Лічильник газу

1 Лічильник газу, що містить розміщені в камері турбінне колесо та випромінювач, встановлений з можливістю забезпечення оптичного зв'язку з ВІДПОВІДНИМ фотоприймачем, який відрізняється тим, що на осі турбінного колеса жорстко насаджений перфорований по окружності елемент з можливістю забезпечення безпосереднього оп тичного звязку випромінювача через отвори зазначеного перфорованого елемента з фотоприймачем, а вісь турбінного колеса встановлена між постійними магнітами з можливістю обертового руху 2 Лічильник газу за п 1, який відрізняється тим, що на зазначену вісь турбінного колеса додатково жорстко насаджений металевий диск, розміщений поміж двома, верхнім та нижнім, постійними магнітами, і принаймні в нижньому постійному магніті виконаний отвір для вільного обертання осі 3 металевим диском, встановленим з можливістю поєднаної дії на останній силових ЛІНІЙ магнітного поля постійних магнітів та газового середовища під позитивним тиском З Лічильник газу за п 1, який відрізняється тим, що зазначений перфорований по окружності елемент переважно виконаний у вигляді диска або стакана Корисна модель відноситься до пристроїв для вимірювання КІЛЬКОСТІ однофазного середовища і може бути використаний в турбінних витратомірах газових середовищ, переважно побутового призначення Відомий турбінний лічильник витрати типу ПРГ [Кремлевский П П Расходомеры и счетчики количества - Л Машиностроение, 1989, С 287 - 289, рис 158], який має в своему складі вимірювальну турбіну, призначену для обертання жорстко з'єднаного з нею вала, на якому розташовані шарикопідшипники, що слугують опорою для допоміжної турбіни Для полегшення роботи ПІДШИПНИКІВ вимірювальна турбіна обертається швидше допоміжної, але и підшипники працюють при кутовій швидкості, рівній лише різниці кутових швидкостей обох турбін Інерційність обертових частин турбінного лічильника ПРГ і сила тертя спокою в підшипниках(яка істотно більше сили тертя катання чи ковзання) призводять до помітних погрішностей при вимірах КІЛЬКОСТІ газу в побуті Якщо побутовий пальниковий газовий апарат споживає малу КІЛЬКІСТЬ газу, то вимірювальна турбіна може не спрацювати, тим більше, що на неї надходить лише частина витрат газу, тоді як інша його частина йде на допоміжну турбіну І навпаки, при відключенні побутового газового апарата вимірювальна турбіна буде ще якийсь час обертатися по інерції, змінюючи цифрові показання лічильника при відсутності споживання газу ВІДПОВІДНО ДО характеристик відомого витратоміра [Див джерело інформації, наведене вище, с 702(С 294, 295)], він може вимірювати незначні витрати газу Однак для цього потрібно створити перепад тисків до 50КПа У газових магістралях при роботі побутових газових апаратів перепад значно менший Отже, якщр застосувати відомий пристрій в побутових газових мережах, то при включенні газового пальникового апарата з малою витратою, внаслідок малого перепаду тисків на витратомірі, його турбіна через сили тертя спокою ПІДШИПНИКІВ взагалі може не обертатися, що внесе суттєву погрішність у вимір КІЛЬКОСТІ спожитого газу Так само й при відключенні газового пальникового апарата оберти турбіни по інерції збільшать зазначену погрішність Відома також магнітна підвіска турбінного ко 1 со 1372 леса витратоміра побутового призначення, UA №4811, кл G 01 F 1/68, що складається з розташованого в камері турбінного колеса, жорстко насадженого на вісь, а також набір постійних магнітів Недоліками наведеного аналога є великий магнітний опір обертанню турбінного колеса та зниження чутливості витратоміра, а також велика маса і значні габарити цього витратоміра, складність конструкції з-за наявності великої КІЛЬКОСТІ різнотипних магнітів Відома магнітна підвіска турбінного колеса витратоміра побутового призначення, UA №10438, кл G 01 F 1/06, 1995, що складається з розташованого в камері турбінного колеса, жорстко насадженого на вісь, та постійних магнітів, встановлених навпроти торцевих частин турбінного колеса СПІВВІСНО вздовж його осі ПОСТІЙНІ магніти мають циліндричну форму Для регулювання положення турбінного колеса ПОСТІЙНІ магніти мають можливість переміщуватися вздовж осі, для чого вони жорстко посаджені в нарівні втулки Ці дали можливість утримувати турбінне колесо поміж двома постійними магнітами, що зменшує, але не мінімізує торцеве тертя, зокрема поміж віссю та підп'ятником Усунення системи різнотипних магнітів дало змогу знизити масу та габарити, спростити конструкцію пристрою Відомий також фотоелектричниймікровитратомір [SU №236043, кл G 01F 3/00, 1969], що містить краплеутворювальний вузол, освітлювач та фотоелектричний вузол підрахування крапель, в якому зазначені освітлювач та фотоелектричний вузол "підрахування крапель мають СВІТЛОВІ пастки, встановлені під кутом так, що їхні оптичні осі перетинаються на траєкторії падіння краплі Недоліком зазначеного пристрою є невизначена точність вимірювання, оскільки встановлення світлових пасток під кутом так, що їхні оптичні осі перетинаються на траєкторії падіння краплі, є предметом додаткового конструювання для кожного конкретно виготовлюваного пристрою Відомий нарешті(найближчий за технічною сутністю аналог) лічильник витрати текучого середовища [RU №2014566, кл G 01F 1/06, 1994], що містить камеру із вхідним та вихідним патрубками, розміщені в ній турбінне