UA124072C2 - Лічильник текучого середовища - Google Patents
Лічильник текучого середовища Download PDFInfo
- Publication number
- UA124072C2 UA124072C2 UAA201903199A UAA201903199A UA124072C2 UA 124072 C2 UA124072 C2 UA 124072C2 UA A201903199 A UAA201903199 A UA A201903199A UA A201903199 A UAA201903199 A UA A201903199A UA 124072 C2 UA124072 C2 UA 124072C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- flow
- meter
- chamber
- medium
- fluid
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 238000002224 dissection Methods 0.000 claims description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/06—Indicating or recording devices
- G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
- G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/06—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/07—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism
- G01F15/075—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism using electrically-operated integrating means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/12—Cleaning arrangements; Filters
- G01F15/125—Filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/14—Casings, e.g. of special material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
- G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
- G01F3/10—Geared or lobed impeller meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Винахід відноситься до лічильників, призначених для вимірювання витрати робочого середовища (газів, рідин), що протікає через їх внутрішню порожнину, згідно з п. 1 формули винаходу.
Існують різні принципи і технічні рішення, які реалізують вимірювання кількості середовища, що проходить через вимірювальний прилад (засіб вимірювання).
Одним з відомих сучасних рішень попереднього рівня винаходів є лічильники, робота яких грунтується виключно на об'ємних принципах (патенти ОЕ 202014007095 01, ЕР 1909076 АТ, ЕР 2375224 А1, 54715234 А, 5 8776613 В2 і УМО 2012152560 АТ).
До лічильників, які працюють на зазначених об'ємних принципах, відносяться механічні турбінні лічильники і витратоміри ротаційного типу. Перевагою механічних лічильників є їх стійкість до збурень і спотворень потоку вимірюваного середовища, що протікає через них, а також несприйнятливість до зміни напрямку потоку. Основним недоліком механічного способу вимірювання цих лічильників є наявність рухомих частин, що робить їх чутливими до забруднень і схильними до зносу деталей, розташованих безпосередньо в потоці. Крім того, діагностичні можливості механічних лічильників не можуть бути реалізовані в такому об'ємі, як у електронних, що не забезпечує необхідного оперативного контролю їх метрологічних і технічних характеристик.
Альтернативою механічним (турбінним і роторним) витратомірам-лічильникам можуть бути ультразвукові, робота яких грунтується на скануванні ультразвуковими імпульсами швидкості потоку. Ультразвукові лічильники не мають механічно рухомих частин і деталей. Недоліком ультразвукових лічильників є їх значна чутливість до спотворення потоку. З цієї причини для досягнення більш високої точності необхідно застосовувати випрямлячі потоку або довгі прямі впускні тракти, що вимагають великі вимірювальні простори, що не завжди можливо.
До загальних недоліків приладів, що працюють на об'ємному принципі, слід також віднести схильність вимірювань витрати середовища до помилок апроксимації, які виникають від коливань тиску і температури, що викликає необхідність використовувати додаткові коректори об'єму, призначені для компенсації тиску і температури, а також вимагає використання відповідних датчиків тиску і температури.
Крім цього, як зазначалося вище, з метою підвищення точності вимірювань зазначеним
Зо лічильникам потрібні адаптери - пристрої, призначені для створення рівномірного потоку газу, з тим, щоб ізолювати і захистити датчики швидкості потоку від турбулентності (несиметричності), що впливає на точність вимірювання. Застосування зазначених адаптерів має суттєві проблеми у випадку побутових лічильників газу, які мають невеликі перерізи і чутливі до падіння тиску через застосування зазначених адаптерів. Використання адаптерів викликає серйозні проблеми і у випадку застосування їх з промисловими лічильниками, у яких висока швидкість потоку вимагає підвищеної міцності адаптерів, щоб витримувати напруги і перешкоди, викликані потоком, що підлягають вимірюванню. Це обмеження має місце, головним чином, через високу енергію потоку. Також, відомі рішення вельми чутливі до перешкод, що викликаються несиметричними звуженнями, які зазвичай виникають в клапанах трубопроводів, особливо, якщо вони розміщені у безпосередній близькості від датчика - як правило, у безпосередній близькості від впускного отвору лічильника.
