Лічильник газу роторного типу

Реферат: Лічильник газу роторного типу містить корпус з вхідним і вихідним отворами і робочою камерою, де на підшипниках розміщено два ротори, пов'язані між собою зубчастими колесами, а також автономне джерело електричного живлення, електронний вимірювач електричних сигналів і коректор витрати газу з датчиком його температури. Лічильник додатково містить оптопару, дзеркальний модулятор, плату управління з мікропроцесором, перехідну плату, на якій розміщено корпус оптопари, а на торці вала одного з роторів установлено дзеркальний модулятор, який здатний за кожен оберт вала один раз перетинати промінь оптопари і направляти один електричний імпульс на електронний вимірювач. UA 113171 U (12) UA 113171 U UA 113171 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів вимірювальної техніки і може бути використана для комерційного обліку витрати газу користувачами у промисловості та комунальному господарстві. Відомий лічильник газу, що містить вимірювач з чутливим елементом у вигляді двох роторів, які зв'язані між собою синхронізуючими зубчастими колесами, та реєструючий пристрій у вигляді механічного лічильного механізму, який зв'язаний з валом одного з роторів [Кремлевский ПП. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1989 - с. 335336]. Спільними ознаками з корисною моделлю, що запропонована, є наявність двох роторів, які зв'язані між собою синхронізуючими зубчастими колесами, та реєструючого пристрою. Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату є: не досить вдала конструкція цього лічильника, а також наявність сил тертя, що виникають з часом у лічильному механізмі і погіршують метрологічні характеристики лічильника. Відомий роторний лічильник газу [патент України № 85727, МПК (2009) G01F 3/00, дата публікації 25.02.2009, Бюл. № 4, 2009 р.], який містить вимірювач, що складається з вимірювальної камери і двох роторів вісімкової форми, та лічильний механізм, один з роторів вимірювача з'єднаний з диском, який містить прорізі, з одного боку диска розташований освітлювач, а з іншого - фотоприймач. Лічильник містить вимірювач швидкості обертання роторів і коректор кожного з вимірів об'єму спожитого газу. Вхід вимірювача швидкості обертання роторів під'єднаний до виходу фотоприймача, а вихід під'єднаний до входу коректора кожного з вимірів об'єму спожитого газу, вихід якого під'єднаний до входу відлікового пристрою лічильного механізму. Вимірювач швидкості обертання роторів являє собою лічильник імпульсів високої стабільної частоти з можливістю запуску його переднім фронтом імпульсу від фотоприймача, вимикання - переднім фронтом наступного імпульсу від фотоприймача, а коректор кожного з вимірів об'єму спожитого газу являє собою контролер, який має можливість у відповідності з отриманим значенням швидкості обертання роторів, згідно з закладеною в ньому програмою, здійснювати корекцію значення вимірюваного об'єму газу з допомогою кривої похибок, отриманої емпіричним способом і занесеної в запам'ятовуючий пристрій контролера. Спільними ознаками з корисною моделлю, що запропонована, є: корпус, вимірювальна камера, два ротора вісімкової форми, та лічильний механізм. Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату є: не досить вдала надмірно складна конструкція цього лічильника, що знижує надійність пристрою та істотно збільшує собівартість лічильника. Найближчим аналогом є роторний лічильник газу, що описаний у патенті Російської Федерації № 2460975 МПК G01F 3/00 (2006.01), опубліковано 10.09.2012, Бюл. № 25. Роторний лічильник газу містить корпус із вхідним і вихідним отворами і робочою камерою, в якій розташовані два ротори, зв'язані між собою зубчастими колесами і оперті на відкриті підшипники, на одному з роторів розміщена n-полюсна магнітна система з постійними магнітами, автономне джерело електроживлення, та лічильний механізм, у якому встановлено електронний вимірювач електричних сигналів і датчик температури газу для забезпечення можливості корекції фактично спожитого газу. Спільними ознаками з корисною моделлю, що запропонована, є наявність у конструкції найближчого аналога таких конструктивних елементів: корпус з вхідним і вихідним отворами і робочою камерою, де розміщені два ротори, пов'язані між собою зубчастими колесами, а також автономне джерело електричного живлення, електронний вимірювач електричних сигналів і коректор витрати газу з датчиком його температури. Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату, є наявність у конструкції прототипу n-полюсної магнітної системи з постійними магнітами, що розміщена на одному з роторів, які досить просто можна вивести з ладу зовнішнім магнітним полем і таким чином сфальсифікувати показання витрати газу, а також помірний час експлуатації лічильника. В основу корисної моделі поставлена задача у лічильнику газу роторного типу шляхом зміни конструкції та введення нових конструкційних елементів забезпечити зниження похибки вимірювання об'єму газу, а також збільшення часу експлуатації лічильника. Поставлена задача вирішується тим, що лічильник газу роторного типу, який має корпус з вхідним і вихідним отворами і робочою камерою, де на підшипниках розміщено два ротори, пов'язані між собою зубчастими колесами, а також автономне джерело електричного живлення, електронний вимірювач