Багатоструменевий лічильник води

Реферат: Винахід належить до приладобудування, а саме до пристроїв, призначених для вимірювання кількості води, яка протікає в трубопроводах. Багатоструменевий лічильник води містить корпус, під'єднаний до трубопроводу, який має вхідний отвір, під'єднаний всередині корпусу до порожнини підведення води до обойми, вихідний отвір і крильчатку, встановлену на осі в обоймі, яка має вікна для проходження води і магнітно-пов'язана з рахунковим механізмом, при цьому обойма з крильчаткою, віссю і магнітом розміщена всередині окремого, а саме вимірювального блока, корпус якого складається з верхнього та нижнього стаканів, а рахунковий механізм розміщений також в окремому, а саме рахунковому блоці, вимірювальний блок встановлений герметично всередині корпусу під'єднання до трубопроводу і закріплений в ньому, а рахунковий блок в свою чергу виконаний з можливістю стикування і фіксації свого корпусу коаксіально з верхнім стаканом вимірювального блока, а в корпусі під'єднання до трубопроводу порожнину підведення води до обойми з крильчаткою виконано з можливістю одностороннього тангенціального її підводу. Технічним результатом винаходу є зниження гідравлічних втрат шляхом забезпечення більш плавної траєкторії руху потоку води від вхідного отвору подачі води до обойми з крильчаткою, що дозволяє додатково досягти зниження матеріаломісткості лічильника. UA 107825 C2 (12) UA 107825 C2 UA 107825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до приладобудування, а саме до пристроїв, призначених для вимірювання кількості води, яка протікає в трубопроводах. Відомий найбільш близький по технічному рішенню лічильник обліку води, що містить корпус під'єднання до трубопроводу, крильчатку, встановлену на осі в обоймі, яка має вікна для проходження води і магнітно-пов'язана з рахунковим механізмом. Обойма з крильчаткою (з віссю і магнітом) розміщена всередині окремого блока (вимірювальний блок). Корпус вимірювального блока складається з верхнього та нижнього стаканів. Лічильний механізм розміщений також в окремому блоці (рахунковий блок). Вимірювальний блок встановлений герметично всередині корпусу під'єднання до трубопроводу і закріплений у ньому. Лічильний блок, в свою чергу, виконаний з можливістю стикування і фіксації свого корпусу коаксіально з верхнім стаканом вимірювального блока III. Недоліком цього лічильника є великі гідравлічні втрати. Це пов'язано з тим, що потік води, починаючи зі вхідного патрубка, багаторазово змінює напрямки свого руху, що як добре відомо з курсу загальної гідравліки /2/ до гідравлічних втрат, а саме до втрати самого гідравлічного напору, так і об'ємної витрати води через лічильник. До того ж для даного лічильника характерна велика матеріаломісткість виготовлення. У даному винаході вирішується задача зниження гідравлічних втрат шляхом забезпечення більш плавної траєкторії руху потоку води від вхідного отвору подачі води до обойми з крильчаткою, що дозволяє додатково досягти зниження матеріаломісткості лічильника. Поставлена задача вирішується в багатоструменевому лічильнику води, який містить корпус під'єднання до трубопроводу, який має вхідний отвір, під'єднаний всередині корпусу до порожнини підведення води до обойми, вихідний отвір і крильчатку встановлену на осі в обоймі, яка має вікна для проходження води і магнітно-пов'язана зі рахунковим механізмом, при цьому обойма з крильчаткою (віссю і магнітом) розміщена всередині окремого блока (вимірювальний блок), корпус якого складається з верхнього та нижнього стаканів, а рахунковий механізм розміщений також в окремому блоці (рахунковий блок), вимірювальний блок встановлений герметично всередині корпусу під'єднання до трубопроводу і закріплений у ньому. Лічильний блок, в свою чергу, виконаний з можливістю стикування і фіксації свого корпусу коаксіально з верхнім стаканом вимірювального блока. Відповідно до винаходу, в корпусі під'єднання до трубопроводу порожнину підведення води до обойми з крильчаткою виконана з можливістю одностороннього тангенціального підводу, вхідний і вихідний отвори, призначені для підведення і відведення води, знаходяться на одному рівні, при цьому вхідний отвір для потоку води знаходиться нижче рівня розташування обойми з крильчаткою, а порожнину підведення води до обоймі з крильчаткою від рівня вхідного отвору до рівня розташування обойми з крильчаткою виконано у вигляді підіймаючої гвинтоподібної поверхні. Площа перерізу вікон обойми, по напрямку руху потоку води, збільшується пропорційно падінню напору води. Різниця між кількістю вікон обойми і кількістю лопатей крильчатки вибрана з ряду чисел 0, 1, 2, 3, 4, 5. Винахід пояснюється ілюстративними матеріалами, де зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд лічильника в поздовжньому розрізі; на фіг. 2 - в розрізі вигляд зверху; на фіг. 3 - поблочне зображення лічильника води. Багатоструменевий лічильник води містить корпус під'єднання до трубопроводу 1, крильчатку 2, встановлену на осі в обоймі 3, яка має вікна 4 для проходження води і магнітнопов'язана з рахунковим механізмом. Обойма 3 із крильчаткою 2 (віссю і магнітом) розміщена всередині окремого блока 5 (вимірювальний блок), корпус якого складається з верхнього 6 і нижнього 7 стаканів. Лічильний механізм розміщений також в окремому блоці 8 (рахунковий блок). Вимірювальний блок 5 встановлений герметично всередині корпусу під'єднання до трубопроводу 1 і закріплений у ньому. Лічильний блок 8, в свою чергу, виконаний з