RU73731U1 - BALL TRANSMITTER - Google Patents
BALL TRANSMITTER Download PDFInfo
- Publication number
- RU73731U1 RU73731U1 RU2007148858/22U RU2007148858U RU73731U1 RU 73731 U1 RU73731 U1 RU 73731U1 RU 2007148858/22 U RU2007148858/22 U RU 2007148858/22U RU 2007148858 U RU2007148858 U RU 2007148858U RU 73731 U1 RU73731 U1 RU 73731U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- ball
- sleeve
- annular
- head
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно, к шариковым преобразователям расхода жидкости и к устройствам измерения расхода.The utility model relates to the field of measurement technology, namely, to ball transducers of fluid flow and to flow measurement devices.
Преобразователь содержит корпус 1, выполненный из основной 3 и головной 2 частей, ограничительную втулку 4 с элементом создающим вращение потока вокруг продольной оси преобразователя, раскрытую кольцевую полость 7, ограниченную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью ограничительной втулки, размещенный в кольцевой полости шар 8, преобразователь скорости вращения шара в электрический входной сигнал и выполненное в корпусе кольцевое углубление, при этом втулка 4 расположена в головной части 2 корпуса, кольцевая полость расположена в головной части корпуса, и между между кольцевым углублением выполнен кольцевой уступ, высота которого соответствует соотношению: h=D2-D1, где h - высота выступа, D2 - внутренний диаметр кольцевого углубления, D1 - диаметр средней части головной части корпуса. Описываемая конструкция шарикового преобразователя обеспечивает повышение точности измерения и технического ресурса преобразователя с одновременной экономией дорогостоящего металла и снижение объема радиоактивных отходов. 6 з.п. ф-лы, 3 илл.The converter comprises a housing 1 made of a main 3 and a head 2 parts, a restriction sleeve 4 with an element creating a flow rotation around the longitudinal axis of the converter, an open annular cavity 7, bounded by the inner surface of the housing and the outer surface of the restriction sleeve, the ball 8 located in the annular cavity, the converter the speed of rotation of the ball into the electrical input signal and the annular recess made in the housing, while the sleeve 4 is located in the head part 2 of the housing, the annular cavity is olozhena in the head body and between the annular recess formed between the annular ledge, the height of which corresponds to the relation: h = D 2 -D 1 where h - height of the protrusion, D 2 - inner diameter of the annular recess, D 1 - diameter of the middle portion of the head portion corps. The described design of the ball transducer provides improved measurement accuracy and technical resource of the transducer while saving expensive metal and reducing the amount of radioactive waste. 6 c.p. f-ly, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно, к шариковым преобразователям расхода жидкости и к устройствам измерения расхода.The utility model relates to the field of measurement technology, namely, to ball transducers of fluid flow and to flow measurement devices.
Известен шариковый преобразователь расхода, содержащий корпус, расположенную внутри него ограничительную втулку с элементами, создающими вращение потока вокруг продольной оси устройства, раскрытую кольцевую полость, ограниченную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью ограничительной втулки, размещенный в кольцевой полости шар, преобразователь скорости вращения шара в электрический входной сигнал и выполненное в корпусе кольцевое углубление (патент России №2253843, МПК: G01F 1/06, опубл. 10.06.2005 г.Known ball flow transducer containing a housing located inside it restrictive sleeve with elements that create a rotation of the flow around the longitudinal axis of the device, an open annular cavity bounded by the inner surface of the housing and the outer surface of the restrictive sleeve, located in the annular cavity of the ball, the Converter speed of rotation of the ball into an electric the input signal and the annular recess made in the housing (Russian patent No. 2253843, IPC: G01F 1/06, publ. 06/10/2005
Данное решение выбрано в качестве прототипа для заявляемого изделия согласно настоящей полезной модели.This solution is selected as a prototype for the inventive product according to this utility model.
Основным недостатком известного преобразователя является ограниченный во времени технический ресурс, что обусловлено, прежде всего, износом дорожки качения шара, образованной внутренней поверхностью корпуса в итого возникает необходимость замены расходомера через каждые 12-20 тыс. часов работы. Это ведет к значительным экономическим издержкам (свыше 90 млн. рублей), что обусловлено заменой изделий в действующем реакторе, с последующей утилизацией в качестве отходов облученных радиоактивных материалов в количестве свыше 60 тонн ежегодно.The main disadvantage of the known converter is the limited time technical resource, which is due, first of all, to the wear of the ball raceway formed by the inner surface of the housing; in total, it becomes necessary to replace the flow meter every 12-20 thousand hours of operation. This leads to significant economic costs (over 90 million rubles), which is due to the replacement of products in the existing reactor, followed by disposal of irradiated radioactive materials in quantities of over 60 tons annually.
