196658. lajstromszámú szabadalom • Átfolyástávadó fluid anyagokhoz
3 196 658 4 tolt turbinalapátjai előnyösen egymáshoz képest 180°ka! elforgatott helyzetben van elrendezve. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábrán a hengeres merőkamra példakénti kiviteli alakjának metszetét tüntettük fel, axonometrikus nézetben; a 2. ábrán az 1. ábra szerinti A - A metszetet ábrázoltuk; a 3. ábrán a találmány szerinti átfolyástávadó példakénti kiviteli alakját tüntettük fel, tengelyirányú metszetben; a 4. ábrán a 3. ábra szerinti B - B metszetet ábrázoltuk; az 5. ábrán a relatív hiba(A)-fogyasztás (Q)-függvényt ábrázoltuk terelőelem alkalmazása nélkül (I görbe) és terelőelem alkalmazása eseten (11 görbe). Amint az 1. ábrából kitűnik, I hengeres merőkamrának sima belső hengerfelülettel rendelkező 103 hen geres háza van, amely 101 tangenciális bevezetőnyílással és 102 axiális kivezetőnyílással van ellátva. Az 1 hengeres mérőkamra belsejében ágyazott 2 tengelyen 3 turbina van elrendezve, amely 31 és 32 turbina lapátokkal rendelkezik. Az I hengeres mérőkamrában a 3 turbina fölött 4 terelőelem van elrendezve, amelynek 41 alsó harántfclülclc, 42 felső harántfclülcte és ezeket egymással összekötő 43 spirálfelülete van. A 2. ábrán látható, hogy a 41 alsó harántfelület körcikkalakú, amely körcikk az I hengeres mérőkamra áramlási keresztmetszetét részben lefedi. A 41 alsó harántfelület az I hengeres mérőkamra belső felületével 106 űrszelvényt képez. Az ugyancsak körcikkalakú 42 felső harántfelület a 106 ürszelyény fölött helyezkedik el. A 4 terelőelem az 1 hengeres mérőkamrában úgy van elhelyezve, hogy a 43 spirálfelülct kezdete a 101 tangenciális bevezetőnyílás fölé esik. Amint a 3. ábrából kitűnik, az I hengeres mérőkamra — előnyösen infrafény-áteresztő anyagból ke szült - 103 hengeres háza az átfolyástávadó 5 alapfelületébe úgy van beültetve, hogy közöttük 51 gyűrűkeresztmetszetű űrszelvény marad. Az 5 alapfelület és a 103 hengeres ház között 6 hajlékony membrán van rögzítve, amely folyadékáram-pulzálás csillapítására szolgáló csillapítócgység részeként annak 7 bemeneti kamráját és 8 kimeneti kamráját választja el. A 103 hengeres ház 6 hajlékony membrán felőli oldalán a csillapítóegység 7 bemeneti kamrája 104 és 105 kamrafelekre van felosztva. A 104 kamrafél külső falán 1041 levezetönyílás, a 105 kamrafél külső falán pedig 1051 kompenzálónyílás van kialakítva. Az 1051 kompenzálónyílás az I hengeres mérőkamra 101 tangenciális bcvczetőnyílásával szemben helyezkedik el. Az 1 hengeres mérőkamra homlokfelületén 9 lemezidom fekszik fel, amelyhez 10 fotoelektromos fordulatszámátalakító sugárzó- és vevőeleme kapcsolódik (4. ábra). A sugárzóelem a vevőelemmel szemben helyezkedik el. Amint a 3. ábrán látható, a 9 lemezidom a 103 hengeres házzal együtt II fedéllel van az 5 alapfelületre szorítva. A 11 fedélben 111 és 112 összekötőfuratok vannak kiképezve. Az 5 alapfejületben, az 1 hengeres mérőkamra 102 axiális kivezetőnyílása és a csillapítóegység 8 kimeneti kamrája között 52 hidraulikus fojtás van kiképezve A csillapítóegység 7 bemeneti kamrája és az 51 gyűrukereszímetszetü űrszelvény az átfolyástávadó 12 