новая папка / 4006634

4006634-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006634A[]

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION 1.

Область изобретения Field of the Invention Настоящее изобретение в целом относится к расходомеру и, в частности, к преграде переменной площади в трубопроводе для использования с датчиком давления для измерения скорости потока текучей среды в этом трубопроводе. This invention relates generally to a flow meter, and more particularly to a variable area obstruction in a conduit for use with a pressure transducer to measure the flow rate of a fluid in that conduit. 2.

предшествующий уровень техники Prior Art В настоящее время имеется ряд различных типов расходомеров для измерения расхода жидкости в трубопроводе. A number of different types of flow meters are presently available for measuring the flow rate of a fluid in a conduit. Эти расходомеры можно разделить на две группы; а именно, группа, которая оказывает незначительное влияние на поток или не оказывает никакого влияния на поток, и группа, которая оказывает значительное влияние на поток. These flow meters can be classified broadly into two groups; namely, the group which presents little or no interference to the flow stream and the group which has a significant influence on the flow stream. Первая группа устройств, которые относительно мало или совсем не мешают потоку, представляет собой относительно сложные и дорогие системы. Настоящее изобретение относится ко второй группе расходомеров, которые являются менее сложными и значительно менее дорогими, но создают значительные помехи потоку. The first group of devices which present relatively little or no interference to the flow stream are relatively elaborate and expensive systems. The present invention is concerned with the second group of flow meters which are less elaborate and considerably less expensive, but present some significant amount of interference to the flow stream. Эта вторая группа расходомеров включает расходомеры типа, ориентированного на положение и/или перемещение, и типа, не имеющего движущихся частей. Расходомер позиционного и/или объемного типа включает в себя некоторую подвижную часть, которая изменяет свое положение, смещение или скорость в ответ на поток текучей среды по отношению к ней. Примерами расходомеров такого типа являются турбинные расходомеры, расходомеры с переменной емкостью и расходомеры с колеблющимися лопастями. Все расходомеры такого типа имеют обычные проблемы, связанные с движущимися частями. Кроме того, из-за относительно большого перепада давления, создаваемого этими расходомерами, они обычно не используются в системе с закрытым потоком, а скорее используются в системе с открытым потоком. This second group of flow meters includes the type which is position and/or displacement oriented and the type having no moving parts. The position and/or displacement type of flow meter includes some movable part which changes its position, displacement or velocity in response to the flow of fluid with respect thereto. Examples of such compliant type of flow meters are the turbine flow meters, the variable capacitance flow meters, and the oscillating vane flow meters. These compliant type of flow meters all have the usual problems associated with moving parts. Furthermore, because of the relatively large pressure drop produced by these flow meters, they are normally not employed in a closed flow system, but rather in an open flow. Во второй группе расходомеров, не имеющих движущихся частей, в потоке потока используется преграда определенного типа и датчик перепада давления для измерения разницы давления жидкости на преграде. Преграда в этом типе расходомера в прошлом образовывалась либо пластиной, имеющей отверстие с фиксированной площадью, либо трубкой Вентури, либо расходным соплом. Перепад давления на преграде является мерой расхода жидкости, проходящей через трубопровод. В условиях постоянного давления и энтальпии этот перепад давления пропорционален квадрату скорости потока жидкости в трубопроводе. Эта квадратичная зависимость крайне нежелательна, поскольку ошибка при более низких скоростях потока составляет больший процент от скорости потока, чем ошибка при более высоких скоростях потока. Как правило, при измерении скорости потока желательно иметь погрешность, одинаковую как при более низких расходах, так и при более высоких расходах. Когда скорость потока должна использоваться для измерения накопленного объема, желательно иметь ошибку при более низких скоростях потока, которая была бы меньше, чем при более высоких скоростях потока, чтобы ошибка, связанная с накопленным объемом, была постоянной с изменениями в потоке. оценивать. The