Одним з відомих сучасних рішень попереднього рівня винаходів, в якому усунуто перелічені вище недоліки, є лічильники, що складаються з корпусу, в якому міститься один або багато датчиків масової витрати (патент ЕР 2824432 А2). Сумарний потік в таких лічильниках, по суті, розділяється на багато більш дрібних потоків, кожен з яких вимірюється датчиком масової витрати відповідного типорозміру. Це рішення має дуже складну конструкцію, а також є дорогим через велику кількість датчиків потоку, необхідних для забезпечення вимірювання великих витрат і об'ємів газів, і таким чином, має обмеження для застосування в якості малих (побутових) лічильників. Вищезазначене відоме рішення також має обмеження низькою "внутрішньої масштабованості" датчиків, оскільки датчики потоку повинні бути спроектовані і виготовлені для кожного окремого класу витратоміра.
Перелічені недоліки усунуто у винаходах, наведених в патентах ЕР 2146189 А1, ЕР 2824428
АТ, ОЕ 102015102383 А1. Дані винаходи описують витратоміри-лічильники, в яких потік вимірюваного середовища відхиляється від основного напрямку свого руху, проходить через внутрішню камеру, відбивається від однієї з основ камери, змінює напрямок свого руху на протилежний і проходить через ультразвуковий перетворювач витрати. Завдяки такій конструкції потік вимірюваного середовища у витратомірі стає більш рівномірним, а сам витратомір - нечутливим до збурень потоку в трубопроводі.
Незважаючи на зазначені переваги, такі технічні рішення мають конструктивні недоліки - 60 зменшену площу поперечного перерізу потоку; спотворення структури потоку, викликані його відбиттям від поверхні однієї з основ камери, збільшену довжину вимірювальних каналів для вирівнювання і врегулювання потоку; використання тільки одного (ультразвукового) методу вимірювань швидкості потоку; застосування нерозбірної конструкції вимірювальної камери.
Основним завданням цього винаходу є розробка такого пристрою, який забезпечує подолання вищезазначених обмежень і проблем.
Зокрема, метою винаходу є створення компактного лічильника текучого середовища з невеликими зовнішніми розмірами, який є нечутливим до перешкод і спотворень потоку рідини і який може бути адаптований відповідно до завдання вимірювання.
Ця мета досягається в лічильнику текучого середовища з ознаками п. 1 формули винаходу.
Зрозуміло, що винахід реалізується у будь-якому випадку, якщо він є лічильником текучого середовища, який містить корпус з внутрішньою камерою, яка виконана у вигляді циліндра з рівномірним заокругленням однієї з основ. Заокруглена основа має вигнуту всередину частину і дозволяє формувати потік текучого середовища.
Крім того, лічильник містить датчик витрати, який знаходиться всередині корпусу і використовується для вимірювання швидкості потоку текучого середовища.
Лічильник текучого середовища має перехідний пристрій для узгодження різних діаметрів датчика витрати і вихідного отвору лічильника.
Крім того, лічильник текучого середовища містить пристрій підготовки потоку, який служить для поділу і стабілізації потоку вимірюваного середовища.
Лічильник текучого середовища має вхідний канал для спрямування потоку текучого середовища в камеру корпусу лічильника, вихідний канал для виведення потоку текучого середовища з лічильника, електронний блок, фільтр грубої очистки, відсічний клапан і датчик виявлення витоку середовища.
Внутрішня камера на вході датчика витрати має форму воронки у вигляді дзвона, що забезпечує формування потоку на вході датчика витрати.
Перехідний пристрій є регульованим, і механізм переходу адаптується відповідно до використовуваного розміру датчика витрати.
Інші кращі варіанти розкриті в пунктах формули винаходу.
Перевагою першого пункту формули винаходу є конфігурація пристрою лічильника з
Зо ознаками пункту 2, в якому датчик витрати розташований в центрі камери уздовж її циліндричної осі. У цьому випадку внутрішня поверхня камери і зовнішня поверхня датчика витрати утворюють канал, при протіканні через який вимірюване середовище формується в стійкий однорідний ламінарний потік.
Перевагою пункту 2 є конфігурація лічильника з ознаками пункту 3, в якому пристрій переходу використовується для узгодження діаметру датчика витрати і вихідного отвору самого лічильника і який розташований у безпосередній близькості від вихідного отвору, в результаті чого лічильник має компактну форму.
Перевагою пункту З є конфігурація пристрою з ознаками пункту 4, у якого внутрішня камера має в своїй нижній частині пристрій підготовки потоку у вигляді решітки. Цей пристрій розділяє потік текучого середовища, що втікає, на безліч окремих потоків, що проходять через камеру.
Таким чином, забезпечується формування стабільного однорідного потоку.