bemenőnyílásával, a csillapítóegység 8 kimeneti kamrája pedig az átfolyástávadó 13 kimenőnyílásával van összekötve. A fenti átfolyástávadó a következőképpen működik A 101 tangenciális bevezetőnyíláson beáramló folyadék az 1 hengeres mérőkamrába kerül, ahol a 102 axiális kivezetőnyílás irányába mutató spirálalakú áramlás jön létre. A folyadék részecskék emelkedése hatására az 1 hengeres mérőkamra alsó részében székül der áramlás jön létre, amelynek forgási szögsebessége az átáramló folyadék mennyiségevet — a folyadékfogyasztással - arányos. A spirálalakú áramlásnak és a szekunder áramlásnak köszönhetően a 3 turbina a mérendő fogyasztástól függő fordulatszámmal forog. A ciklonális és centripetális hatások követkéz (eben a főáramlás irányában a kis cs nagy fogyasztásirtekek tartományában jelentős különbségek mutatkoznak, amelyek következtében ez a függvény nem lineáris (5. ábra, 1 görbe). A 4 terelőelem alkalmazásává’ a főáramlás iránya a fogyasztásváltozásoktól függeílenül tartható. így, kis fogyasztásértékeknél, a 43 sp rálfelületnek és a 41 alsó harántfelületnek köszönhetően a főáramlás spirális pályára van kényszerítve, ahol a 31 cs 32 turbinalapátokra mintegy 270* szögben hat. A föáramlás ezért mindig a két turbinalapát egyikével áll kölcsönhatásban, ami a 3 turbina egyenletes forgását biztosítja. A fogyasztás növekedésekor, a 4 terelőelem fölötti és alatti folyadéknyomás közötti megnövekedett különbség hatására — a nyomáskülönbség a 4 tcrelőebm 41 alsó harántfelülete és 42 felső harántfelülete közötti különbségnek köszönhetően jön létre - a főáramlás forgómozgása az 1 hengeres mérőkamra 102 axiális kivezetőnyílásában egyenes vonalú mozgásba n egy át, aminek hatására a ciklonális és centripetális h itások kompenzálódnak. A 4 terelőelem 1 hengeres merökamrában való optimális elhelyezkedése esetén tehát a 3 turbina fordulatszáma cs a mérendő fogyasztás között egyenes arányosság áll fenn. A 10 fotoelektr^mos fordulatszámátalakító érzékeli amikor a 3 turbina 31 és 32 turbinalapátjai a kibocsátott fénysugara megszakítják, így a fordulatszámot elektromos jellé alakítja. A folyadékáramlás I hengeres mérőkamrán belüli optimális irányítása révén, valamint a hidraulikus veszteségek kiküszöbölésének köszönhetően a találmány szerinti átfolyástávadó a folyadék sűrűségének és hőmérsékletének változásaira érzéketlen, és széles méréstartományban nagy pontossággal működik. Pulzáló folyadék fogyasztásmérésénél - például porlasztós belsőégésű motorok membránszivattyúiaál - a találmány szerinti átfolyástávadó a következőképpen működik: A folyadéknyomás 12 bemenőnyílásban való ugrásszerű megnövekedése a 6 hajlékony membránt deformálja. cs ennek revén az ugrásszerű nyomásváltozást a 13 kimenőnyílásba közvetíti. Az 52 hidraulikus fojtásnak, valamint az I hengeres mérőkamra, a 111 összekötőfurat és a 112 összekötőfurat eredő hidraulikus ellenállásának köszönhetően a folyadék sebessége az 1 hengeres merőkamrában lényegesen lassabban növekszik. Ennek köszönhetően, mielőtt még a fogyaszlásváltozás gradiense a megengedettnél magasabb értékre növekedne, amely növekedés már dina-5 10 15 20 25 30 35 40 46 50 55 60 65 3