second group of flow meters having no moving parts employ some type of obstruction in the flow stream and a differential pressure transducer for measuring the difference in fluid pressure across the obstruction. The obstruction in this type of flow meter has been formed in the past of either a plate having a fixed area orifice therein, a venturi, or a flow nozzle. The pressure differential across the obstruction is a measure of the flow rate of the fluid passing through the conduit. Under constant pressure and enthalpy conditions, this pressure differential is proportional to the square of the flow rate of the fluid in the conduit. This square law relationship is highly undersirable, since the error at the lower flow rates is a greater percentage of the flow rate than the error at the higher flow rates. It is generally desirable, when measuring flow rates, to have an error which is equal at both the lower flow rates and the higher flow rates. When flow rate is to be employed for measuring accumulated volume, it is desirable to have an error at the lower flow rates which is less than that at the higher flow rates, such that the error associated with accumulated volume is constant with changes in the flow rate. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION Таким образом, целью настоящего изобретения является создание расходомера типа, использующего препятствие в трубопроводе и перепад давления, соединенный с препятствием, в котором площадь препятствия в плоскости, поперечной потоку жидкости в трубопроводе изменяется в зависимости от оказываемого на него давления жидкости. It is, therefore, an object of the present invention to provide a flow meter of the type employing an obstruction in a conduit and a pressure differential connected across the obstruction, in which the area of the obstruction in a plane transverse to the flow of fluid in the conduit is variable with fluid pressure exerted thereon. Другой целью настоящего изобретения является создание такого расходомера, в котором площадь препятствия в плоскости, поперечной потоку текучей среды в трубопроводе, прямо пропорциональна действующему на нее давлению текучей среды. Another object of the present invention is to provide such a flow meter in which the area of the obstruction in a plane transverse to the flow of fluid in the conduit is directly proportional to the fluid pressure exerted thereon. Еще одной целью настоящего изобретения является создание такого расходомера, в котором скорость потока жидкости в трубопроводе приблизительно линейно пропорциональна перепаду давления на преграде. Still another object of the present invention is to provide such a flow meter in which the flow rate of the fluid in the conduit is approximately linearly proportional to the pressure differential across the obstruction. Еще одной целью настоящего изобретения является создание такого расходомера, в котором скорость потока жидкости в трубопроводе приблизительно пропорциональна квадрату перепада давления на преграде. A further object of the present invention is to provide such a flow meter in which the flow rate of the fluid in the conduit is approximately proportional to the square of the pressure differential across the obstruction. Эти и другие цели настоящего изобретения достигаются с помощью расходомера, который включает в себя препятствие, установленное в трубопроводе, и датчик перепада давления, соединенный с этим трубопроводом, для измерения перепада давления на препятствии, при этом препятствие имеет площадь в плоскости, поперечной к потоку текучей среды в трубопроводе, который изменяется в ответ на оказываемое на него давление текучей среды. These and other objects of the present invention are attained by a flow meter which includes an obstruction mounted in a conduit and a differential pressure transducer connected to that conduit to measure the pressure differential across the obstruction, with the obstruction having an area in a plane transverse to the flow of fluid in the conduit which is variable in response to the fluid pressure exerted thereon. Однако настоящее изобретение, а также другие его объекты, признаки и преимущества будут более полно реализованы и поняты из следующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых: The invention, however, as well as other objects, features and advantages thereof will be more fully realized and understood from the following detailed description, when taken in conjunction with the accompanying drawings, wherein: КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS ИНЖИР. 1 представляет собой частичный разрез расходомера того типа, к которому относится настоящее изобретение. FIG. 1 is a view partially in section of a flow meter of the type which the present invention is concerned with. ИНЖИР. 