SU1682791A1

SU1682791A1 - Mass flow meter

Info

Publication number: SU1682791A1
Application number: SU894674597A
Authority: SU
Inventors: Андрей Владимирович Бойко; Сергей Алексеевич Золотаревский; Владимир Дмитриевич Кокорев; Александр Алексеевич Шкурин; Ибрагим Рахимович Янбухтин
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1991-10-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к области расхо- дометрии, и может быть использовано дл измерени массового расхода и количества газа или жидкости в газовой, нефт ной, химической и других отрасл х промышленности . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени и уменьшение габаритов. При протекании потока по основному трубопроводу 1 с образовател 2 объемного расхода и дифма- нометра 5 на вычислительный преобразователь 6 поступают сигналы, на выходе От реле LJJL / Кзпектр двигателю О 00 ю VI ОThe invention relates to a measurement technique, in particular to the field of consumption, and can be used to measure the mass flow rate and the amount of gas or liquid in the gas, oil, chemical and other sectors of the industry. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and reduce the size. When the flow through the main pipeline 1 s of the generator 2 volume flow and the differential meter 5 to the computational converter 6 receives signals at the output

Description

которого вырабатываетс сигнал, пропорциональный расходу. При превышении перепада давлений величины уставки вычислительный преобразователь 6 выдает сигнал на электродвигатель, который измен ет положение ирисовойwhich produces a signal proportional to the flow rate. When the differential pressure exceeds the setpoint value, the computational converter 6 outputs a signal to the electric motor, which changes the position of the iris

диафрагмы 10 перед дополнительными трубопроводами 7, 8, 9, чем обеспечиваютс повышен неточности измерени и малые габариты . Дискретность положени ирисовой диафрагмы 10 обеспечиваетс мальтийским механизмом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.diaphragms 10 in front of additional pipes 7, 8, 9, which provide increased measurement inaccuracies and small dimensions. The discreteness of the position of the iris diaphragm 10 is provided by the Maltese mechanism. 1 hp ff, 2 ill.

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к области расходо- метрии, и может быть использовано дл измерени массового расхода и количества газа или жидкости в газовой, нефт ной, хи- мической и других отрасл х промышленности .The invention relates to a measurement technique, in particular to the field of flow metering, and can be used to measure the mass flow rate and the amount of gas or liquid in the gas, oil, chemical and other sectors of the industry.

Цель изобретени - повышение точности измерени и уменьшение габаритов.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and reduce the size.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, со стороны входа.FIG. 1 shows the device, a longitudinal section; in fig. 2 - the same from the entrance.

Расходомер (фиг. 1 и 2) содержит установленный в основном трубопроводе 1 преобразователь 2 объемного расхода, до и после которого имеютс точки 3 и 4 отбора давлений, соединенные с дифманометром 5, вычислительный преобразователь б, дополнительные трубопроводы 7-9, ирисовую диафрагму 10 и управл ющий механизм 11. Ирисова диафрагма 10 состоит из набора серповидных лепестков 12, имеющих по два отверсти , первое круглой формы, через которое проходит штырь 13, соединенный с корпусом расходомера 14, второе - оваль- ной формы, через которое проходит ось 15, соединенна с кольцевым кожухом 16. Вращение кольцевого кожуха 16 осуществл етс от электродвигател 17 посредством управл ющего механизма 11, содержащего редуктор 18 и зубчатую передачу 19. Уплот- нительные кольца 20 и 21 (фиг. 2) обеспечивают герметичность внутренней полости трубопровода от окружающей среды.The flow meter (Fig. 1 and 2) contains a volume flow transmitter 2 installed in the main pipeline 1, before and after which there are pressure selection points 3 and 4 connected to the differential pressure gauge 5, a computation converter b, additional pipes 7-9, an iris diaphragm 10 and the control mechanism 11. The iris diaphragm 10 consists of a set of sickle-shaped petals 12, each having two openings, the first round shape through which pin 13 passes, connected to the body of the flow meter 14, the second oval shape, through which axis 15 passes, Connections with the annular casing 16. The rotation of the annular casing 16 is effected by motor 17 by the control mechanism 11 comprising a gear 18 and a gear 19. Uplot- tional rings 20 and 21 (FIG. 2) provide a tightness inner cavity of the pipeline from the surrounding environment.

Кольцо 16 обеспечивает фиксированное положение лепестков 12 ирисовой диафрагмы 10 посредством мальтийского механизма 22. Мальтийский механизм состоит из мальтийского креста 23, сектора 24 и штыр 25 Сектор 24 имеет ось 26 вращени , пе- ремещающуюс в прорез х 27. Контроль и управление положением лепестков 12 ирисовой диафрагмы 10 осуществл етс вычислительным преобразователем 6 с помощью концевых выключателей 28.Ring 16 provides a fixed position of the petals 12 of the iris diaphragm 10 by means of the Maltese mechanism 22. The Maltese mechanism consists of the Maltese cross 23, sector 24 and pin 25 The sector 24 has an axis of rotation 26 moving in slots 27. Monitoring and controlling the position of the petals 12 of the iris diaphragm 10 is carried out by a computational converter 6 using limit switches 28.