У пункті 4 кращого варіанту з ознаками пункту 5 наведено датчик виявлення витоку текучого середовища, який забезпечує безпеку пристрою шляхом виявлення витоку середовища з лічильника, спрацьовування відсічного клапана і припинення подачі робочого середовища в лічильник.
У пункті 5 кращого варіанту з ознаками пункту 6 наведено опис корпусу лічильника, площа поперечного перерізу якого багаторазово (не менше ніж в 10 разів) перевищує площу поперечного перерізу впускного каналу лічильника і впускного каналу датчика витрати, що суттєво зменшує вплив зовнішніх збурюючих факторів і забезпечує високоточні вимірювання.
Перевагою пункту 6 кращого варіанту з ознаками пункту 7 є конфігурація лічильника, що дозволяє використовувати датчик витрати будь-якого принципу дії, що забезпечує універсальність лічильника.
Винахід більш докладно пояснюється нижче з використанням як прикладу варіанту здійснення з посиланням на креслення, що додаються.
Фіг. 1-4 ілюструють винахід, в якому усунуто недоліки винаходів попереднього рівня техніки - компактний лічильник текучого середовища з конфігурацією формування потоку і датчиком витрати.
На Фіг. 1-4 представлені:
- схематичний тривимірний зовнішній вигляд лічильника із зображенням його електронного блоку, датчика виявлення витоку газу, вхідного і вихідного каналів (Фіг. Та), а також, напрямком руху потоку середовища в лічильнику; - схематичний вигляд в розрізі лічильника, виконаного відповідно до даного винаходу (Фіг. 15); - схематичний вигляд (вигляд зверху) пристрою підготовки потоку, призначеного для розсікання і стабілізації потоку вимірюваного середовища (решітка, розсікач) (Фіг. 2), - схематичне зображення в розрізі перехідного пристрою (Фіг. 3); - схематичне зображення напрямку обертання рухомих частин лічильника (корпус, електронний блок) (Фіг. 4).
Лічильник текучого середовища з конфігурацією формування потоку і датчиком витрати для вимірювання швидкості потоку і витрати середовища являє собою пристрій, що включає в себе наступні компоненти (фіг. Та-16): - циліндричний корпус (1), що має внутрішню камеру (2) і обтічник (виступ) (3) з конфігурацією, що забезпечує формування потоку; - датчик витрати (4) з вхідним отвором у формі воронки, розташований всередині в центральній частині корпусу (1) газового лічильника і призначений для вимірювання швидкості течії середовища; - перехідний пристрій (5) для узгодження різних діаметрів датчиків витрати і вихідного отвору лічильника; - пристрій підготовки потоку (6), призначений для розсікання і стабілізації потоку вимірюваного середовища; - вхідний канал (7) потоку вимірюваного середовища; - вихідний канал (8) для потоку середовища, яке витікає з лічильника; - електронний блок (9); - фільтр грубого очищення (10); - відсічний клапан (11); - датчик (12) виявлення витоку середовища.
Фіг. 1 ілюструє, як приклад винаходу, стаціонарний лічильник з конфігурацією формування
Зо потоку і датчиком витрати для вимірювання швидкості потоку і витрати робочого середовища.
Винахід відноситься до галузі витратомірів-лічильників, призначених для вимірювання потоків текучого середовища, з методами вимірювання, що грунтуються, як правило, на об'ємних принципах. Винахід відноситься до лічильників, що застосовуються не тільки для домашнього використання (наприклад, типорозмірів 54/56), але і для забезпечення вимірювання високої швидкості потоку, тобто для промислових вимірювальних лічильників типорозмірів 510, (16, 025, 540 тощо (де, наприклад, типорозмір 525 позначає швидкості потоку до 48 мз/год.). Крім того, винахід відноситься до галузі лічильників з дистанційним керуванням функціональними можливостями, які включають в себе електронні системи дистанційного керування, для яких необхідне застосування датчиків тиску і температури і додаткових коректорів об'єму з метою компенсації помилок апроксимації, що виникають від коливань тиску і температури.