2 представляет собой вид сверху препятствия переменной площади, которое может быть использовано в расходомере, показанном на фиг. 1, и который построен в соответствии с принципами настоящего изобретения. FIG. 2 is an elevational plan view of a variable area obstruction which can be employed in the flow meter illustrated in FIG. 1 and which is constructed in accordance with the principles of the present invention. ИНЖИР. 3 представляет собой вид в разрезе по линии 3-3 на фиг. 2. FIG. 3 is a sectional view taken generally along line 3--3 of FIG. 2. ИНЖИР. 4 представляет собой вид в разрезе, аналогичный показанному на фиг. 3, но с преградой в частично согнутом состоянии. FIG. 4 is a sectional view similar to that illustrated in FIG. 3, but with the obstruction in a partially flexed state. ИНЖИР. 5 представляет собой вид сверху другого варианта осуществления заграждения с переменной площадью, которое может быть использовано в расходомере, показанном на фиг. 1, и который построен в соответствии с принципами настоящего изобретения. FIG. 5 is an elevational plan view of another embodiment of the variable area obstruction which can be employed in the flow meter illustrated in FIG. 1 and which is constructed in accordance with the principles of the present invention. ИНЖИР. 6 представляет собой вид в разрезе по линии 6-6 на фиг. 5. FIG. 6 is a sectional view taken generally along line 6--6 of FIG. 5. ИНЖИР. 7 представляет собой вид в разрезе, аналогичный показанному на фиг. 6, но с преградой в согнутом состоянии. FIG. 7 is a sectional view similar to that illustrated in FIG. 6, but with the obstruction in a flexed state. ИНЖИР. 8 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость давления от напряжения датчика давления, показанного на фиг. 1. FIG. 8 is a graph illustrating the pressure versus voltage relationship of the pressure transducer illustrated in FIG. 1. ИНЖИР. 9 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость давления от расхода расходомера предшествующего уровня техники типа, показанного на фиг. 1. FIG. 9 is a graph illustrating the pressure versus flow rate relationship of a prior art flow meter of the type illustrated in FIG. 1. ИНЖИР. 10 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость давления от расхода расходомера, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения. FIG. 10 is a graph illustrating the pressure versus flow rate relationship of a flow meter constructed in accordance with the principles of the present invention. ИНЖИР. 11 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость давления от расхода другого расходомера, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения. FIG. 11 is a graph illustrating the pressure versus flow rate relationship of another flow meter constructed in accordance with the principles of the present invention. Одинаковые ссылочные позиции на различных видах чертежей предназначены для обозначения одних и тех же или подобных элементов. Like reference numerals throughout the various views of the drawings are intended to designate the same or similar elements. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Со ссылкой на фиг. 1 показан расходомер для измерения расхода жидкости, проходящей по трубопроводу 10. В трубопроводе установлена преграда 12, образованная круглой пластиной с центральным отверстием 14. Датчик перепада давления 16 имеет пару портов 18 и 20, установленных на противоположных сторонах препятствия 12 и сообщающихся по текучей среде с текучей средой, проходящей через трубопровод 10. Как хорошо известно, датчик 16 давления обеспечивает выходной сигнал, который прямо пропорционален расходу жидкости, проходящей через трубопровод 10. Однако вкратце этот тип расходомера работает следующим образом. With reference to FIG. 1, there is shown a flow meter for measuring the flow rate of a fluid passing through a conduit 10. An obstruction 12 is mounted in the conduit and is formed of a circular plate having a central aperture 14 therein. A differential pressure transducer 16 has a pair of ports 18 and 20 mounted on opposite sides of the obstruction 12 and in fluid communication with the fluid passing through the conduit 10. As is well known, the pressure transducer 16 provides an output which is directly proportional to the flow rate of the fluid passing through the conduit 10. Briefly, however, this type of flow meter operates in the following manner. Когда препятствие 12 предусмотрено в потоке текучей среды, проходящей через трубопровод 10, как показано на фиг. 1, граничное условие приведет к нижней части потока жидкости, что представлено пунктирными