Расходомер

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Волчек Александр Александрович Дашкевич Денис Николаевич Дмухайло Евгений Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Расходомер, содержащий прозрачную трубку, изогнутую по дуге циклоиды с помещенным в нее чувствительным элементом в виде шара, отличающийся тем, что трубка навита на цилиндрическую поверхность с диаметром, равным диаметру образующего круга циклоиды, шаром, выполненным полым с возможностью наполнения его утяжеляющей жидкостью в зависимости от диапазона измеряемых расходов газа или жидкости. Фиг. 1 Полезная модель относится к измерительной технике, а точнее к устройствам для измерения расходов жидкой и газовой среды, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. 86292012.10.30 Известен расходомер-ротаметр, выбранный в качестве аналога, состоящий из корпуса с коническим каналом, внутри которого расположена направляющая, по которой движется поплавок, верхнего и нижнего стоппера поплавка и регулятора 1. Недостатками данного расходомера-ротаметра являются строгая вертикальность установки прибора, малые диапазоны измерения расходов, высокая стоимость. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и выбранным в качестве прототипа является расходомер, состоящий из изогнутой по дуге циклоиды прозрачной трубки с помещенным внутрь ее чувствительным элементом в виде шара, направляющей и линейки 2. К недостаткам данного расходомера следует отнести малые диапазоны измерения расходов, большие габариты конструкции. Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в повышении диапазона измерения расходов жидкости, газа и компактности конструкции. Решаемая задача достигается тем, что в расходомере, содержащем прозрачную трубку,изогнутую по дуге циклоиды, трубка навита на цилиндрическую поверхность с диаметром, равным диаметру образующего круга циклоиды и помещенным в нее чувствительным элементом - шаром, выполненным полым с возможностью наполнения его утяжеляющей жидкостью в зависимости от диапазона измеряемых параметров (расход,вязкость, плотность) газа или жидкости. На фиг. 1 представлена схема расходомера. На фиг. 2 изображена развертка цилиндрической поверхности расходомера. Обозначения 1 - цилиндрическая поверхность, 2 прозрачная цилиндрическая трубка, изогнутая по дуге циклоиды, 3 - чувствительный элемент - полый шар, 4 - штуцер, 5 - измерительная шкала, 6 - утяжеляющая жидкость. Расходомер состоит из цилиндрической поверхности 1, на которую навита прозрачная цилиндрическая трубка 2. Внутри трубки 2 помещен чувствительный элемент - полый шар 3, наполняемый утяжеляющей жидкостью 6. Замер высоты подъема шара 3 по трубке 2 производится с помощью измерительной шкалы 5, нанесенной по периметру цилиндрической поверхности 1. Трубка 2 заканчивается штуцерами 4, с помощью которых она подсоединяется к трубопроводу. Чувствительный элемент - полый шар - может выполняться из любого материала, в котором находится отверстие для заполнения всего или части свободного пространства шара утяжеляющей жидкостью, в зависимости от требуемого диапазона измерения расходов жидкости или газа. Устройство работает следующим образом. В зависимости от величины расхода чувствительный элемент 3 движется вверх по цилиндрической трубке 2, навитой по дуге циклоиды на цилиндрическую поверхность 1, до определенной высоты, обусловленной состоянием равновесия. Определяя эту высоту с помощью измерительной шкалы 5 по теоретически обоснованным формулам, производят расчет значения расходапри известном значении вязкости 2 / 32( 22 )(1/ ) 2,(1) 100,374(1/ ) 2 где- диаметр шара- диаметр образующей циклоидыш- разность плотностей шара и движущейся среды ш,- плотности шара и движущейся среды- ускорение силы тяжести- динамический коэффициент вязкости среды- угол наклона касательной к дуге циклоиды в точке касания шара к стенке трубки. При определении расходавязкостьопределяется по специальным таблицам с учетом температуры. Изогнутость трубки по дуге циклоиды позволяет получить плавное изменение угла наклона с однозначным определением синуса угла через одну линейную координату , т.е./,(2) 2 86292012.10.30 где- высота положения точки касания шара к стенке трубки относительно верхней плоскости цилиндрической поверхности- диаметр образующей циклоиды. Малым расходам соответствуют малые значения углов наклона и, соответственно,большие значения , и наоборот. Технико-экономическая эффективность заключается в компактности конструкции за счет навивки трубки на цилиндрическую поверхность и увеличении диапазонов измерения расходов жидкости и газа за счет изменения плотности полого шара утяжеляющей жидкостью. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3