Робота лічильника виглядає наступним чином: - вимірюване середовище потрапляє у вхідний канал (7); проходить через фільтр грубого очищення (10), пристрій підготовки потоку (6) і розсікається на безліч потоків; - потоки розподіляються по всьому об'єму камери (2), рухаються уздовж її центральної осі від однієї основи до іншої по простору, утвореному внутрішньою поверхнею стінок корпусу (1) і зовнішньою поверхнею датчика витрати (4), обтікають внутрішній виступ (3), повторюючи його форму, і формуються на вході датчика витрати (4) в стабільний рівномірний потік, що забезпечує найбільш сприятливі умови для високоточного вимірювання його швидкості; - потік сходиться до воронкоподібного входу датчика витрати (4), збільшує швидкість руху і, тим самим, знижує сприйнятливість датчика витрати (4) до збурень і спотворень потоку на вході лічильника; - потім потік проходить через внутрішню порожнину датчика витрати (4) і через вихідний канал (8) лічильника витікає з нього; - датчик витрати (4) при протіканні потоку робочого середовища через його внутрішню порожнину формує сигнал, пропорційний швидкості потоку; - електронний блок (9) лічильника приймає цей сигнал, обробляє і формує сигнал, пропорційний об'ємній витраті робочого середовища.
Напрямок руху потоків рідини в лічильнику показано на Фіг. Та і 16.
На Фіг. 2 представлено схематичний вигляд (вигляд зверху) пристрою підготовки потоку. бо Пристрій підготовки потоку (б) являє собою решітку, розташовану в нижній циліндричній частині камери (2) таким чином, щоб вимірюване середовище через вхідний канал (7) проходило через пристрій підготовки потоку (6) і потрапляло в камеру (2) корпусу (1) лічильника. Решітка пристрою підготовки потоку (б) являє собою набір лопатей з кількістю не менше 21 і такими розмірами, щоб ними перекривалося не більше 23 95 загальної площі поперечного перерізу камери (2). Пристрій підготовки потоку (6) здійснює розсікання потоку вимірюваного середовища, забезпечує умови створення рівномірного стабільного потоку, і тим самим, істотно зменшує ефекти, викликані високою енергією турбулентного потоку, на вході датчика витрати (4). Лічильники, робота яких базується на об'ємних принципах, схильні до помилок, які виникають внаслідок спотворень потоку газу в трубопроводі через різні дестабілізуючі фактори, які називаються місцевими опорами (крани, вентилі, перемикачі, вигини трубопроводу, звуження і розширення трубопроводу, перепади діаметра, гільзи вимірювачів температури і тиску тощо). Застосування пристрою підготовки потоку (б) спільно з описаною конфігурацією камери (2) забезпечує стабілізацію цього потоку, вирівнювання його епюри швидкостей, і тим самим, усуває необхідність застосування зовнішніх пристроїв, призначених для створення незбуреного потоку газу (адаптерів) при будь-якому, навіть значному, спотворенні і збуренні потоку вимірюваного середовища на вході лічильника.
Датчик витрати (4), являє собою вимірювач (датчик, витратомірну трубку) об'ємної витрати або швидкості потоку будь-якого принципу дії. Датчик розміщується в центрі циліндричної камери (2) корпусу (1) лічильника таким чином, що вимірюване середовище по вхідному каналу (7) проходить через пристрій підготовки потоку (6), розсікається на безліч потоків, далі проходить через камеру (2), обтікає виступ (3), об'єднується в центрі камери (2) в єдиний рівномірний стабільний потік, який проходить через датчик витрати (4) і через вихідний канал (8) виходить з лічильника. Як датчик витрати (4) можуть застосовуватися будь-які відомі вимірювачі витрати або швидкості потоку об'ємного або масового принципу дії (турбінні, роторні, ультразвукові, анемометричні тощо) з розмірами, що відповідають розмірам внутрішньої камери (2) корпусу (1) лічильника. Тому немає необхідності подальшого опису цього датчика витрати (4). У будь-якому випадку датчик витрати (4) виявляє дані, які прямо або опосередковано вказують на об'єм середовища, що проходить по трубі і через лічильник. Ці дані датчик витрати (4) передає в електронний блок (9) лічильника для подальшої обробки та запису
Зо (запам'ятовування).
Відмінною рисою лічильника є наявність в нижній внутрішній частині корпусу (після вихідного отвору датчика витрати) перехідного пристрою (5) для узгодження діаметрів датчика витрати (4) і вихідного отвору самого лічильника. Даний перехідний пристрій дозволяє застосовувати в лічильнику датчики витрат різного діаметру в залежності від необхідного діапазону вимірюваних витрат. Схематичне зображення в розрізі перехідного пристрою наведено на Фіг. 3.
Вхідний канал (7) потоку середовища являє собою отвір, канал, що спрямовує потік текучого середовища в камеру (2) корпусу (1) лічильника.
Вихідний канал (8) призначений для виведення потоку текучого середовища, яке витікає з камери (2) корпусу (1) лічильника.