Задачей описываемой полезной модели, является создание изделия, предназначенного для вертикальной установки с любым подводом потока The objective of the described utility model is to create a product designed for vertical installation with any flow inlet
жидкости (боковым, вертикальным, под углом), конструкция которого обеспечит более устойчивое вращение шара в кольцевой полости, образованной внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью ограничительной втулки, а также повышение точности измерения и технического ресурса преобразователя с одновременной экономией дорогостоящего металла и снижение объема радиоактивных отходов.fluid (lateral, vertical, at an angle), the design of which will provide more stable rotation of the ball in the annular cavity formed by the inner surface of the housing and the outer surface of the restrictive sleeve, as well as improving the accuracy of measurement and the technical resource of the converter while saving expensive metal and reducing the amount of radioactive waste .
Указанный технический результат исполнения достигается тем, что в шариковом преобразователе расхода, содержащем корпус, ограничительную втулку с элементом, создающим вращение потока вокруг продольной оси преобразователя, кольцевую полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью ограничительной втулки, кольцевое углубление и узел преобразования сигнала, между кольцевой полостью и углублением выполнен кольцевой выступ, высота которого соответствует соотношению: h=D2-D1, где h - высота выступа,The specified technical result of the execution is achieved by the fact that in a ball flow transducer comprising a housing, a restrictive sleeve with an element creating a flow rotation around the longitudinal axis of the converter, an annular cavity formed by the inner surface of the housing and the outer surface of the restrictive sleeve, an annular recess and a signal conversion unit, between an annular cavity and a recess is made annular protrusion, the height of which corresponds to the ratio: h = D 2 -D 1 where h is the height of the protrusion
D2 - внутренний диаметр кольцевого углубления,D 2 - the inner diameter of the annular recess,
D1 - диаметр средней части корпуса,D 1 - the diameter of the middle part of the body,
при этом внутренняя поверхность кольцевой полости образована сопряжением эллипсоидной поверхности корпуса и параболической поверхности ограничительной втулки, на наружной поверхности втулки выполнен ряд впадин и выступов, элемент, создающий вращение, может быть выполнен в виде втулки с рядом тангенциальных отверстий, диаметр которых равен 2,0-2,4 радиуса шара качестве завихрителя используется втулка, имеющая ряд тангентальных отверстий с диаметром равным 2,0-2,4 радиуса шара, с углом наклона и с шагом 360/n, где n - количество отверстий, или в виде втулки с вмонтированной в нее винтовой лопастной крыльчаткой, корпус выполнен разъемным из основной и головной частей, а внутри основной части корпуса установлен струенаправитель.the inner surface of the annular cavity is formed by the conjugation of the ellipsoid surface of the housing and the parabolic surface of the restrictive sleeve, a number of depressions and protrusions are made on the outer surface of the sleeve, the rotation creating element can be made in the form of a sleeve with a number of tangential holes, the diameter of which is 2.0- 2.4 radius of the ball as a swirler, a sleeve is used that has a number of tangential holes with a diameter equal to 2.0-2.4 of the radius of the ball, with an angle of inclination and in increments of 360 / n, where n is the number of holes, or in Idea of a sleeve with a screw blade impeller mounted in it, the casing is made detachable from the main and the head parts, and a guide is installed inside the main part of the casing.
При этом внутренняя поверхность кольцевой полости создается образующей корпуса, которая представляет собой кривую, образованную отрезком прямой перпендикулярным продольным оси преобразователя, сопряженным с дугой окружности радиуса R1, в свою очередь сопряженным с дугой окружности радиуса R2, при радиусах R1 и R2 имеющих размеры: R1=(1,25-1,62) Rш и R2=(l,50-3,20)Rш, при значениях R1<R2, при ширине кольцевого углубления корпуса L:=(0,5-2,2)Rш.In this case, the inner surface of the annular cavity is created by the generatrix of the housing, which is a curve formed by a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the transducer, conjugated to an arc of a circle of radius R1, in turn, conjugated to an arc of a circle of radius R2, with radii R1 and R2 having dimensions: R1 = (1.25-1.62) Rш and R2 = (l, 50-3.20) Rш, with values of R1 <R2, with the width of the annular recess of the casing L: = (0.5-2.2) Rш.
