152984. lajstromszámú szabadalom • Turbinás áramlásmérő

3 152984 4 üreg viszont a nagyobb nyomású térrel van öszszekötve, s ezt a nyomást az áramlás sebességi nyomóereje is növeli. Ha a tengely elég vastag, akkor a végére ható erő kiegyensúlyozza az axiális terhelést. Közismertebb az a megoldás, ahol az első csapágytartó és a szárnykerék megvastagított magrésze a csőkeresztmetszetet leszűkíti. A szűkítésben nagyobb lesz az áramlási sebesség, de kisebb lesz a nyomás, mint előtte és utána. A nagyobb nyomású közeg a forgórészt — az e célra kialakított ferde vállrészre ható nyomással — az első csapágytartó felé szorítja és ezzel tehermentesíti a hátsó csapágyat. Az ismertetett megoldások hátrányai: Az áramló közeg által képviselt dinamikus erő hat axiális irányban a forgó szárnykerékre, de ezt — nyomáskülönbségen alapuló —• statikus erőihatással ellensúlyozzák. így az axiális erőnek csak egy részét képes kiegyenlíteni. Hatásos tehermentesítés csak bizonyos áramlási sebesség elérése után alakul ki, holott az axiális tehermentesítés szerepe éppen a megindulást jelentő lassú áramlásnál fontos. Ugyancsak hátrányosak a kis furatok, melyeknek eltömődése esetén nem alakul ki egyáltalán az axiális tehermentesítés. b) A turbinás áramlásmérő impulzusszerű villamos kimenőjeleket állít elő, például induktív úton, váltakozó feszültségű generátorhoz hasonlóan, vagy kapacitív úton, pl. rádiófrekvenciás rezgőkört modulálva. A minimális fordulatszámot befolyásolja a kedvezően mérhető jelsűrűség (frekvencia). A szükséges minimális jelsűrűséget az eddig ismert műszereknél egyrészt az üzemi fordulatszám növelésével, másrészt a forgórész szárnylapátjainak végére erősített fogazott koszorúval, esetleg a forgórész-szárnylapátok számának növelésével oldják meg. Az ismertetett megoldások hátrányai: A szokásos üzemi fordulatszám több tízezer percenként, ami károsan befolyásolja az élettartamot. A szárnyak számának növelését a szárnykerék kerületén elhelyezhető szárnymennyiség akadályozza. A szárnyvégekre erősített fogazott koszorú zavarja az áramlást, növeli az energiaveszteséget, nehezen rögzíthető, könnyen leesik, s ezáltal működésképtelenné teszi az áramlásmérőt. Az áramlásmérők csak egy db. impulzusérzékelővel rendelkeznék. A forgórész egy fordulatára szárnyanként (vagy koszorúfoganként) egyegy impulzust adnak. A találmány szerinti turbinás áramlásmérőben az említett hátrányokat kiküszöböltük. A találmány szerinti turbinás áramlásmérő • példaképpeni kiviteli alakját szemlélteti az 1. ábra. Az 1. mérőházban forog 2 szárny kerék. A <=zárnykerék körül — a mérőház 3 térságében helyezhetők el a 4 impulzusérzékelők, a szükséges mennyiségben. A 2 szárnykerék mögött van az 5 örvénygyűrű, s a 2 szárnykerék vége a bővített keresztmetszetű 6 térben helyezkedik el. A találmány szerinti turbinás áramlásmérő-B ben az említett hátrányokat azáltal küszöböltük ki, hogy: a) az 1. ábrán 7 nyíllal jelzett irányban áramló közeg által képviselt, $ a 2 szárnykerékre ható oxiális erőt két együttesen ható erő-10 hatással egyenlítjük ki. Az egyik ellensúlyozó hatás egy dinamikus erő, amit az áramló közeg egy részének 8 nyíl irányában való visszafordításával és felgyorsításával érünk el a találmány szerinti turbinás 15 áramlásmérőnél. Az áramló közeg egy részének visszafordítását a 2 szárnykerék vége mögött elhelyezett ívelt hornyú gyűrű, — az ún. 5 örvénygyűrű végzi. Az eredeti irányban áramló közeg egy része az 5 örvénygyűrűn visszafor-20 dúlva csak a 2 szárnykerék mögötti kisebb keresztmetszeten tud visszafelé haladni, tehát felgyorsul. A visszafordított és felgyorsított közeg dinamikus erejével a 2 szárnykerék végfelületére hat és azt az axiális erővel szemben visz-23 szanyomja. A másik egy nyomáskülönbségen alapuló hatás. A 2 szárnykerék eleje a kisebb keresztmetszetű kisebb nyomású térben, míg vége a nagyobb keresztmetszetű, nagyobb nyomású tér-30 ben helyezkedik el. A 2 szárnykerék végfelületére ható eredő nyomáskülönbség azt az axiális erővel szemben visszanyomja, s az előbb említett örvényerővel együtt teljesen egyensúlyozza az axiális erőt. 35 A megoldás előnye az eddig ismertekkel szemben az, hogy a dinamikus eredetű axiális erőt nem csupán a statikus jellegű — s nem mindig arányosan ható — nyomáskülönbséggel ellensúlyozza, hanem az axiális erővel az ará~ 40 nyosan ható — szintén dinamikus — örvényerőt állítja szembe. Az örvényerő különösen kis áramlási sebességeknél játszik szerepet, míg a nyomáskülönbségi erő a nagyobb sebességeknél alakul ki. 45 b) A találmány szerinti turbinás áramlásmérőnél a 4 impulzusérzékelő jeladóból egynél, több is alkalmazható, olyan egymáshoz viszonyított elrendezési és villamos kapcsolási sorrendben, amely biztosítja 2 szárnykerék egy 50 fordulatára eső kimenő impulzusok számának növelését. Az egy fordulatra eső kimenő impulzusok száma itt a szárnylapátok számának és a 4 impulzusérzékelSk számának szorzata. A szárnylapátők számát és az impulzusérzékelők 55 számát, valamint egymáshoz viszonyított helyzetét úgy kell megválasztani, hogy egyszerre csak egy lapát és éraékelő találkozzon. Egy példaképpeni kivitelt szemléltet a 2. ábra, ahol az otlapú 2 szárnykerélk és a 4 db 4 60 impulzusérzékelő fordulatonként 20 impulzust eredményez. A megoldás előnye az eddig ismertekkel saemben az, hogy alacsony üzemi forcfulatsíám mellett is biztosítható a szükséges 'minimális frek-65 vehcia és ezáltal a hösszii élettartam. 1