Електронний блок (9) призначений для виявлення даних, що передаються від датчика витрати (4), обробки, запису (запам'ятовування) цих даних і результатів їх обробки, електронного керування. Тип електронного блоку (9) може змінюватися в залежності від потреб в реалізації, і на даний винахід істотно не впливає. Електронний блок (9) з'єднаний з датчиком витрати (4) за допомогою фізичної лінії передачі даних (термін "фізична лінія передачі даних" тут означає лінію одного або декількох твердих з'єднувачів (таких як штекери, дроти) або лінію бездротового зв'язку (радіо., Вісегосоїп тощо). На Фіг. За показаний варіант здійснення винаходу, в якому електронний блок (9) розміщений на зовнішньому боці корпусу (1) лічильника.
Фільтр грубого очищення (10) розміщується на вході лічильника і призначений для очищення вимірюваного середовища від домішок, які можуть засмітити або пошкодити датчик витрати (4) або пристрій підготовки потоку (б).
Відсічний клапан (11) знаходиться у вхідному каналі (7) і забезпечує перекриття (відсікання) потоку середовища за сигналом, що надійшов від електронного блоку (9).
Датчик виявлення витоку середовища (12) призначений для забезпечення виявлення витоку середовища з лічильника, спрацьовування відсічного клапана (11) і припинення подачі робочого середовища в лічильник. Даний датчик має важливе значення для забезпечення безпеки експлуатації лічильників горючих середовищ, витік яких може призвести до аварії і серйозних наслідків.
Корпус (1) складається з двох частин (Фіг. 4):
- нерухомої частини (основи), в якій знаходяться вхідний канал (7), вихідний канал (8), пристрій підготовки потоку (б), фільтр грубого очищення (10), відсічний клапан (11), перехідний пристрій (5), датчик витрати (4); - рухомої частини у вигляді циліндра (ковпака) із заокругленням в одній з основ, який може обертатися уздовж своєї центральної осі. На зовнішній рухомій частині корпусу (1) може кріпитися електронний блок (9), у якого лицьова частина також може обертатися навколо своєї центральної осі.
На Фіг. 4 показано стрілками напрямок обертання рухомих частин корпусу і електронного блоку.
Винахід має наступні переваги: - наявність обтічника (виступу) (3) в центральній частині однієї з основ внутрішньої камери (2) лічильника, завдяки певній геометричній формі (формі дзвона), забезпечує звуження і формування потоку в центральній частині камери (2) на вході датчика витрати (4), а також, збільшення швидкості його руху; - наявність перехідного пристрою (5) дозволяє застосовувати як датчик витрати (4) вимірювач об'ємної витрати або швидкості потоку будь-якого принципу дії від будь-якого виробника з різними приєднувальними розмірами; - застосування датчиків витрати (4), що реалізують різні принципи (методи) вимірювання, дозволяє підібрати такі розміри датчиків (4), щоб забезпечити більшу площу поперечного перерізу внутрішньої камери (2); - велика площа поперечного перерізу внутрішньої камери (2) забезпечує незначні втрати тиску середовища в лічильнику; - оскільки внутрішня камера (2) лічильника має площу поперечного перерізу, яка багаторазово (не менше, ніж в 10 разів) перевищує площу поперечного перерізу вхідного каналу (7) лічильника і вхідного отвору датчика витрати (4), потік вимірюваного середовища, потрапляючи через вхідний отвір в камеру, суттєво зменшує швидкість руху, стає більш рівномірним і стабільним. Далі, протікаючи через датчик витрати (діаметр якого в кілька разів менше діаметра камери), потік збільшує швидкість руху, що створює біліше сприятливі умови для високоточних вимірювань швидкості потоку і додатково знижує вплив зовнішніх збурюючих
Зо факторів.
Застосування зазначених технічних рішень істотно розширює перелік датчиків витрати, які можуть бути використані в лічильнику, забезпечує більш високу стабільність і рівномірність потоку на вимірювальній ділянці, а також, практично, повну нечутливість лічильника до збурень потоку в трубі, породжуваним місцевими опорами типу "редуктор", "засувка" тощо. Дані рішення служать розв'язкою умов потоку перед датчиком витрати від умов потоку на вході в лічильник. В результаті, підвищується точність вимірювання витрати середовища лічильником, забезпечується стійкість до збурень, можливість застосування коротких прямих ділянок вимірювального трубопроводу.
Перелік елементів пристрою: 1. Корпус 2. Камера 3. Куполоподібна вигнута частина 4. Датчик витрати 5. Перехідний пристрій 6. Пристрій підготовки потоку 7. Вхідний канал 8. Вихідний канал 9. Електронний блок 10. фільтр грубого очищення 11. Відсічний клапан 12. Датчик виявлення витоку середовища.
