Способ измерения расхода жидкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения расхода жидкости путем пропуска ее через измерительные устройства непрерывным потоком с помощью вращающихся лопаток. Техническим результатом является повышение надежности и расширение диапазона измерений. Способ заключается в том, что поток жидкости направляют на крыльчатку счетчика и заставляют ее вращаться вместе с закрепленным на ней магнитом, вращающимся магнитным полем воздействуют на счетный геркон, с помощью вычислительного устройства фиксируют замыкания контактов геркона, определяют их частоту, пересчитывают ее в расход жидкости, текущее значение расхода интегрируют по времени и отображают полученный результат в объемных единицах. Управление вычислительным устройством и ввод в него необходимых данных возможны с помощью подсоединенного к нему через специальные контакты дополнительного управляющего устройства. Устройство для измерения расхода жидкости содержит корпус датчика, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, по меньшей мере один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство, содержащее счетный геркон, взаимодействующий источник электропитания и вычислительное устройство, выполненное в виде микросхемы, установленной на печатной плате, связанной с цифровым жидкокристаллическим индикатором. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения расхода жидкости путем пропуска ее через измерительные устройства непрерывным потоком с помощью вращающихся лопаток с магнитной или электромагнитной связью с индикаторным прибором.

Известен способ учета воды с помощью крыльчатых одноструйных счетчиков, в которых воду подводят к крыльчатке по касательной к окружности, проходящей через центры лопаток крыльчатки. Вращение крыльчатки передают на счетный механизм с помощью сальника, через который пропущена ось крыльчатки, или с помощью специальной магнитной муфты, состоящей из двух полумуфт - ведущей, насаженной на ось крыльчатки и находящейся в воде, и ведомой, расположенной в сухом пространстве счетного механизма (1).

Известен счетчик крыльчатый холодной воды, содержащий нижний корпус датчиков, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса датчиков, по меньшей мере один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетный механизм, заключенный в верхний корпус (2).

Недостатком известного способа и устройства является ограниченная возможность изменения коэффициента пересчета и регулировки относительной погрешности счетчика вследствие наличия механических редукционных устройств, а также нестойкость к гидроударам.

В механических счетчиках коэффициент пересчета - величина постоянная. Поэтому, чтобы счетчик соответствовал своему метрологическому классу, производят его дополнительную регулировку путем поворота перегородки с ламелями относительно центральной риски; перебором шестеренок, чтобы изменить коэффициент передач; юстировочными элементами (шунтами или винтами в байпасных выходах).

Целью изобретения является создание надежного способа и устройства, лишенных указанных недостатков, обеспечивающих работу в широком диапазоне измерений.

Указанная цель в части способа достигается тем, что поток жидкости направляют на крыльчатку счетчика и заставляют ее вращаться вместе с закрепленным на ней магнитом, при этом вращающимся магнитным полем воздействуют на счетный геркон, при максимальном значении магнитного поля происходят замыкания контактов геркона, с помощью вычислительного устройства фиксируют замыкания контактов геркона, определяют их частоту и пересчитывают ее в расход жидкости, текущее значение расхода интегрируют по времени и отображают полученный результат в объемных единицах.

Другой особенностью заявляемого способа является то, что управление счетным устройством и ввод в него необходимых данных может осуществляться с помощью подсоединенного к нему через специальные контакты дополнительного управляющего устройства.

В части устройства указанная цель достигается тем, что счетчик расхода жидкости содержит корпус датчика, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса датчика, по меньшей мере один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство, заключенное в корпус, при этом счетное устройство содержит счетный геркон, взаимодействующий с магнитом крыльчатки и связанный с вычислительным устройством, выполненным в виде микросхемы, установленной на печатной плате, которая в свою очередь связана с цифровым жидкокристаллическим индикатором.

Для управления счетчиком на печатной плате выполнены контактные площадки, для доступа к которым в корпусе счетного механизма предусмотрены отверстия. Для работы устройства имеется источник электропитания.

Другой особенностью заявляемого устройства является то, что в корпусе счетного механизма над счетным герконом установлен защитный геркон.

Еще одной особенностью изобретения является то, что для связи с дополнительным управляющим устройством счетное устройство оснащено контактными площадками, для доступа к которым в крышке блока счетного устройства предусмотрен ряд отверстий.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено: Фиг. 1 - продольный разрез предлагаемого устройства, в котором реализован способ.

Фиг. 2 - вид счетного устройства со снятой крышкой.

Фиг. 3 - верхняя часть крышки устройства.

Устройство для измерения расхода жидкости выполнено в виде одноструйного крыльчатого счетчика, который содержит корпус датчика 1, имеющий входное отверстие 2, снабженное фильтром, и выходное 3 отверстие 4, крыльчатку 5, установленную на оси 6 в полости корпуса 1 с возможностью вращения. В нижней части крыльчатки 5 расположены лопасти, а в верхней в специальных гнездах по диаметру установлены магнит 7 и противовес 8.