линиями, обозначенными ссылочной позицией 22. Давление жидкости между линиями-фантомами 22 будет равно давлению жидкости перед препятствием 12. Однако давление жидкости между воображаемыми линиями 22 и препятствием 12 в области, называемой «изгибом» и обозначенной ссылочной позицией 24, будет равно давлению жидкости в отверстии 14 в препятствии 12. When the obstruction 12 is provided in the stream of a fluid passing through the conduit 10, as shown in FIG. 1, a boundary condition will result in the downstream portion of the fluid stream, as represented by the phantom lines designated with the reference numeral 22. The pressure of the fluid between the phantom lines 22 will be equal to the pressure of the fluid upstream of the obstruction 12. However, the pressure of the fluid between the phantom lines 22 and the obstruction 12, in an area called "curl" and designated with the reference numeral 24, will be equal to the pressure of the fluid at the opening 14 in the obstruction 12. Следует отметить, что порт 18 датчика 16 дифференциального давления сообщается по текучей среде с жидкостью выше по потоку от препятствия 12 и что порт 20 датчика 16 сообщается по текучей среде с завихренной частью жидкости в трубопроводе 10. . Датчик перепада давления 16 обеспечивает выходной сигнал, соответствующий разнице между давлением жидкости в порту 18 и давлением жидкости в порту 20. Этот выходной сигнал измеряется и отображается измерителем 26, который может быть откалиброван для считывания в единицах расхода, таких как галлоны в минуту. Примеры датчиков перепада давления раскрыты в первом издании каталога и справочника по интегрированным датчикам давления и температуры, опубликованном National Semiconductor, Inc. и датированном августом 1974 года. It will be noted that the port 18 of the differential pressure transducer 16 is in fluid communication with the fluid upstream of the obstruction 12 and that the port 20 of the transducer 16 is in fluid communication with the curl portion of the fluid in the conduit 10. The differential pressure transducer 16 provides an output corresponding to the difference between the pressure of the fluid at the port 18 and the pressure of the fluid at the port 20. This output is measured and displayed by a meter 26 which can be calibrated to read in units of flow rate, such as gallons per minute. Examples of differential pressure transducers are disclosed in the first edition of a catalog and handbook of Integrated Pressure and Temperature Transducers published by National Semiconductor, Inc., and dated August 1974. В условиях постоянной температуры и энтальпии перепад давления . DELTA.P, измеренная преобразователем 16, может быть выражена следующим выражением. ##EQU1## где V1 — скорость жидкости в отверстии 14, V2 — скорость жидкости в отверстии 18, а g — ускорение свободного падения, 32,2 fps@2. Under constant temperature and enthalpy conditions, the differential pressure, . DELTA.P, measured by the transducer 16 can be expressed by the following expression. ##EQU1## where V1 is the velocity of the fluid at the opening 14, V2 is the velocity of the fluid at the port 18, and g is the acceleration of gravity, 32.2 fps@2. Расход Q можно выразить уравнением Q = A1 V1 = A2 V2, (2) The flow rate, Q, can be expressed by the equation,Q = A1 V1 = A2 V2, (2) где A1 представляет собой площадь поперечного сечения отверстия 14, а A2 представляет собой внутреннюю площадь поперечного сечения канала 10 или площадь жидкости в плоскости, поперечной потоку в порту 18. where A1 is the transverse cross sectional area of the opening 14 and A2 is the transverse cross sectional internal area of the conduit 10 or the area of the fluid in a plane transverse to the flow stream at the port 18. Подставляя уравнение (2) в уравнение (1) и переставляя, скорость потока Q можно выразить как ##EQU2## By substituting equation (2) into equation (1) and rearranging, the flow rate Q can be expressed as, ##EQU2## Поскольку две области A1 и A2 известны, скорость потока Q жидкости, проходящей через трубопровод 10, можно определить путем измерения перепада давления между портами 18 и 20. Since the two areas A1 and A2 are known, the flow rate, Q, of the fluid passing through the conduit 10 can be determined by measuring the pressure differential between the ports 18 and 20. Из уравнения (3) можно понять, что скорость потока пропорциональна квадратному корню из перепада давления на преграде 12. Эта квадратичная зависимость между расходом и перепадом давления создает нежелательные условия в большинстве применений расходомера, как будет объяснено ниже. It can be appreciated from the equation (3) that the flow rate is proportional to the square root of the differential pressure across the obstruction 12. This square law relationship between the flow rate and the differential pressure produces an undesirable condition in most applications of the flow meter, as will be explained below. ИНЖИР. 