Claims (7)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ55 1. Лічильник текучого середовища, що включає: корпус (1), який має внутрішню камеру (2) у формі циліндра з рівномірним заокругленням однієї з торцевих сторін камери та куполоподібною вигнутою частиною у вигляді обтічника (виступу) (3) в центрі цієї торцевої сторони для забезпечення відхилення потоку; датчик витрати (4), розташований в камері (2) і призначений для вимірювання швидкості течіїГс10) середовища,перехідний пристрій (5) для узгодження різних діаметрів датчиків витрати і вихідного отвору лічильника, пристрій підготовки потоку (6), призначений для розсічення і стабілізації потоку вимірюваного середовища; вхідний канал (7) потоку вимірюваного середовища; вихідний канал (8) для потоку середовища, яке витікає з лічильника; електронний блок (9); фільтр грубого очищення (10); відсічний клапан (11); датчик виявлення витоку середовища (12), який відрізняється тим, що: вхідний отвір датчика витрати (4) має форму лійки, що повторює форму виступу (3) таким чином, що робоче середовище, проходячи через камеру (2), огинає виступ (3), повторюючи його форму (конфігурацію), і стікається в центральну частину камери (2) до вхідного отвору датчика витрати (4), датчик витрати (4) і вихідний отвір самого лічильника виконані з можливістю бути адаптовані за допомогою перехідного пристрою (5), перехідний пристрій (5) є регульованим відповідно до розміру датчика витрати (4).
- 2. Лічильник текучого середовища за п. 1, який відрізняється тим, що датчик витрати (4) розташований всередині в центрі циліндричної камери (2) уздовж Її осі.
- 3. Лічильник текучого середовища за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в центрі нижньої основи внутрішньої камери (2), напроти куполоподібного заокруглення у вигляді обтічника (виступу) (3), знаходиться перехідний пристрій (5).
- 4. Лічильник текучого середовища за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що має пристрій підготовки потоку (6) у вигляді решітки, розташованої в нижній основі циліндричної частини камери (2) таким чином, щоб вимірюване середовище через вхідний канал проходило через пристрій підготовки потоку (б), розсікалося на безліч окремих потоків і потрапляло в камеру (2) корпусу (1) лічильника.
- 5. Лічильник текучого середовища за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, Зо що корпус (1) лічильника має датчик виявлення витоку середовища (12), який знаходиться в електричному з'єднанні з електронним блоком (9) і забезпечує виявлення витоку середовища з лічильника, спрацьовування відсічного клапана (11) і припинення подачі робочого середовища в лічильник.
- 6. Лічильник текучого середовища за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що площа поперечного перерізу внутрішньої камери (2) на порядок (не менше, ніж в 10 разів) перевищує площу поперечного перерізу вхідного каналу (7) лічильника і вхідного отвору датчика витрати (4).
- 7. Лічильник текучого середовища за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що як датчик витрати (4) він містить вимірювачі витрати або швидкості потоку об'ємного або масового принципу дії.з з . сов я 7 ли, рю дв КН зоююткюФіг. Та т ев й ЧИЕК. Яке Ї МА ЇЇ ; ОХ л і я г. ї У У // | док ше ш ! і г і шк | і | Щ -? х з Дракони І шН і і Пр ишмічнр. ША і , с й ї Це Не | чеше щ- - ке т Щ у некевиу М ; її Ух Юди | у Ши лег; ї зт ак 7 І!Фіг. 16НЕ з В ; : ониФіг. 2 Я 1 Й | дея й Ме Як й і я ; ; оч сосни кет уутк жах спрнтялняох -Фіг. З рин ше що - порі і я о еЕ--, ХМ АХ 4 й ун КЕ нь, сс кА; У МОН ннФіг. 4
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16189172.6A EP3296704A1 (de) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Fluidzähler |
| PCT/EP2017/073239 WO2018050803A1 (de) | 2016-09-16 | 2017-09-15 | Fluidzähler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA124072C2 true UA124072C2 (uk) | 2021-07-14 |