Шариковый преобразователь расхода состоит из корпуса 1, выполненного разъемным из головной 2 и основной 3 частей. Внутри головной части 2 установлена втулка 4, с элементами, создающими вращение потока измеряемой среды вокруг его вертикальной оси. Элементы, создающие вращение потока, могут быть выполнены в виде лопастей 5 крыльчатки (см. фиг.1) или в виде ряда тангенциальных отверстий 6. Внутренняя поверхность головной части корпуса и наружная поверхность втулки 4 образуют кольцевую полость 7, в которой размещен чувствительный элемент - шар 8. В головной части 2 корпуса выполнено также кольцевой углубление 9. В основной части 3 корпуса струенаправитель 10. С внешней стороны головной части 3 корпуса установлен преобразователь 11 скорости (частоты) вращения шара в электрический сигнал. В поперечном сечении кольцевой полости 7, проходящем через продольную ось преобразователя 11 образующая внешней эллипсоидной поверхности 12 головной части корпуса, представляет собой кривую переменной кривизны, содержащую отрезок прямой, перпендикулярный продольной оси преобразователя 11, сопряженный с дугой окружности радиусом R1, в свою очередь сопряженной с дугой окружности радиуса R2 при R2>R1. Кольцевая полость 7 (фиг.3), за счет разницы диаметра средней части головной части корпуса D1 и внутреннего диаметра кольцевого углубления 9, раскрыта в сторону углубления 9 головной части корпуса 1 с диаметром D2, которое стабилизирует поток Ball flow transducer consists of a housing 1, made detachable from the head 2 and the main 3 parts. A sleeve 4 is installed inside the head part 2, with elements creating a rotation of the flow of the measured medium around its vertical axis. The elements that create the rotation of the flow can be made in the form of impeller blades 5 (see FIG. 1) or in the form of a series of tangential holes 6. The inner surface of the head of the housing and the outer surface of the sleeve 4 form an annular cavity 7 in which the sensing element is placed - ball 8. An annular recess 9 is also made in the head part 2 of the casing 9. In the main part 3 of the casing there is a flow guide 10. On the outside of the head part 3 of the casing there is a converter 11 for the speed (frequency) of rotation of the ball into an electric signal. In the cross section of the annular cavity 7, passing through the longitudinal axis of the transducer 11 forming the outer ellipsoid surface 12 of the head of the housing, is a curve of variable curvature containing a straight segment perpendicular to the longitudinal axis of the transducer 11, conjugated with a circular arc of radius R 1 , in turn, conjugated with an arc of a circle of radius R 2 when R 2 > R 1 . The annular cavity 7 (figure 3), due to the difference in the diameter of the middle part of the head of the housing D 1 and the inner diameter of the annular recess 9, is opened in the direction of the recess 9 of the head of the housing 1 with a diameter of D 2 , which stabilizes the flow
измеряемой среды и служит для дополнительного выравнивания эпюры скоростей и сглаживания пульсаций скорости во вращающемся вихре, образованном элементами втулки 4, закручивающими поток, на наружной поверхности втулки, обращенной к шару, расположенному в кольцевой полости, выполнен ряд впадин и выступов 13, ухудшающих циркуляцию потока в поперечном сечении кольцевой полости. Разница в размерах этих двух диаметров образует величину уступа перегородки величиной R=D2 -D1, при правильном выборе параметров и конфигураций других элементов конструкция преобразователя расхода приобретает законченный вид и показывает стабильную, долговременную работу. Элемент, создающий вращение потока вокруг преобразователя 11 может быть выполнен в виде крыльчатки 14 или втулки с тангентальными отверстиями 15.of the medium being measured and serves to further equalize the velocity plot and smooth out the velocity pulsations in the rotating vortex formed by the elements of the sleeve 4, twisting the flow, on the outer surface of the sleeve facing the ball located in the annular cavity, a series of troughs and protrusions 13 are made that impair the circulation of the flow in cross section of an annular cavity. The difference in the sizes of these two diameters forms the size of the ledge of the partition with the value R = D2 -D1, with the right choice of parameters and configurations of other elements, the design of the flow transducer takes on a finished form and shows stable, long-term operation. The element that creates the rotation of the flow around the transducer 11 can be made in the form of an impeller 14 or a sleeve with tangential openings 15.
Соединение головной части 2 и основной части 3 корпуса 1 может осуществляется посредством стопорного кольца 16, которое помещается в кольцевой паз, проходящий через соответствующие части корпуса.The connection of the head part 2 and the main part 3 of the housing 1 can be carried out by means of a retaining ring 16, which is placed in an annular groove passing through the corresponding parts of the housing.
