Одноструйный счетчик воды
Изобретение предназначено для измерения объема воды преимущественно в коммунальном водоснабжении. В горловине корпуса счетчика установлен измерительный узел с полостью, в которой размещена крыльчатка. На крышке, закрывающей полость, и на половине дна полости между эксцентричными входным и выходным отверстиями расположены радиальные ребра. На наружной поверхности измерительного узла в канавках уложен уплотнитель в виде кольца и примыкающей к нему скобы. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности и увеличение срока службы за счет частичной разгрузки опор крыльчатки. Выполнение измерительного узла в виде самостоятельного модуля позволяет осуществлять его замену непосредственно на месте установки счетчика. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к приборостроению, в частности к одноструйным скоростным крыльчатым счетчикам воды, и может быть использовано для измерения объема воды в коммунальном и промышленном водоснабжении.
Известен счетчик воды, содержащий регистратор и корпус с двумя штуцерами и горловиной, в которую установлен измерительный узел с полостью, в которой установлена способная вращаться крыльчатка, на дне полости имеются равномерно расположенные по окружности радиальные ребра, полость закрыта крышкой, на которой со стороны крыльчатки имеются равномерно расположенные по окружности радиальные ребра, корпус имеет перегородку с отверстием, соосным с горловиной, перегородка с измерительным узлом делит внутреннюю полость корпуса на входную и выходную камеры, с которыми соединены соответственно входной и выходной штуцера, входная камера соединена с полостью измерительного узла системой входных отверстий, а системой выходных отверстий полость измерительного узла соединена с выходной камерой [1]. Наиболее близким по технической сущности является одноструйный счетчик воды, содержащий регистратор и корпус с горловиной, в которой установлен измерительный узел с полостью, в которой размещена способная вращаться крыльчатка, полость закрыта крышкой, на дне полости равномерно по окружности расположены радиальные ребра, на крышке со стороны крыльчатки расположены ребра, измерительный узел имеет эксцентричные входное и выходное отверстия, расположенные вблизи друг с другом, корпус имеет входной и выходной патрубки, входной патрубок соединен с входным отверстием измерительного узла, а выходной патрубок - с выходным [2]. Недостатками известного одноструйного счетчика воды [2] являются - односторонняя радиальная нагрузка осей крыльчатки и их опор гидродинамической силой взаимодействия крыльчатки с потоком, вызывающая их износ и ограничивающая межповерочный интервал и общий срок службы; - низкая чувствительность; - невозможность обеспечения взаимозаменяемости измерительного узла; - высокая стоимость эксплуатации, обусловленная необходимостью проведения периодических поверок. Задачами, на решение которых направлено данное изобретение, являются - увеличение межповерочного интервала и общего срока службы; - повышение чувствительности; - обеспечение взаимозаменяемости измерительного узла; - снижение эксплуатационных затрат. Для этого в одноструйном счетчике воды, содержащем регистратор и корпус с горловиной, в которой установлен измерительный узел с полостью, в которой размещена способная вращаться крыльчатка, полость закрыта крышкой, на дне полости и на крышке со стороны крыльчатки расположены ребра, измерительный узел имеет эксцентричные входное и выходное отверстия, расположенные вблизи друг с другом, и наружную кольцевую канавку между эксцентричными отверстиями и крышкой, корпус имеет входной и выходной патрубки, входной патрубок соединен с входным отверстием измерительного узла, а выходной патрубок - с выходным, ребра на дне полости измерительного узла расположены примерно на одной половине дна, начинающейся около примыкания входного эксцентричного отверстия к полости и распространяющейся в сторону вращения крыльчатки, тогда как на другой части дна ребра отсутствуют, а на наружной поверхности измерительного узла в плоскости между эксцентричными отверстиями имеется канавка, примыкающая к кольцевой канавке, в канавки уложен уплотнитель, выполненный, например, из резины, одна часть уплотнителя имеет форму кольца, а другая - форму скобы, примыкающей к кольцу и лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости кольца. Изобретение устраняет недостатки известного счетчика воды [2] и позволяет создать счетчик воды со следующими качественными отличиями от известного: - увеличенный межповерочный интервал и общий срок службы;- повышенная чувствительность;
- взаимозаменяемость измерительного узла;
- возможность замены измерительного узла и защитной сетки непосредственно на месте установки счетчика без демонтажа корпуса с трубопровода;
- возможность установки счетчика на трубопровод, проложенный под штукатуркой;
- низкая стоимость эксплуатации. Сущность изобретения поясняется прилагаемыми чертежами и диаграммой, где:
- на фиг. 1 представлен продольный разрез счетчика;
- на фиг. 2 представлено сечение А-А счетчика;
- на фиг. 3 представлен вид на дно полости измерительного узла;
- на фиг. 4 представлен вид на крышку измерительного узла;
- на фиг. 5 представлен план сил, действующих на лопасти крыльчатки известного счетчика;
- на фиг. 6 представлен план сил, действующих на лопасти крыльчатки заявляемого счетчика;
- на фиг. 7 представлена сравнительная диаграмма параллелограммов сил, действующих на опоры крыльчатки в известном и заявляемом счетчиках воды;