Family
ID=56939937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201903199A UA124072C2 (uk) | 2016-09-16 | 2017-09-15 | Лічильник текучого середовища |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10969263B2 (uk) |
| EP (1) | EP3296704A1 (uk) |
| CN (1) | CN109891201B (uk) |
| DE (1) | DE112017002302A5 (uk) |
| RU (1) | RU2706521C1 (uk) |
| UA (1) | UA124072C2 (uk) |
| WO (1) | WO2018050803A1 (uk) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3537112A1 (de) * | 2018-03-08 | 2019-09-11 | Energoflow AG | Fluiddurchflussmesser |
| IT201800006409A1 (it) * | 2018-06-18 | 2019-12-18 | Misuratore di gas | |
| LT3654000T (lt) * | 2018-11-13 | 2021-12-27 | Kamstrup A/S | Ultragarsinio srauto matuoklio kapsulė |
| DE102019008902A1 (de) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Marquardt Gmbh | Baueinheit für eine Fluid-Leitung |
| USD906144S1 (en) | 2018-12-31 | 2020-12-29 | Watts Regulator Co. | Flow monitor |
| US11609111B2 (en) | 2018-12-31 | 2023-03-21 | Watts Regulator Co. | Gas flow, pressure and BTU/hour analyzer with a smart device |
| USD953182S1 (en) * | 2019-11-12 | 2022-05-31 | Juan Carlos Elizalde | Liquid flow indicator |
| USD946628S1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-03-22 | Deepmotor Inc | Water pump |
| RU2757979C1 (ru) * | 2020-12-28 | 2021-10-25 | Публичное акционерное общество «Транснефть» (ПАО «Транснефть») | Датчик контроля утечек |
| CN117999464A (zh) * | 2021-08-06 | 2024-05-07 | 彼得罗菲奥伦蒂尼有限公司 | 用于测量流体的设备 |
| CN115218985B (zh) * | 2022-08-04 | 2023-05-23 | 江阴市神州测控设备有限公司 | 一种防堵楔形流量计 |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH635930A5 (en) * | 1978-11-14 | 1983-04-29 | Gas & Wassermesserfab Ag | Braking device for preventing the incorrect continued running of a gas meter with a measuring wheel when the flow of gas is interrupted |
| US4715234A (en) | 1986-07-18 | 1987-12-29 | Daniel Industries, Inc. | Self-cleaning and self-lubricating fluid flowmeter |
| US6819292B2 (en) * | 2001-03-09 | 2004-11-16 | Arad Measuring Technologies Ltd | Meter register |
| SK1302002A3 (en) * | 2001-03-16 | 2002-10-08 | Techem Service Ag | Cover for a connection housing in a pipe system |
| JP3782421B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2006-06-07 | 株式会社オーバル | コリオリ流量計 |
| US7281437B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-10-16 | Arad Dalia | Multi-jet water meter with flow compensating basket |
| US7513150B2 (en) * | 2005-06-16 | 2009-04-07 | Parris Earl H | Check valve module for flow meters with fluid hammer relief |
| US7880641B2 (en) * | 2006-12-21 | 2011-02-01 | Parris Earl H | Configurable smart utility meter box |
| CN2861981Y (zh) * | 2005-12-19 | 2007-01-24 | 朱育武 | 一种供热流量表 |
| DE202006020907U1 (de) | 2006-10-04 | 2010-10-21 | Körner, Hans-Holger | Durchflussmesser für fluide Medien |
| US7377184B1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-05-27 | Schlachter Raymond W | Multipurpose centralized flow detector |
| US7748268B2 (en) * | 2008-07-13 | 2010-07-06 | Brooks Instrument, Llc | Thermal flow meter |
| EP2146189B1 (de) | 2008-07-16 | 2015-10-28 | SICK Engineering GmbH | Ultraschallmessung von Strömungsgeschwindigkeiten |
| DE102009006956A1 (de) * | 2009-01-31 | 2010-08-05 | Trigasfl Gmbh | Verbindungssystem für Gasmischeinheiten |
| US8381597B2 (en) * | 2009-03-16 | 2013-02-26 | Gilbarco, S.R.L. | Inferential flow meter for use in fuel dispensing environments |
| DE102009018056B4 (de) * | 2009-04-21 | 2011-01-20 | Qundis Gmbh | Wasser-/Wärmezähler mit einem Gebergehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gebergehäuses |
| EP2375224B1 (de) | 2010-03-18 | 2016-02-10 | SICK Engineering GmbH | Ultraschallmessvorrichtung und Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids |
| US8166828B2 (en) * | 2010-08-06 | 2012-05-01 | Ecolab USA, Inc. | Fluid flow meter |