Счетное устройство заключено в корпус 9 и содержит источник электроэнергии 10, счетный геркон (магнитоуправляемый контакт) 11, взимодействующий с магнитом 7 крыльчатки 5 и связанный с вычислительным устройством, выполненным в виде микросхемы 12, установленной на печатной плате 13, которая связана с цифровым жидкокристаллическим индикатором 14.

Для управления счетчиком на печатной плате 13 выполнены контактные площадки 15, для доступа к которым в корпусе 9 счетного устройства предусмотрены отверстия 16.

Для защиты счетчика от воздействия внешнего магнитного поля в корпусе 9 счетного устройства установлен защитный геркон 17.

Для связи с дополнительным управляющим устройством (например, с компьютером) с целью управления и ввода необходимых данных на печатной плате предусмотрен ряд контактных площадок 18, для доступа к которым в верхней части корпуса 9 предусмотрены соответствующие отверстия 19.

Устройство работает следующим образом.

Счетчик устанавливают в разрыве трубопровода, в котором измеряют расход жидкости, например воды. Воду под давлением подают во входное отверстие 2 корпуса датчика 1, которая под напором поступает на лопасти крыльчатки 5. Поток воды закручивается и заставляет крыльчатку вращаться.

Под воздействием вращающегося вместе с крыльчаткой магнита 7 происходит замыкание контактов счетного геркона 11. Вычислительное устройство 12 фиксирует замыкания контактов геркона 11, определяет их частоту и пересчитывает ее в расход воды. Текущие значения расхода интегрируются по времени, а полученный результат в объемных единицах отображается на жидкокристаллическом индикаторе 14.

Тарировку испытываемого счетчика производят: 1) путем сравнения его показаний с показаниями образцового счетчика и установки необходимого коэффициента пересчета (на проливочном стенде, кроме испытываемого счетчика, устанавливают поверенный образцовый счетчик); 2) с помощью измерительного бака.

С помощью образцового счетчика производят установку нужного режима проливки: Q_min, Q_t или Q_ном. При тарировке испытываемого счетчика производят первоначальную проливку при коэффициенте пересчета K_пер = 100 на всех диапазонах с целью определения необходимого коэффициента пересчета по каждому диапазону. Полученные коэффициенты пересчета вводят в счетное устройство.

После этого контрольной проливкой определяют относительную погрешность по точкам Q_min, Q_t и Q_ном.

Преимуществом данного изобретения является то, что счетчик не боится гидроударов ввиду отсутствия редукционного механизма, защищен от внешнего магнитного воздействия, возможна подстройка коэффициента пересчета по всему диапазону расхода с практически нулевой погрешностью.

Источники информации: 1. Лобачев П. В. , Шевелев Ф.А. "Измерение расхода жидкостей и газов в системах водоснабжения и канализации", М., Стройиздат, стр. 11-13.

2. Счетчик холодной воды крыльчатый ВСКМ. Паспорт 08 919073 ПС. ОКП 42 1321. Луцкое ПО "Электротермия".

Формула изобретения

1. Способ измерения расхода жидкости, заключающийся в том, что поток жидкости направляют на крыльчатку счетчика и заставляют ее вращаться вместе с закрепленным на ней магнитом, отличающийся тем, что вращающимся магнитным полем воздействуют на счетный геркон, при максимальном значении магнитного поля происходят замыкания контактов геркона, с помощью вычислительного устройства фиксируют замыкания контактов геркона, определяют их частоту, пересчитывают ее в расход воды, текущее значение расхода интегрируют по времени, а полученный результат в объемных единицах отображают на жидкокристаллическом индикаторе.

2. Способ измерения расхода жидкости по п.1, отличающийся тем, что управление вычислительным устройством осуществляется с помощью подсоединенного к нему через специальные контакты дополнительного управляющего устройства, например, компьютера.

3. Устройство для измерения расхода жидкости, содержащее корпус датчика, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, по меньшей мере один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство, заключенное в корпус, отличающееся тем, что счетное устройство содержит счетный геркон, взаимодействующий с магнитом крыльчатки и связанный с вычислительным устройством, выполненным в виде микросхемы, установленной на печатной плате, которая связана с цифровым жидкокристаллическим индикатором, источник электропитания, для управления счетным устройством на печатной плате выполнены контактные площадки, для доступа к которым в корпусе счетного устройства предусмотрены отверстия.

4. Устройство для измерения расхода жидкости по п.3, отличающееся тем, что в корпусе счетного устройства над счетным герконом установлен защитный геркон.

5. Устройство для измерения расхода жидкости по п.3, отличающееся тем, что на крышке блока счетного устройства выполнен ряд отверстий для связи с дополнительным управляющим устройством.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3