Лічильник газу

Реферат: Лічильник газу мембранного типу містить герметичний корпус, з вхідним і вихідним патрубками, вимірювальні камери з рухливими мембранами, пристрій перетворення коливального руху мембран в обертовий рух, вихідний вал якого пов'язаний з електронним вимірювальним пристроєм, автономне джерело живлення й датчик температури, клапан-відсікач із елементом керування. Лічильник оснащений датчиком обертів. На зовнішній стороні стінки корпуса розташований електронний блок з автономним джерелом живлення, який зв'язаний з електронним вимірювальним пристроєм через гермовивід. UA 73562 U (12) UA 73562 U UA 73562 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів вимірювальної техніки, а точніше до побутових лічильників газу мембранного типу, і може бути використана для обліку газу в комунальнопобутовій сфері. Відомі конструкції газових лічильників, що містять одну або кілька камер для виміру, які послідовно заповнюються й звільняються від вимірюваного газу. При цьому камери виконуються з рухливими розділювальними елементами [1]. До недоліків таких конструкцій відомих лічильників газу слід віднести складність конструкції, що веде до недостатньої точності вимірів і до їх подорожчання, а також необхідності використання обслуговуючого персоналу високої кваліфікації як при їхньому виготовленні, так і під час експлуатації. Відомий побутовий лічильник газу мембранного типу включає корпус, що має вхідний і вихідний патрубки для його підключення до газової магістралі, розміщені в корпусі мембранні камери, що установлені з можливістю їх поперемінного заповнення й звільнення від вимірюваного газу, рухливі мембрани камер, що кінематично з'єднані із пристроєм перетворення коливального руху мембран в обертовий рух, вихідний вал якого з'єднаний з відліковим пристроєм, який оснащений табло [2]. Недоліками відомого побутового лічильника газу є наступні. У зв'язку з тим, що вихідний вал пристрою перетворення коливального руху мембрани в обертальний проходить через корпус назовні, то його необхідно герметизувати, що призводить до ускладнення конструкції й можливості витоків газу. Усе це призводить до зниження точності вимірів, стабільності й надійності роботи, а також до впливу зовнішніх впливів на роботу й показання лічильника. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого є відомий побутовий лічильник газу мембранного типу, що включає корпус, який має вхідний і вихідний патрубки, що призначені для його підключення до газової магістралі, розміщені в корпусі мембранні камери, які установлені з можливістю їх поперемінного заповнення й спорожнювання від вимірюваного газу, рухливі мембрани камер кінематично з'єднані із пристроєм перетворення коливального руху мембран в обертовий рух, вихідний вал якого з'єднаний з відліковим пристроєм, а відліковий пристрій має табло. При цьому відліковий пристрій виконаний у вигляді електронного вузла, до складу якого входять блок перетворення обертового руху вихідного вала пристрою перетворення коливального руху мембран в обертовий рух в електричний сигнал, мікропроцесорний блок і блок живлення. Табло виконане електронним, пристрій доповнений датчиком температури, при цьому вихідний вал пристрою для перетворення коливального руху мембран в обертовий рух з'єднаний з валом блока перетворення обертового руху в електричний сигнал, вихід якого підключений до першого входу мікропроцесорного блока, до другого входу мікропроцесорного блока підключений датчик температури, вихід мікропроцесорного блока підключений до електронного табло, а згадані блоки підключені до блока живлення [3]. До недоліків відомого лічильника газу за найближчим аналогом слід віднести: недостатню герметичність і складність конструкції, що веде до зниження точності вимірів і до подорожчання приладу, а також можливість зовнішніх впливів і несанкціонованого доступу. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення побутового лічильника газу мембранного типу, у якому за рахунок іншої конструкції, додаткових елементів та іншого розташування елементів і блоків, забезпечується повна герметичність лічильника і спрощення його конструкції, що підвищує точність вимірів і стабільність роботи лічильника, а також забезпечується захист його конструкції від зовнішніх впливів і несанкціонованого доступу, і за рахунок цього досягається підвищення надійності й безпека роботи, а також можливість підключення до корпуса лічильника різних функціональних блоків, у тому числі апаратури безпеки, та забезпечення дистанційного контролю споживання газу споживачами. Поставлена задача вирішується тим, що в лічильнику газу мембранного типу, що містить герметичний корпус, з вхідним і вихідним патрубками для підключення лічильника до газової магістралі, вимірювальні камери з рухливими мембранами, які кінематично зв'язані з пристроєм перетворення коливального руху мембран в обертовий рух, вихідний вал якого пов'язаний з електронним вимірювальним пристроєм, та мають вихід для зняття показань, автономне джерело живлення й датчик температури, які зв'язані з електронним вимірювальним пристроєм, згідно з корисною моделлю, у герметичному металевому корпусі, у вхідному патрубку підведення вимірюваного газу встановлений клапан-відсікач із елементом керування, що з'єднаний з електронним вимірювальним пристроєм, а також лічильник оснащений датчиком обертів, пов'язаним з валом пристрою перетворення коливального руху мембран в обертовий рух для одержання показань обсягу газу, який зв'язаний електрично з електронним вимірювальним пристроєм, при цьому електронний вимірювальний пристрій разом з автономним джерелом живлення, датчиком температури й датчиком обертів розташовані 1 UA 73562 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 усередині герметичного корпуса, і має на виході з корпуса загерметизований зовнішній вихід гермовивід, а зовні корпуса, на зовнішній стороні його стінки, розташований електронний блок з автономним джерелом живлення, який зв'язаний з електронним вимірювальним пристроєм через гермовивід. Крім того, в окремих деяких випадках конструктивного виконання, пропонований лічильник газу мембранного типу характеризується наступними ознаками: - електронний блок, який розташований зовні корпуса, включає електронний блок індикації; - електронний блок, який розташований зовні корпуса, включає електронний модуль зв'язку по радіоканалу; - електронний блок, який розташований зовні корпуса, включає електронний блок індикації й електронний модуль зв'язку по радіоканалу. У результаті використання корисної моделі забезпечується одержання технічного результату, який полягає в забезпеченні повної герметичності лічильника і спрощенні його конструкції, що підвищує точність вимірів і стабільність роботи лічильника, а також захисту його конструкції від зовнішніх впливів і несанкціонованого доступу, і за рахунок цього досягається підвищення надійності й безпека роботи, а також можливість підключення до корпусу лічильника різних функціональних блоків, у тому числі апаратури безпеки, та забезпечення дистанційного контролю споживання газу споживачами. Забезпечення повної герметичності досягається за рахунок того, що всі основні вузли й елементи лічильника газу розташовані усередині його герметичного корпуса, який має гермовивід для підключення із зовнішньої його сторони іншої апаратури: електронного блока індикації або модуля зв'язку по радіоканалу, або електронного блока, що включає електронний блок індикації й модуль зв'язку по радіоканалу, які розміщені у електронному блоку з автономним джерелом живлення, або підключення апаратури безпеки. Це приводить до підвищення точності вимірів, захисту від зовнішніх впливів, що забезпечує підвищення стабільності й надійності роботи лічильника. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де схематично на фіг. 1 зображена блоксхема запропонованого лічильника газу, а на фіг. 2 - вигляд А фіг. 1. На кресленнях позначено: 1 - корпус герметичний лічильника газу; 2 - вхідний патрубок газопроводу для входу газу; 3 - вихідний патрубок газопроводу для виходу газу; 4 вимірювальні камери з рухливими мембранами; 5 - датчик обертів; 6 - датчик температури; 7 джерело живлення автономне; 8 - електронний вимірювальний пристрій; 9 - гермовивід; 10 електронний блок; 11 - клапан-відсікач із елементом керування. Побутовий лічильник газу мембранного типу містить герметичний корпус 1 із вхідним 2 і вихідним 3 патрубками для його підключення до газової магістралі. Усередині корпуса 1 розташовано дві вимірювальні камери 4 з рухливими