| WO2012129101A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-27 | Soneter, LLC | Methods and apparatus for fluid flow measurement |
| ITPD20110148A1 (it) | 2011-05-12 | 2012-11-13 | Metersit Srl | Contatore per gas, particolarmente per portate elevate |
| DE202013000221U1 (de) * | 2013-01-10 | 2014-04-15 | Gebr. Kemper Gmbh + Co. Kg Metallwerke | Unter Putz verlegbarer Wasserzähler |
| DE102013009347A1 (de) * | 2013-06-04 | 2014-12-04 | Hydrometer Gmbh | Durchflussmesser |
| US20140361908A1 (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Matt Laird | Wireless utility metering devices, systems, and methods |
| EP2824428A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-14 | Itron France | Coaxial flow meter |
| CN204043721U (zh) * | 2014-07-08 | 2014-12-24 | 尹清金 | 一种智能安全燃气表 |
| EP2824432B1 (en) | 2014-08-21 | 2018-01-10 | Sensirion AG | Housing for flow measurements |
| DE202014007095U1 (de) | 2014-09-05 | 2015-12-11 | Pipe Systems Gmbh | Wasserleckagevorrichtung für Gebäude |
| DE102015102383A1 (de) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Sensus Spectrum Llc | Zählergehäuse und Fluidzähler mit Zählergehäuse |
| CN105118359B (zh) * | 2015-08-27 | 2017-08-01 | 山东大学 | 一种平板流流体实验装置 |
| US11549837B2 (en) * | 2016-02-04 | 2023-01-10 | Michael Edward Klicpera | Water meter and leak detection system |
| US10830625B2 (en) * | 2016-04-28 | 2020-11-10 | Kamstrup A/S | Water meter platform |
| US20190101411A1 (en) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | Pacific Gas And Electric Company | Resource meter system and method |
-
2016
- 2016-09-16 EP EP16189172.6A patent/EP3296704A1/de not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-09-15 US US16/328,292 patent/US10969263B2/en active Active
- 2017-09-15 UA UAA201903199A patent/UA124072C2/uk unknown
- 2017-09-15 WO PCT/EP2017/073239 patent/WO2018050803A1/de active Application Filing
- 2017-09-15 DE DE112017002302.5T patent/DE112017002302A5/de active Pending
- 2017-09-15 CN CN201780056870.2A patent/CN109891201B/zh active Active
- 2017-09-15 RU RU2019110053A patent/RU2706521C1/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10969263B2 (en) | 2021-04-06 |
| RU2706521C1 (ru) | 2019-11-19 |
| DE112017002302A5 (de) | 2019-02-28 |
| EP3296704A1 (de) | 2018-03-21 |
| US20190212180A1 (en) | 2019-07-11 |
| CN109891201B (zh) | 2021-08-24 |
| CN109891201A (zh) | 2019-06-14 |
| WO2018050803A1 (de) | 2018-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA124072C2 (uk) | Лічильник текучого середовища | |
| US11555721B2 (en) | Flow meter including a combined ultrasonic flow sensing arrangement and a non-ultrasonic flow sensor arrangement for measuring wide range of flow rates | |
| CN101430025B (zh) | 流量检测阀 | |
| CN102192767B (zh) | 用于测量流体流动速度的超声波测量装置和方法 | |
| US4696194A (en) | Fluid flow measurement | |
| KR20100013325A (ko) | 압력차 유량계 | |
| EP0277121A4 (en) | FLOWMETER FOR FLUID. | |
| WO2010002432A1 (en) | Insertable ultrasonic meter and method | |
| EP0137623B1 (en) | A flowmeter | |
| GB2177204A (en) | Measurement of fluid flows | |
| JPH09101186A (ja) | ピトー管式質量流量計 | |
| WO2012152560A1 (en) | A gas meter, particularly for high flow rates | |
| EA044306B1 (ru) | Расходомер текучей среды | |
| CN107764341B (zh) | 适用于不同颗粒浓度气体的新型旋进旋涡流量计 | |
| SU1117448A1 (ru) | Шариковый расходомер | |
| EP3698886B1 (en) | Monitoring of a fluidic free jet | |
| CN111551218B (zh) | 一种皮托管流量测定仪 | |
| JP3675759B2 (ja) | 渦流量計 | |
| EP4166824A1 (en) | An improved valve assembly | |
| RU2130589C1 (ru) | Измеритель расхода | |
| CN208458805U (zh) | 用于液体的流量测量装置和阀 | |
| SU1070428A2 (ru) | Турбинно-тангенциальный датчик расходомера | |
| RU2201578C2 (ru) | Датчик тахометрического шарикового расходомера (варианты) | |
| EP3198237B1 (en) | A flow-rate measuring system for drilling muds and/or for multiphase mixtures | |
| JP2003049957A (ja) | 差圧検出器用導圧路の開閉弁 |