- на фиг. 8 представлен уплотнитель. Счетчик воды состоит из регистратора 1 и корпуса 2, в горловине которого установлен измерительный узел 3 с размещенной в его полости крыльчаткой 4. Полость закрыта крышкой 5. На дне полости имеются ребра 6, расположенные примерно на одной половине дна, начинающейся около примыкания входного эксцентричного отверстия 7 к полости и распространяющейся мимо выходного эксцентричного отверстия 8 в сторону вращения крыльчатки. На крышке со стороны крыльчатки расположены два диаметральных ребра 9. На наружной поверхности измерительного узла между эксцентричными отверстиями и силовой крышкой 10 имеется кольцевая канавка 11, к которой примыкает канавка 12, расположенная снаружи измерительного узла в меридиональной плоскости между эксцентричными отверстиями. В канавки уложен уплотнитель 13, одна часть которого выполнена в виде кольца 13-1, а другая - в виде примыкающей к кольцу скобы 13-2 со скругленными углами и лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости кольца. Корпус имеет входной 14 и выходной 15 патрубки. Во входном патрубке со стороны горловины корпуса установлена защитная сетка 16, укрепленная разжимным кольцом 17. Входной патрубок соединен с входным отверстием измерительного узла входной камерой 18, а выходное отверстие измерительного узла соединено с выходным патрубком корпуса выходной камерой 19. Входная и выходная камеры корпуса герметично разобщены уплотнителем измерительного узла. Регистратор установлен на силовой крышке и сцентрирован с крыльчаткой по крышке измерительного узла, укрепленного в корпусе фланцем 20 и болтами 21. Регистратор укреплен прижимом 22. Уплотнение счетчика обеспечивается резиновыми кольцами 23 и 24. Счетчик работает следующим образом. Вода через входной патрубок, защитную сетку, входную полость корпуса и входное эксцентричное отверстие измерительного узла поступает в его полость, вращает крыльчатку, вытекает из измерительного узла через эксцентричное выходное отверстие в выходную полость корпуса и через выходной патрубок покидает счетчик. Каждому обороту крыльчатки соответствует один и тот же объем воды независимо от величины расхода. Регистратор суммирует общее количество оборотов и представляет их на шкале объемом воды, прошедшей через счетчик. Постоянство объема воды, приходящейся на один оборот крыльчатки, обеспечивают ребра, расположенные на дне полости и на крышке измерительного узла. В известных счетчиках воды эти ребра распределены равномерно по окружности. На фиг. 5 представлен план полости измерительного узла известного счетчика воды, на котором приняты следующие обозначения:
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321842.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321843.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321844.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321845.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321846.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321847.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321848.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321849.gif)
ROT - направление вращения крыльчатки;
rot - течение части струи воды, отклоненной лопастью крыльчатки;
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321850.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321851.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321852.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321853.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321854.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321855.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321856.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321857.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321858.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321859.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321860.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321861.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321862.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321863.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321864.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321865.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321866.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321867.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321868.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321869.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321870.gif)
ROT - направление вращения крыльчатки;
rot - течение части струи воды, отклоненной лопастью крыльчатки;
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321871.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321872.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321873.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321874.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321875.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321876.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321877.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321878.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321879.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321880.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321881.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321882.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321883.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321884.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321885.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321886.gif)
На фиг. 7 приведены параллелограммы сил
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321887.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321888.gif)
1. Павловский А.Н. Измерение расхода и количества жидкостей, газа и пара. М., Изд.-во комитета стандартов, 1967, с. 23 - 32. 2. Одноструйный квартирный водосчетчик T-TQN 1,5. Проспект фирмы SPANNER-POLLUX, GMBH (Германия), 1987.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8