8 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость давления от напряжения датчика 16 давления, показанного на фиг. 1, где перепад давления представлен на оси абсцисс, а выходное напряжение преобразователя 16 представлено на оси ординат. Линия 28 представляет идеальное соотношение давления и напряжения датчика 16 давления, а пунктирные линии 30 и 32 представляют верхний и нижний пределы погрешности, которые можно ожидать. Если, например, на выходе датчика 16 давления генерируется напряжение V1 при определенных условиях постоянного расхода, из-за допусков датчика 16 давления, это напряжение может представлять собой перепад давления в диапазоне от P1 до P2. Если при различных, но постоянных условиях расхода на выходе датчика 16 давления создается напряжение V2, такое напряжение может представлять собой диапазон дифференциальных давлений от Р3 до Р4. Из-за линейной зависимости давления и напряжения, показанной на фиг. 8, и постоянная ошибка по линейному графику, диапазон от P1 до P2 равен диапазону от P3 до P4. FIG. 8 is a graph illustrating the pressure versus voltage relationship of the pressure transducer 16 illustrated in FIG. 1, with the differential pressure represented on the axis of abscissas and the voltage output of the transducer 16 represented on the axis of ordinates. The line 28 represents the ideal pressure versus voltage relationship of the pressure transducer 16 and the dotted lines 30 and 32 represent the upper and lower limits of the error which can be expected. If, for example, a voltage V1 is generated at an output of the pressure transducer 16 under certain constant flow rate conditions, because of the tolerances of the pressure transducer 16, that voltage may represent a pressure differential having a range from P1 to P2. If, under different, but constant flow rate conditions, a voltage V2 is generated at an output of the pressure transducer 16, such voltage may represent a range of differential pressures from P3 to P4. Because of the linear relationship of pressure and voltage illustrated in FIG. 8, and the constant error across the linear plot, the range from P1 to P2 is equal to the range from P3 to P4. Соответственно, если оператор наблюдает показание V1 на измерителе 26, он может ожидать, что перепад давления будет между значениями P1 и P2 из-за этой ошибки. В типичном преобразователе перепада давления выходной сигнал может иметь погрешность плюс-минус 0,15 В, при этом выходное напряжение 2,5 В находится на нижнем конце кривой, а выходное напряжение 12,5 В — на верхнем конце кривой. Accordingly, if an operator observes a reading of V1 on the meter 26, he can expect the pressure differential to be between the values P1 and P2, because of this error. In a typical differential pressure transducer, the output may have an error of plus or minus 0.15 volts, with an output of 2.5 volts at the lower end of the curve and an output of 12.5 volts at the upper end of the curve. ИНЖИР. 9 представляет собой график зависимости давления от расхода, выраженной уравнением (3), для известного расходомера типа, показанного на фиг. 1. Перепад давления, измеряемый датчиком 16 давления, представлен на оси абсцисс, а скорость потока текучей среды, протекающей по трубопроводу 10, представлена на оси ординат. График зависимости, представленной уравнением (3), показан кривой 34. FIG. 9 is a graph of the pressure versus flow rate relationship expressed by equation (3) of a prior art flow meter of the type illustrated in FIG. 1. The differential pressure sensed by the pressure transducer 16 is represented on the axis of abscissas and the flow rate of the fluid flowing through the conduit 10 is represented on the axis of ordinates. The plot of the relationship represented by equation (3) is shown by a curve 34. Перепад давления P1 соответствует расходу Q1, перепад давления P2 соответствует расходу Q2, перепад давления P3 соответствует расходу Q3, а перепад давления P4 соответствует расходу Q4. Из фиг. 9 видно, что погрешность датчика перепада давления 16 будет давать относительно большую погрешность на нижнем конце кривой 34 и относительно небольшую погрешность на верхнем конце кривой 34, поскольку диапазон Q2-Q1 больше, чем диапазон Q4. -Q3. Это условие не является удовлетворительным для любого известного применения расходомера. Если требуется измерить скорость потока, предпочтительным профилем ошибки является такой, при котором ошибка скорости потока постоянна во всем диапазоне