електричних сигналів і коректор витрати газу з датчиком його температури, згідно з корисною моделлю, лічильник газу роторного типу додатково містить оптопару, дзеркальний модулятор, плату управління з мікропроцесором, перехідну плату, на якій розміщено корпус оптопари, а на торці вала одного з роторів установлено дзеркальний 1 UA 113171 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 модулятор, який здатний за кожен оберт вала один раз перетинати промінь оптопари і направляти один електричний імпульс на електронний вимірювач. Згідно з корисною моделлю, на вході до лічильника додатково встановлено фільтрвідстійник для очищення газу від сторонніх частинок. Згідно з корисною моделлю, як підшипники лічильник містить закриті підшипники. Технічним результатом корисної моделі, що запропонована, є зниження похибки на 8-10 %, а також збільшення майже в півтора рази терміну експлуатації лічильника. Для пояснення суті корисної моделі нижче наведено приклад конкретного виконання лічильника газу роторного типу. Приклад ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 показано вид спереду лічильника газу роторного типу, на фіг. 2 показано розріз по А-А, а на фіг. 3 - розріз по Б-Б. Креслення, що пояснюють корисну модель, ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі корисної моделі, а тільки пояснюють суть корисної моделі, що заявляється. На кресленнях позначено: корпус лічильника 1; вхідний патрубок 2; фільтр-відстійник 3; камера лічильника 4; ротори лічильника 5 та 6; вихідний патрубок 7; дві стінки 8, якими з обох боків закрито корпус, на кожній стінці корпусу змонтовано по парі закритих підшипників, які за весь період експлуатації не потребують змащування і не змінюють свої характеристики. Закриті підшипники є опорами валів роторів; а дві синхронізуючі шестерні 9, закріплені на валах роторів. Дзеркальний модулятор 10, встановлено на торці валу ротора 6; перехідна плата 11, на якій розміщені корпус оптопари та датчик температури газу; кришки 12, 13, відповідно, нижня та задня для забезпечення герметизації вимірювача. Кришка верхня 14 забезпечує механічний захист відлікового пристрою, до кришки верхньої 14 з середини наклеєна шкала з написами позначень та основних характеристик лічильника; плата управління 15 з мікропроцесором та автономним джерелом живлення; рідкокристалічний дисплей 16; інтерфейсний роз'єм 17. Від оптопари і датчика температури, які розміщені в газовому тракті на перехідній платі 11, герметично прокладено електричні дроти крізь нижню кришку 12, що разом з корпусом 1 і задньою кришкою 13 утворюють герметичний газовий тракт. Під верхньою кришкою 14 прокладено електричні дроти від датчика температури до оптопари та мікропроцесора на платі управління 15. Корисна модель працює наступним чином. При відкриванні споживачем витратного вентиля газ надходить до корпусу лічильника 7 через вхідний патрубок 2 і фільтр-відстійник 3 до камери лічильника 4, де починають одночасно рухатись в протилежних напрямах ротори 5 та 6, витісняючи газ до вихідного патрубка 7. Синхронний рух роторів 5 та 6 відбувається завдяки двом шестерням 9, закріпленим на валах роторів. Встановлений на торці валу ротора 6 дзеркальний модулятор 10 обертається зі швидкістю, пропорційною витраті газу, що проходить через лічильник. За кожний оберт ротора 6 модулятор 10 один раз перетинає промінь оптопари, який відбивається дзеркальною поверхнею модулятора на фотоприймач і виробляє електричний імпульс. Від оптопари і датчика температури, які розміщені в газовому тракті на перехідній платі 11, по герметично прокладеним електричним дротам електричні імпульси надходять до мікропроцесора. Мікропроцесор обчислює і коригує показання об'єму витраченого газу. Показання об'єму витраченого газу відображаються на рідкокристалічному дисплеї 16, а також можуть бути направлені через інтерфейсний роз'єм 17 на зовнішні засоби реєстрації та фіксації об'єму витраченого газу. Основними матеріалами, які використовують під час виготовлення лічильника, є алюмінієві сплави та пластмаси, які не виділяють під час експлуатації жодних небезпечних для здоров'я людини речовин. Запропонований лічильник газу роторного типу може бути виготовлений на стандартному обладнанні приладобудівного заводу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Лічильник газу роторного типу, що містить корпус з вхідним і вихідним отворами і робочою камерою, де на підшипниках розміщено два ротори, пов'язані між собою зубчастими колесами, а також автономне джерело електричного живлення, електронний вимірювач електричних сигналів і коректор витрати газу з датчиком його температури, який відрізняється тим, що додатково містить оптопару, дзеркальний модулятор, плату управління з мікропроцесором, перехідну плату, на якій розміщено корпус оптопари, а на торці вала одного з роторів установлено дзеркальний модулятор, який здатний за кожен оберт вала один раз перетинати промінь оптопари і направляти один електричний імпульс на електронний вимірювач. 2 UA 113171 U 2. Лічильник за п. 1, який відрізняється тим, що на вході до лічильника додатково встановлено фільтр-відстійник для очищення газу від сторонніх частинок. 3. Лічильник за п. 1, який відрізняється тим, що як підшипники містить закриті підшипники. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3