении малых расходов жидкости.

С целью повышения точности измере- 25 ния по предложенному способу циркуляцию жидкости с меткой по двум идентичным параллельным ветвям, образующим замкнутый контур, определяют скорости метки в параллельных ветвях 30 контура и по их разности судят а расходе. Для компенсации возможных систематических погрешностей при измерении скоростей движения метки в ветвях контура периодически меняют направление движение метки и вычисляют расход как среднее арифметическое расходов при разных направлениях движения метки.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего описываемый способ измерения.

Основная магистраль 1, в которой измеряется расход с, разветвляется на два идентичных параллельных канала 2, например, из прозрачного для света материала, в каждом из которых имеются электромагнитные насосы 3.

Магистраль и каналы заполнены контролируемой электропроводной жидкостью, например, непрозрачной для сьета. Для ввода (и вывода в случае необходимости) газовых пузырьков — меток 4 в канал 2 служит инжектор 5, содержащий запас газа, не реагирующего с контролируемой жидкостью. Для фиксации положения газового пузырька 4 внутри каналов 2 имеются датчики, состоящие иэ источников света 6 и индикаторов

7, 8, 9 и 10. Датчики в каждом кана685916 ле установлены на одинаковых базоных расстояниях L друг от друга. Автоматическое получение конечного результата обеспечивают счетчики 11 и 12 интервалов времени t< и а также выходной блок 13, вычисляющий расход с1.

Устройство работает следующим образом.

Например, жидкость в основной магистрали 1 движется в направлении, указанном стрелками с определенной скоростью. В канал 2 с помощью инжектора 5 вводят газовый пузырек 4, полностью перекрывающий поперечное сечение S канала 2, запускают электромагнитные насосы 3 и создают циркуляцию жидкости совместно с газовым пузырьком по двумя идентичным параллельным ветвям, образующим замкнутый контур, в направлении сплошной стрелки. Для исключения втягивания пу- о эырька в основную магистраль скорость циркуляции должна быть много больше скорости потока в основной магистрали, но не превышать максимально допустимой, связанной с качественными изменениями в потоке жидкости, например, с возникновением турбулентности.

Каждая пара насосов благодаря полной идентичности ветвей контура создает одинаковый и противоположно на- 30 правленный перепад давления относительно узлов разветвления, так что дополнительный перепад давления в основной магистрали от действия этих насосов равен нулю. Проходя мимо ин- З5 дикаторов 7 и В, газовый пузырек вызывает их срабатывание, а время между срабатываниями t измеряют счетчиком

11 ° Аналогично с помощью счетчика 12 измеряют время t прохождения пузырь- 4О

2 ка между индикаторами 9 и 10 в другой ветви контура. Величины t< и вводят в блок 13, который вырабатйвает численное значение расхода q в основной магистрали в виде разности расходов с(и с(,, в ветвях контура по формуле: . - = )-(---)

1 (12

Изменив направление циркуляции н контуре (пунктирная стрелка)„ проиэводят поноротный замер времени прохождения пузырьком контрольных участков L и получают:

B среднем значении расхода

2(с +с1 ) скомпенсиронана систематическая погрешность, получающаяся при определении частного расхода я, j я ; я и я .

Описанный способ иэмерейия малых расходов обеспечивает достижение независимости режима потока в основной магистрали от движения жидкости, связанного с проведением замеров в рамках действия формулы Пуазейля, когда гидравлическое сопротивление трубопровода не зависит оТ скорости движения жидкости, то есть линейно.

При переходе от малых расходов к средним (критерий — появление существенной нелинейности) точность измерения расхода не нарушится, но в оснонной магистрали появится некоторый добавочный перепад давления, который может оказаться и несущественным.

Формула изобретения

1. Способ измерения малых расходов жидкости путем введения в поток жидкости метки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности создают циркуляцию жидкости с меткой по двум идентичным параллельным ветвям, образующим циркуляционный контур, определяют скорости метки в параллельных ветвях контура и по их разности судят о расходе.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что периодически меняют направление движения жидкости с меткой и вычисляют расход как среднее арифметическое расходов при разных направлениях движения метки.

Источники информации, принятые но ннимание при экспертизе

1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л., Иашгиэ, 1975, гл. 24.

2. Ильинский В.И. Бесконтактное измерение расходов. И., Энергия, 1970, с. 20-21 (прототип).

685916

Заказ 5447/42

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель H. Андреев

Редактор С. Хейфиц Техред 3.Фанта Корректор Ю. МакаРенко

Тираж 866 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035L Москва Ж-35k Ра чаская наб.z д. 4l5