давлений. Если желательно преобразовать скорость потока в накопленный объем, предпочтительным профилем ошибки является такой, в котором ошибка скорости потока относительно мала в нижней части кривой давления-расхода и относительно велика в верхней части этой кривой. The differential pressure P1 corresponds to a flow rate Q1, the differential pressure P2 corresponds to a flow rate Q2, the differential pressure P3 corresponds to a flow rate Q3 and the differential pressure P4 corresponds to a flow rate Q4. It can be appreciated from FIG. 9 that the error of the differential pressure transducer 16 will generate a relatively large error at the lower end of the curve 34 and a relatively small error at the upper end of the curve 34, since the range Q2 -Q1 is greater than the range Q4 -Q3. This condition is not satisfactory for any known application of a flow meter. If it is desired to measure flow rate, the preferred error profile is one in which the flow rate error is constant along the entire range of pressures. If it is desired to convert flow rate to accumulated volume, the preferred error profile is one in which the flow rate error is relatively small at the lower end of the pressure-flow rate curve and relatively large at the upper end of that curve. В частности, когда требуется накопленный объем, процент ошибки во всем диапазоне давлений должен оставаться постоянным. More particularly, when accumulated volume is desired, the percentage of error along the entire range of pressures should remain constant. Настоящее изобретение преодолевает этот недостаток отверстия с фиксированной площадью согласно предшествующему уровню техники путем создания препятствия в канале 10, площадь которого в плоскости, поперечной потоку текучей среды, изменяется в зависимости от оказываемого на него давления текучей среды. Как показано на фиг. 2, заграждение 12 по настоящему изобретению сформировано из части 36 внешнего обода и множества гибких листов 38, отходящих от него радиально внутрь. Краевая часть 36 предназначена для прикрепления к внутренней поверхности канала 10. Листы 38 являются гибкими, так что, когда на них оказывается давление жидкости, они изгибаются, как показано на фиг. 4. На фиг. 2 видно, что концы лепестков 38 образуют отверстие 40. Когда давление жидкости, воздействующее на препятствие 12, относительно невелико или отсутствует, створки 38 находятся в расслабленном, несогнутом состоянии, как показано на фиг. 3. В таких условиях отверстие 40 относительно мало, и поэтому площадь препятствия в плоскости, поперечной потоку жидкости, относительно велика. The present invention overcomes this disadvantage of the fixed area orifice of the prior art by providing an obstruction in the conduit 10 which has an area in a plane transverse to the fluid stream which is variable in response to fluid pressure exerted thereon. As shown in FIG. 2, the obstruction 12 of the present invention is formed of an outer rim portion 36 and a plurality of flexible leaves 38 extending radially inwardly therefrom. The rim portion 36 is disposed for being secured to the inner surface of the conduit 10. The leaves 38 are flexible, such that when fluid pressure is exerted thereagainst, they flex as shown in FIG. 4. It will be noted in FIG. 2 that the ends of the leaves 38 form an opening 40. When the fluid pressure exerted against the obstruction 12 is relatively small or nonexistent, the leaves 38 are in their relaxed, unflexed state, as shown in FIG. 3. Under such conditions, the opening 40 is relatively small and therefore, the area of the obstruction in a plane transverse to the fluid stream is relatively large. Однако по мере увеличения давления жидкости с увеличением ее скорости листы 38 начинают изгибаться, тем самым уменьшая площадь препятствия в плоскости, поперечной потоку жидкости. However, as the pressure of the fluid increases, with increased velocity thereof, the leaves 38 begin to flex, thereby decreasing the area of the obstruction in a plane transverse to the fluid stream. Если, например, ##EQU3##, то из уравнения (3) Q = 2g, . ДЕЛЬТА.