мембранами. Рухливі мембрани камер 4 кінематично з'єднані із пристроєм для перетворення коливального руху мембран в обертовий рух за допомогою кривошипно-шатунного механізму (на схемі не показаний). Рахунковий механізм обсягу спожитого газу, який виконаний у вигляді електронного вимірювального пристрою 8, оснащений автономним джерелом живлення 7, і разом з ним розташований усередині герметичного корпуса 1 та має на виході з корпусу 1 загерметизований зовнішній вихід - гермовивід 9. Електроживлення електронного вимірювального пристрою 8 здійснюється автоматично джерелом живлення 7. У вхідному патрубку 2 підведення вимірюваного газу корпуса 1 встановлений клапан-відсікач 11 з елементом керування (на схемі не показаний), який з'єднаний з електронним вимірювальним пристроєм 8. Клапан-відсікач 11 з елементом керування служить для забезпечення безпеки роботи й припиненню подачі газу, якщо буде потреба. Газовий лічильник оснащений датчиком обертів 5, установленим усередині герметичного корпуса 1 і пов'язаним з валом пристрою перетворення коливального руху мембран в обертовий рух (не показаний) для одержання показань обсягу газу, а також електрично пов'язаний з електронним вимірювальним пристроєм 8. Вал пристрою для перетворення коливального руху мембран у камерах 4 в обертовий рух з'єднаний з валом пристрою перетворення обертового руху в електричний сигнал, вихід якого підключено до електронного вимірювального пристрою 8. Також лічильник газу має датчик температури 6, який установлений усередині герметичного корпусу 1 і пов'язаний з електронним вимірювальним пристроєм 8. Зовні корпусу 1 лічильника газу розташований електронний блок 10 з автономним джерелом живлення (на схемі не показаний), який пов'язаний з електронним вимірювальним пристроєм 8 через гермовивід 9. Автономне джерело живлення електронного блока 10, у свою чергу, може відігравати роль резервного живлення електронного вимірювального пристрою 8. В окремих деяких випадках конструктивного виконання пропонованого лічильника газу, його електронний блок 10, який розташований зовні корпуса 1, може містити наступні блоки: 2 UA 73562 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 електронний блок індикації або електронний модуль зв'язку по радіоканалу, або спільно електронний блок індикації й електронний модуль зв'язку по радіоканалу. Пропонований побутовий лічильник газу мембранного типу працює таким чином. Середовищем вимірювань є природний газ. Принцип дії побутового лічильника газу мембранного типу заснований на переміщенні рухливих мембран вимірювальних камер 4 при надходженні газу в прилад. Впуск і випуск газу, об'ємну витрату якого необхідно виміряти, викликає поперемінне переміщення мембран, пов'язаних з кінематичним механізмом (системою важелів і редуктором), і через нього пускає в хід рахунковий механізм, показання якого 3 відградуйовані в м . Принцип роботи діафрагмового лічильника газу мембранного типу заснований на почерговому витисненні газу з робочих камер 4 за рахунок поперемінного переміщенні діафрагм Кривошипно-шатунний механізм перетворює поступальний рух діафрагм в обертальний, який через муфту передається відліковому пристрою. Пропонований побутовий лічильник газу мембранного типу за допомогою вхідного 2 і вихідного 3 патрубків підключають до газової магістралі. Газ із магістралі через вхідний 2 патрубок надходить із газової магістралі до мембранних камер 4, які поперемінно заповнюються й, відповідно, поперемінно звільняються від газу, й через вихідний 3 патрубок газ надходить до споживача (на схемі не показаний). При проходженні газу через мембранні камери 4, їх мембрани коливаються - пружно деформуються - і передають створені при цьому зусилля через кривошипно-шатунний механізм до пристрою для перетворення коливального руху мембран в обертовий рух (на схемі не показаний). Обертовий рух вала передається до датчика обертів 5, де згаданий обертовий рух перетворюється в електричний сигнал. Створений у пристрої перетворення (на схемі не показаний) електричний сигнал є пропорційним кількості пройденого через мембранні камери 4 газу. При надходженні газу до лічильника клапан-відсікач 11, який розташований у корпусі 1, у його вхідному патрубку 2 підведення вимірюваного газу, приводиться в