Работа шарикового преобразователя происходит следующим образом: поток измеряемой среды протекает через решетку лопастей крыльчатки 14 (фиг.1) или тангенциальных отверстий 15 втулки 4 (фиг.2) закручивается вокруг оси преобразователя, образуя в кольцевом углублении 9 устойчивый вращающийся вихрь. Движение жидкости за счет силы вязкого трения и турбулентного перемещения передается из кольцевого углубления корпуса в кольцевую полость 7 с расположенным в ней шаром 5. Находящаяся в кольцевой полости жидкость приобретает вращательное движение вокруг оси преобразователя и передает движение находящемуся в полости 7 шара 8, который катится по внутренней поверхности корпуса. Преобразователь 11, преобразует скорость вращающегося шара в электрический сигнал. При качении шара в кольцевой полости, в результате выступа приложение центробежной силы происходит в центре шара и он начинает катиться равномерно поступательно. Выполнение профиля наружной поверхности The operation of the ball transducer is as follows: the flow of the measured medium flows through the lattice of the impeller blades 14 (Fig. 1) or the tangential holes 15 of the sleeve 4 (Fig. 2) is twisted around the axis of the transducer, forming a stable rotating vortex in the annular recess 9. The fluid motion due to viscous friction and turbulent movement is transmitted from the annular recess of the housing into the annular cavity 7 with the ball 5 located in it. The fluid located in the annular cavity acquires rotational motion around the axis of the transducer and transmits the motion to the ball 8 located in the cavity 7, which rolls along the inner surface of the housing. Converter 11 converts the speed of a rotating ball into an electrical signal. When the ball is rolling in the annular cavity, as a result of the protrusion, the application of centrifugal force occurs in the center of the ball and it begins to roll uniformly and progressively. The execution of the profile of the outer surface
кольцевой камеры в виде кривой переменной кривизны, позволяет существенно понизить или исключить энергию колебательного движения шара, предотвратить увеличение амплитуды колебаний шара при резонансных явлениях. В рассматриваемой конструкции резкие изменения пространственного положения оси вращения шара, вызывающие его проскальзывания по дорожке качения, полностью устраняются.annular chamber in the form of a curve of variable curvature, can significantly reduce or eliminate the energy of the oscillatory motion of the ball, to prevent an increase in the amplitude of the oscillations of the ball in resonance phenomena. In the design under consideration, sharp changes in the spatial position of the axis of rotation of the ball, causing it to slip along the raceway, are completely eliminated.
Описываемая конструкция шарикового преобразователя обеспечивает повышение точности измерения и технического ресурса преобразователя с одновременной экономией дорогостоящего металла и снижение объема радиоактивных отходов.The described design of the ball transducer provides improved measurement accuracy and technical resource of the transducer while saving expensive metal and reducing the amount of radioactive waste.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148858/22U RU73731U1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | BALL TRANSMITTER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148858/22U RU73731U1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | BALL TRANSMITTER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU73731U1 true RU73731U1 (en) | 2008-05-27 |
Family
ID=39586885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007148858/22U RU73731U1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | BALL TRANSMITTER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU73731U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2399822C2 (en) * | 2008-09-24 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Уральский электромеханический завод | Ball transducer |
| RU2472115C1 (en) * | 2011-06-01 | 2013-01-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Ball-type flow rate converter |
-
2007
- 2007-12-29 RU RU2007148858/22U patent/RU73731U1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2399822C2 (en) * | 2008-09-24 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Уральский электромеханический завод | Ball transducer |
| RU2472115C1 (en) * | 2011-06-01 | 2013-01-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Ball-type flow rate converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU73731U1 (en) | BALL TRANSMITTER | |
| CN103790761B (en) | A kind of bidirectional guide blade percussion formula turbine wave power generation system and method | |
| CN103670887A (en) | Hydraulic machine and method of operating same | |
| CN213956497U (en) | Novel flow meter for liquid metering | |
| CN103471660A (en) | Impeller box | |
| RU171019U1 (en) | Turbine Flow Transmitter | |
| CN201764991U (en) | Large-caliber impeller type pulse signal flow sensor | |
| RU53769U1 (en) | BALL TRANSMITTER CONSUMPTION WITH ANGULAR CONNECTION OF THE MEASURABLE MEDIA | |
| Ahmed | An acoustic energy concept for the design of a flow meter | |
| RU2253843C1 (en) | Ball transformer of consumption | |
| CN208366392U (en) | A kind of vortex flow sensors that can replace measurement core and swirl generating body online | |
| RU166412U1 (en) | TURBINE FLOW CONVERTER | |
| CN102141417A (en) | Improved spiral wing water meter | |
| RU93527U1 (en) | TURBINE FLOW METER | |
| CN205679272U (en) | A kind of modular effusion meter | |
| AU2010249241B2 (en) | Diffuser for the air turbine, a wave power plant | |
| RU41499U1 (en) | SWEEPER | |
| RU2825985C1 (en) | Ball mass flowmeter | |
| RU2123666C1 (en) | Gas flowmeter | |
| CN113188625A (en) | Roots flowmeter | |
| RU2472115C1 (en) | Ball-type flow rate converter | |
| RU153531U1 (en) | TURBINE FLUID FLOW METER | |
| EP3217151B1 (en) | Velocity flowmeter and method for setting a rotor in rotation | |
| RU2511705C2 (en) | Turbine flowmeter | |
| RU2670212C1 (en) | Partial flowmeter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20080724 |
|
| QZ11 | Official registration of changes to a registered agreement (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20080724 Effective date: 20131101 |