П. (5) If, for example, ##EQU3## then, from equation (3),Q = 2g, . DELTA.P. (5) можно понять, что если левая часть уравнения (4) пропорциональна потоку жидкости, то существует линейная зависимость между потоком жидкости и перепадом давления, как выражено в уравнении (5). Поскольку поток жидкости является переменным, одна из величин в левой части уравнения (4) также должна быть переменной в соответствии с этим. Это достигается с помощью преграды с переменной площадью согласно настоящему изобретению, в которой площадь А1 изменяется в зависимости от давления жидкости. it can be appreciated that if the left hand side of equation (4) is proportional to fluid flow, then a linear relationship exists between fluid flow and differential pressure as expressed in equation (5). Since fluid flow is variable, one of the quantities on the left hand side of equation (4) must also be variable in accordance therewith. This is accomplished by the variable area obstruction of the present invention in which the area A1 varies with fluid pressure. График уравнения (5) показан на фиг. 10. Как показано там, ошибка по всей длине линейной кривой постоянна, так как Q8-Q7 равно Q6-Q5. A plot of equation (5) is illustrated in FIG. 10. As shown therein, the error along the entire length of the linear curve is constant, since Q8 -Q7 is equal to Q6 -Q5. Если, с другой стороны, ##EQU4##, то из уравнения (3) .sqroot. Q = 2 г. ДЕЛЬТА.П. (7) If, on the other hand, ##EQU4## then, from equation (3),.sqroot. Q = 2g . DELTA.P. (7) график уравнения (7) показан на фиг. 11. Как показано в нем, ошибка на нижнем конце кривой значительно меньше, чем ошибка на верхнем конце кривой. Таким образом, из вышеизложенного можно понять, что площадь отверстия в преграде 12 может управлять соотношением между расходом и перепадом давления. При правильном выборе размера лепестков 38 площадь отверстия, представляемого потоку через препятствие 12, может изменяться, чтобы обеспечить либо постоянную ошибку при изменении скорости жидкости, либо постоянный процент ошибки при изменениях скорости жидкости. the plot of equation (7) is illustrated in FIG. 11. As shown therein, the error at the lower end of the curve is considerably smaller than the error at the upper end of the curve. It can be appreciated from the above, therefore, that the area of the opening through the obstruction 12 can control the relationship between flow rate and differential pressure. By properly dimensioning the size of the leaves 38, the area of the opening presented to the flow stream by the obstruction 12 can vary to provide either a constant error with changes in fluid velocity or a constant percentage of error with changes in fluid velocity. При теоретическом анализе препятствия в потоке препятствие, подобное показанному на фиг. 2, за исключением того, что он имел только четыре створки, причем каждая створка занимала один квадрант площади, ограниченной ободом 36, и каждая створка оканчивалась плоским концом, так что отверстие 40 было квадратным. Кроме того, листы имели толщину 0,005 дюйма и модуль Юнга 3×107 фунтов/дюйм2. Предполагается, что внутренний диаметр обода 36 составляет один дюйм, а внутренний конец каждого листа - 0,03 дюйма. Преграда анализировалась на основе каждого листа, представляющего собой консольную балку. Поэтому в этом отношении при анализе было сделано несколько допущений. Однако не считается, что эти предположения привели к каким-либо радикальным изменениям в результатах этого анализа. In a theoretical analysis of an obstruction in a flow stream, an obstruction similar to that illustrated in FIG. 2 was analyzed, with the exception that it had only four leaves, with each leaf occupying one quadrant of the area circumscribed by the rim 36, and each leaf terminated in a flat end, such that the opening 40 was square. Also, the leaves had a thickness of 0.005 inch and a Young's modulus of 3.times.10@7 pounds/inch@2. The inside diameter of the rim 36 was assumed to be one inch and the inner end of each leaf was assumed to be 0.03 inch. The obstruction was analyzed on the basis of each leaf representing a cantilever beam. In this respect, therefore, several assumptions were made in the analysis. However, it is not believed that these assumptions produced any drastic change in the results of this analysis. Результаты этого анализа показаны в таблицах I и II. ТАБЛИЦА I______________________________________ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПЛОЩАДЬ, A1,ДАВЛЕНИЕ, .приращение. P, PSI КВАДРАТНЫЙ ДЮЙМ, х 10@-@3___________________________________________0 0,9001 0,9042 0,9483 1,0134 1,1095 1,2396 1,4077 1,6198 1,8829 2,20210 2,58811 3,04912 3,59513 4,23714 4,98615 5.85220 12.40525 23.88230 41.94235 68.01040 103.043___________________________________________ ТАБЛИЦА II___________________________________________ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РАСХОД,давление , . DELTA.P, PSI Q, ГАЛ/МИН______________________________________0 01 .042852 .063553 .083174 .105135 .131326 .163367 .203048 .252319 .3131210 .3879211 .4793312 .5902913 .72412 14 .8842915 1,0743120 2,6296025 5,6600330 10,8890035 19,0715140 30,89064___________________________________________ The results of this analysis are shown in Tables I and II. TABLE I______________________________________DIFFERENTIAL