можливістю стикування і фіксації свого корпусу коаксіально з верхнім стаканом 6 вимірювального блока 5. Порожнина 9 корпусу під'єднання до трубопроводу 1, призначена для одностороннього підведення води до обойми. Має підіймаючу гвинтоподібну поверхню 10 від рівня тангенціального, відносно обойми, вхідного отвору 11 для потоку води до рівня 12 розташування обойми 3. При цьому кут підйому поверхні 10 становить, наприклад, від 10° до 16°. Широкий діапазон вибору цього кута дає можливість варіювати площею первинного набігання потоку води на вікна 4 обойми 3. Це в свою чергу дає можливість більш рівномірно динамічно навантажувати крильчатку. До того ж широкий вибір різниці між кількістю вікон обойми і кількістю лопатей крильчатки дає можливість варіювати умови роботи лічильника. Наприклад при вищезгаданій різниці, рівній 0, забезпечується зрівноважений обертальний рух крильчатки і тим самим знижується бічне тертя в її осях, що підвищує в цілому чутливість лічильника, але саме обертання крильчатки буде пульсуючим. А при різниці, відмінній від нуля, 1 UA 107825 C2 5 10 15 20 25 зменшується пульсація обертання крильчатки, але виникає бічне тертя в осях самої крильчатки. До того ж при збільшенні кількості вікон в обоймі збільшується загальна витрата води, що протікає через лічильник при тій же крильчатці. Процес складання багатоструменевого лічильника води вимірювального блока 5 проводять перевірку працездатності кожного з блоків на окремих перевірочних стендах. При цьому проводять їх настройку і тестування. Завершують збирання лічильника шляхом розміщення вимірювального блока 5 всередині корпусу під'єднання до трубопроводу 1. Після цього до нього під'єднують рахунковий блок 8. Багатоструменевий лічильник води працює наступним чином. Воду, витрату якої необхідно виміряти, подають через трубопровід до корпусу під'єднання до трубопроводу 1 з вхідним отвором 11. Саме розташування отвору 11 і початкової ділянки порожнини 9 забезпечують односторонній тангенціальний, щодо обойми 3, вхід потоку води. Потік води в порожнині 9 плавно без різкого зміні напрямку свого руху підіймається по гвинтоподібній поверхні 10 з кутом її підйому, наприклад 8°, до рівня розташування обойми 3 з вікнами 4, через які вода окремими струменями, кількість, наприклад, струменів дорівнює кількості вікон 4 (різниця між кількістю вікон 4 і кількістю лопатей крильчатки 2 дорівнює 0). Кожний струмінь виробляє динамічний вплив на лопаті крильчатки 2. Тим самим здійснюється обертання самої крильчатки 2, а за допомогою магнітної зв'язку здійснюється робота рахункового механізму рахункового блока 8 і відповідно візуалізуються свідчення про витрату води. Односторонній плавний підйом води по гвинтовій поверхні 10 з кутом підйому, наприклад, 10° … 16°, до рівня розташування обойми 3 і її тангенціальний підвід до неї, забезпечує плин води з мінімальними гідравлічними втратами і без схильності потоку води до прояву кавітаційних процесів, наявність яких підвищує гідравлічні втрати. Широкий діапазон вибору кута підйому гвинтової поверхні 10, в межах 10° … 16°, дає можливість варіювати площа первинного набігання потоку води на вікна 4 обойми 3. Що, в свою чергу, дає можливість більш рівномірно динамічно навантажувати крильчатку. Плавне підведення води до обоймі 3 із крильчаткою також дає можливість оптимізувати геометричні розміри лічильника і значно знизити його матеріаломісткість. 30 Джерела інформації: 1. UA64431U 2. Башта М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов. - М.: Машиностроение, 1982. - 432 стр. 35 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Багатоструменевий лічильник води, який містить корпус, під'єднаний до трубопроводу, який має вхідний отвір, під'єднаний всередині корпусу до порожнини підведення води до обойми, вихідний отвір і крильчатку, встановлену на осі в обоймі, яка має вікна для проходження води і магнітно-пов'язана з рахунковим механізмом, при цьому обойма з крильчаткою, віссю і магнітом розміщена всередині окремого вимірювального блока, корпус якого складається з верхнього та нижнього стаканів, а рахунковий механізм розміщений також в окремому рахунковому блоці, вимірювальний блок встановлений герметично всередині корпусу під'єднання до трубопроводу і закріплений в ньому, а рахунковий блок, в свою чергу, виконаний з можливістю стикування і фіксації свого корпусу коаксіально з верхнім стаканом вимірювального блока, який відрізняється тим, що в корпусі під'єднання до трубопроводу порожнину підведення води до обойми з крильчаткою виконано з можливістю одностороннього тангенціального її підводу. 2. Багатоструменевий лічильник води за п. 1, який відрізняється тим, що вхідний і вихідний отвори, призначені для підведення і відведення води, знаходяться на одному рівні, при цьому вхідний отвір для потоку води знаходиться нижче рівня розташування обойми з крильчаткою, а порожнину підведення води до обойми з крильчаткою від рівня вхідного отвору до рівня розташування обойми з крильчаткою виконано у вигляді підіймаючої гвинтоподібної поверхні. 3. Багатоструменевий лічильник води за п. 1, який відрізняється тим, що площа перерізу вікон обойми, по напрямку руху потоку води, збільшується пропорційно падінню напору води. 4. Багатоструменевий лічильник води за п. 1, який відрізняється тим, що різниця між кількістю вікон обойми і кількістю лопатей крильчатки вибрана з ряду чисел 0, 1, 2, 3, 4, 5. 2 UA 107825 C2 3 UA 107825 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4