Одним из возможных вариантов привода может быть шаговый двигатель, применение которого упрощает конструкцию.One of the possible variants of the drive may be a stepper motor, the use of which simplifies the design.

Расходомер работает следующим образом .The flow meter works as follows.

При отсутствии потока среды ирисова диафрагма 10 находитс в положении, когда открыт только основной трубопровод 1. При по влении потока среды от преобразовател 2 обьемного расхода, в качестве которого может быть использован, например, турбинный преобразователь, на вычислитель- ныи преобразователь 6 поступает сигнал, пропорциональный объемному расходу среды через основной трубопровод 1, а от диф- манометра 5 - аналоговый сигнал, пропорциональный величине скоростного напора. Величина массового расхода определ етс в вычислительном преобразователе 6 как частное от делени аналогового сигнала дифманометра 5 на сигнал от преобразовател 2 расхода, и умножение на градуировочный коэффициент, определенный дл данного положени ирисовой диафрагмы 10. При превышении перепада давлений величины уставки вычислительный преобразователь 6 подает команду на включение электродвигател 17 с тем, чтобы ирисова диафрагма 10 зан ла фиксированное положение, обеспечивающее прохождение потока как через основной, так и ближайший внешний коаксиальный байпас- ный трубопровод 7. Сигнал о достижении ирисовой диафрагмы 10 фиксированного положени поступает от концевых выключателей 28, что позвол ет существенно повысить точность определени массового расхода за счет того, что в вычислительном преобразователе 6 автоматически устанавливаетс значение градуировочного коэффициента , соответствующее данному положению ирисовой диафрагмы 10.In the absence of medium flow, the iris diaphragm 10 is in the position when only the main pipeline 1 is open. When the medium flow from the volume flow converter 2 is opened, for example, a turbine converter can be used, calculator 6 receives a signal proportional to the volumetric flow of the medium through the main pipeline 1, and from the differential pressure gauge 5 - an analog signal proportional to the magnitude of the velocity head. The mass flow rate is determined in the computational converter 6 as a quotient of dividing the analog signal of the differential pressure gauge 5 by the signal from the consumption transducer 2, and multiplying by a calibration factor determined for a given position of the iris diaphragm 10. When the set pressure difference exceeds the set value, the computational converter 6 commands the switching on the electric motor 17 so that the iris diaphragm 10 takes up a fixed position ensuring the flow of the flow both through the main and near external external coaxial bypass pipe 7. The signal that the iris diaphragm 10 has reached a fixed position comes from limit switches 28, which makes it possible to significantly increase the accuracy of determining the mass flow rate due to the fact that the calibration coefficient is automatically set to this position in computational converter 6 iris diaphragm 10.

Передача вращени от электродвигател 17 к кольцу 16 осуществл етс следующим образом. По команде с вычислительного преобразовател 6 в соответствии со схемой коммутации сигналами с концевых выключателей 28 вал электродвигател 17 вращаетс в одну или другую сторону. Редуктор 18 совместна с зубчатой передачей 19 обеспечивает передачу вращени кольцу 16с необходимым понижением скорости вращени . Дискретность и однозначность положени лепестков 12 ирисовой диафрагмы 10 обеспечиваетс мальтийскимThe transmission of rotation from the electric motor 17 to the ring 16 is carried out as follows. On command from the computational converter 6, in accordance with the switching circuit, signals from the limit switches 28 turn the shaft of the electric motor 17 to one or the other side. The gearbox 18 is compatible with the gear train 19 to transmit the rotation to the ring 16c by the necessary reduction in the rotational speed. The discreteness and uniqueness of the position of the petals 12 of the iris diaphragm 10 is provided by the Maltese

механизмом 22. Вращение электродвигател 17 передаетс через черв чную передачу 29 на ось 26 вращени мальтийского механизма 22. Сектор 24 не дает поворачиватьс мальтийскому кресту 23 до тех пор, пока штырь 25 не войдет в прорезь 27. Таким образом, за один полный оборот сектора 24 мальтийский крест 23 повернетс за угол, соответствующий угловому рассто нию между прорез ми 27.mechanism 22. The rotation of the electric motor 17 is transmitted through a worm gear 29 to the axis 26 of rotation of the Maltese mechanism 22. Sector 24 does not allow the Maltese cross 23 to turn until pin 25 enters slot 27. Thus, in one full revolution of sector 24 the maltese cross 23 will turn around the angle corresponding to the angular distance between the slits 27.

Экономическа эффективность применени приборов определ етс , в первую очередь, снижением материалоемкости и стоимости прибора.The economic efficiency of the use of devices is determined, first of all, by the reduction of material consumption and cost of the device.

Claims

The formula of the invention 1. Mass flow meter containing the main pipeline section with a volume flow sensor, additional pipe 2Z ZZ j j

Phage.g

bridges, a differential pressure gauge connected to the input and output of the main pipeline section, the output of which, together with a volume flow sensor, is connected to a computational transducer, and its output is connected via a control mechanism with a shut-off element, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and reduce dimensions , additional pipelines are installed coaxially to the main pipeline, the shut-off element is designed as an iris diaphragm and installed at the entrance to additional pipelines.

2. The flow meter according to claim 1, wherein the control mechanism contains a Maltese mechanism with a number of slots corresponding to the number of additional pipelines.