AREA, A1,PRESSURE, .increment. P, PSI SQUARE INCH, .times.10@-@3______________________________________0 0.9001 0.9042 0.9483 1.0134 1.1095 1.2396 1.4077 1.6198 1.8829 2.20210 2.58811 3.04912 3.59513 4.23714 4.98615 5.85220 12.40525 23.88230 41.94235 68.01040 103.043______________________________________ TABLE II______________________________________DIFFERENTIAL FLOW RATE,Pressure, . DELTA.P, PSI Q, GAL/MIN______________________________________0 01 .042852 .063553 .083174 .105135 .131326 .163367 .203048 .252319 .3131210 .3879211 .4793312 .5902913 .7241214 .8842915 1.0743120 2.6296025 5.6600330 10.8890035 19.0715140 30.89064______________________________________ Можно понять, что график, показанный на фиг. 11 близко аппроксимирует значения, приведенные в Таблице II. Масштабирование может быть выполнено путем использования «справочной» таблицы, такой как постоянное запоминающее устройство, когда расходомер по настоящему изобретению используется в системе цифрового считывания. It can be appreciated that the plot illustrated in FIG. 11 closely approximates the values given in Table II. Scaling can be accomplished by employing a "look-up" table, such as a read only memory, when the flow meter of the present invention is used in a digital readout system. Второй вариант осуществления настоящего изобретения проиллюстрирован на фиг. 5, 6 и 7, при этом заграждение 12 включает в себя часть 42 внешнего края и пару прикрепленных к нему листов 44 и 46 прямоугольной формы. Когда листы 44 и 46 находятся в расслабленном, несогнутом состоянии, они показаны на фиг. 6. Однако при повышенной скорости жидкости и, следовательно, при повышенном давлении жидкости листы 44 и 46 изгибаются, как показано на фиг. 7, чтобы увеличить размер отверстия 48 для потока жидкости. A second embodiment of the present invention is illustrated in FIGS. 5, 6 and 7, wherein the obstruction 12 includes an outer rim portion 42 and a pair of rectangularly shaped leaves 44 and 46 secured thereto. When the leaves 44 and 46 are in their relaxed, unflexed state, they are shown in FIG. 6. However, under increased fluid velocity and, therefore, increased fluid pressure, the leaves 44 and 46 flex as shown in FIG. 7 to increase the size of the opening 48 presented to the fluid stream. Можно понять, что лепестки 38 и лепестки 44 и 46 могут иметь соответствующие размеры для получения любого желаемого результата. Например, толщина этих лепестков может изменяться от одного их конца к другому, так что по мере изгиба возникает изменяющаяся жесткость пружины. Кроме того, для образования препятствия 12 может быть предусмотрено любое количество лепестков. Также можно принять во внимание, что отверстия 40 и 48 могут значительно различаться по размеру и по отношению к диаметру обода 36. В этом отношении отверстия 40 и 48 могут быть сведены к нулю путем расширения свободных концов створок до центральной точки препятствия 12. Листы 44 и 46 также могут быть расширены, чтобы перекрывать друг друга, если это необходимо. Кроме того, края лепестков могут быть загнуты в любую желаемую форму для регулирования их жесткости. Листы могут быть изготовлены из любого подходящего материала или слоев из нескольких материалов. Разумеется, следует понимать, что для обеспечения требуемой жесткости пластин можно использовать листы самых разных размеров и форм. It can be appreciated that the leaves 38 and the leaves 44 and 46 can be appropriately dimensioned to provide any desired result. For example, the thickness of these leaves may vary from one end to the other end thereof, such that a varying spring constant is presented as flexure occurs. Also, any number of leaves may be provided to form the obstruction 12. It can also be appreciated that the openings 40 and 48 can vary considerably in size and in relationship to the diameter of the rim portion 36. In this respect, the openings 40 and 48 can be reduced to zero by extending the free ends of the leaves to a center point of the obstruction 12. The leaves 44 and 46 may also be extended to overlap one another, if desired. Also, the edges of the leaves can be curled to any desired configuration to control the spring constant thereof. The leaves can be fabricated of any suitable material or layers of several material. It is to be understood, of course, that a large variety of sizes and shapes of leaves can be employed to provide the desired spring constant thereto. Кроме того, эти листы могут иметь такие размеры, что их жесткость зависит от изменения оказываемого на них давления. Also, these leaves can be dimensioned such that the spring constants thereof vary with changes in pressure exerted thereon.

Please, introduce the following text in the box below Correction Editorclose