колесо, випромінювач, віддзеркалювач випромінювання та фотоприймач Випромінювач встановлений з можливістю забезпечення оптичного зв'язку з фотоприймачем через жорстко зв'язаний з лопатями турбінного колеса віддзеркалювач випромінювання у вигляді циліндричного паска, на ЗОВНІШНІЙ поверхні якого нанесені віддзеркалювальні позначки Центральна вісь вихідного патрубка камери розташована на рівні осі обертання турбінного колеса і зміщена в горизонтальній площині відносно осі вхідного патрубка Загальною причиною, що перешкоджає досягненню очікуваного технічного результату, є недостатня точність вимірювання В останньому випадку вона має місце завдяки наявності непрямого відбору сигналу опромінювача,(опосередковано через віддзеркалювальні позначки, які мають обмежену здатність до самоочищення, зокрема при застосуванні в побутових умовах), а також завдяки наявності тертя в обертових деталях В основу створення корисної моделі поставлена задача, в ЛІЧИЛЬНИКОВІ газу шляхом введення нових конструктивних елементів, за рахунок забезпечення прямого безпосереднього відбору фотоприймачем сигналу опромінювача, а також за рахунок забезпечення мінімізації тертя в обертових деталях, досягти підвищення точності вимірювання витрат газу, підвищення надійності та строку служби пристрою в цілому Зазначена задача вирішується тим, що в ЛІЧИЛЬНИКОВІ газу, що містить розміщені в камері турбінне колесо та випромінювач, встановлений з можливістю забезпечення оптичного зв'язку з ВІДПОВІДНИМ фотоприймачем, згідно з винахідницьким задумом, на осі турбінного колеса жорстко насаджений перфорований по окружності(колі) елемент з можливістю забезпечення безпосереднього оптичного зв'язку випромінювача через отвори зазначеного перфорованого елемента з фотоприймачем, а вісь турбінного колеса встановлена між постійними магнітами з можливістю обертового руху На зазначену вісь турбінного колеса додатково жорстко насаджений металевий диск, розміщений поміж двома, верхнім та нижнім, постійними магнітами, і принаймні в нижньому постійному магніті виконаний отвір для вільного обертання осі з металевим диском, встановленим з можливістю поєднаної дії на останній силових ЛІНІЙ магнітного поля постійних магнітів та газового середовища під позитивним тиском Крім того, зазначений перфорований по окружності елемент переважно виконаний у вигляді диска або стакана На кресленнях, що прикладаються, зображений запропонований лічильник газу Фіг 1 - вигляд збоку в розрізі, Фіг 2 - те ж, вигляд зверху Згідно кресленням на осі 1 турбінного колеса 2 жорстко встановлений перфорований по окружності(колі) елемент переважно у вигляді стакана 3(або диска) з можливістю забезпечення безпосереднього оптичного зв'язку випромінювача 4 через отвори 5 зазначеного перфорованого елемента з фотоприймачем 5 Турбінне колесо 2, розміщене в камері 6 На вісь 1 додатково жорстко насаджений металевий диск 7, розміщений поміж двома, верхнім 8 та нижнім 9, постійними магнітами, і принаймні в нижньому 9 постійному магніті виконаний отвір 10 для вільного обертання осі 1 з металевим диском 7, встановленим з можливістю поєднаної дії на останній силових ЛІНІЙ магнітного поля постійних магнітів 8 та 9 та газового середовища під позитивним тиском, що знаходиться в камері 6 Вісь 1 турбінного колеса встановлена між постійними магнітами з можливістю обертового руху Лічильник газу працює наступним чином струмінь газу під тиском надходить на лопасті турбінного колеса 2 і обертає його Швидкість руху залежить від об'єму газу, що надходить Перфорований по окружності елемент у вигляді стакана З забезпечує безпосередній оптичний зв'язок випромінювача 4 через отвори 5' зазначеного перфорованого елемента з фотоприймачем 5 При цьому чим більша КІЛЬКІСТЬ отворів 5' на окружное 1372 ті стакана 3, тим вища точність вимірювання пристрою в цілому Обертовий рух турбінного колеса 2 завдяки парі випромінювач-фотоприймач перетворюється в вираз витрати газу, що проходить через пристрій Магнітне поле постійних магнітів під час роботи(і в статиці) та газове середовище під позитивним тиском утримують металевий диск 7, а отже і турбінне колесо 2 в підвішеному стані ПОСТІЙНІ магніти 8 та 9 утворюють поміж ними як би другу камеру, в якій розміщено металевий диск 7 В зв'язку з незначною відстанню поміж постійними магнітами 8, 9, що залежить лише від товщини металевого диска 7 інтенсивність дії поля, утвореного силовими ЛІНІЯМИ, буде максимальною в поєднанні з дією газового середовища під позитивним тиском Пристрій майже не використовує обертових деталей тертя, в разі необхідності дзе ркальна система магнітів з отворами для осі 1 та додатковим другим металевим диском може бути встановлена і в нижній частині пристрою, нижче турбінного колеса 2 Показання лічильника є достатньо точними як при великих, так і при малих обертах турбінного колеса 2, абсолютна величина якого вибирається в залежності від потрібної точності виміру витрати газу Отже в ЛІЧИЛЬНИКОВІ газу за рахунок введення нових конструктивних елементів за рахунок забезпечення прямого відбору фотоприймачем сигналу опромінювана, а також за рахунок забезпечення мінімізації тертя в обертових деталях, досягнуте підвищення точності вимірювання витрат газу, підвищення надійності та строку служби пристрою в цілому 1 D Фіг.2 ФІГ.1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71