дію командою, що подається з електронного вимірювального пристрою 8. Датчик температури 6 вимірює температуру газу, що пройшов через мембранні камери 4 і подає сигнал в електронний вимірювальний блок 8. В електронному вимірювальному пристрої 8 проводиться обчислення обсягу газу, що пройшов через вимірювальні камери 4, коректування по температурі й запис даних в архів пам'яті. З електронного вимірювального пристрою 8 інформація про спожитий обсяг газу виводиться назовні через герметичний електричний вихід гермовивід 9. Далі інформація з електронного вимірювального пристрою 8 лічильника газу може передаватися через гермовивід 9 по проводах до наступних кінцевих пунктів: - надходить безпосередньо в диспетчерський пункт (містить показання вимірюваного газу в 3 м ); - виводиться на електронний блок індикації електронного блока 10, де для споживача 3 висвічуються показання вимірюваного газу в м ; - або надходить на електронний модуль зв'язку по радіоканалу електронного блока 10, який 3 дистанційно передає інформацію про показання вимірюваного газу в м ; - або надходить на електронний блок 10, що включає спільно електронний блок індикації та електронний модуль зв'язку по радіоканалу, - або передається до вищевказаних кінцевих пунктів в будь-якій перерахованій вище комбінації, що забезпечує або безпосереднє на лічильнику, або дистанційне зняття інформації про споживання газу споживачами. Конструкція лічильника газу при використанні дозволяє підвищити точність вимірів і стабільність його роботи, а також забезпечити захист від зовнішніх впливів і несанкціонованого доступу, що підвищує надійність і безпеку роботи приладу. Крім того, конструкція забезпечує можливість підключення до корпуса лічильника через гермовивід різних функціональних блоків, у тому числі апаратури безпеки. По даній корисній моделі виготовлений дослідний зразок, який пройшов випробування, що підтвердили його працездатність і одержання очікуваного технічного результату й позитивного ефекту. Запропонований лічильник газу може знайти застосування в комунально-побутовій сфері. Джерела інформації: 1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества газа. Изд 3-е, Ленинград: Машиностроение. 1975. - С. 364-366. 2. Технічні умови TSQ 143/97-271 на побутовий лічильник газу мембранного типу фірми «Премагаз» - Словаччина. - 1997. 3 UA 73562 U 3. Патент України № 27975 u, МПК G01F 3/02, заявл. 31.05.2007, опубл. 26.11.2007, бюл. № 19 (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 1. Лічильник газу мембранного типу, що містить герметичний корпус, з вхідним і вихідним патрубками для підключення лічильника до газової магістралі, вимірювальні камери з рухливими мембранами, які кінематично зв'язані з пристроєм перетворення коливального руху мембран в обертовий рух, вихідний вал якого пов'язаний з електронним вимірювальним пристроєм, та мають вихід для зняття показань, автономне джерело живлення й датчик температури, які зв'язані з електронним вимірювальним пристроєм, який відрізняється тим, що у герметичному металевому корпусі, у вхідному патрубку підведення вимірюваного газу встановлений клапан-відсікач із елементом керування, що з'єднаний з електронним вимірювальним пристроєм, а також лічильник, оснащений датчиком обертів, пов'язаним з валом пристрою перетворення коливального руху мембран в обертовий рух для одержання показань обсягу газу, який зв'язаний електрично з електронним вимірювальним пристроєм, при цьому електронний вимірювальний пристрій разом з автономним джерелом живлення, датчиком температури й датчиком обертів розташовані усередині герметичного корпуса, і має на виході з корпуса загерметизований зовнішній вихід - гермовивід, а зовні корпуса, на зовнішній стороні його стінки, розташований електронний блок з автономним джерелом живлення, який зв'язаний з електронним вимірювальним пристроєм через гермовивід. 2. Лічильник газу за п. 1, який відрізняється тим, що електронний блок, який розташований зовні корпуса, включає електронний блок індикації. 3. Лічильник газу за п. 1, який відрізняється тим, що електронний блок, який розташований зовні корпуса, включає електронний модуль зв'язку по радіоканалу. 4. Лічильник газу за п. 1, який відрізняється тим, що електронний блок, який розташований зовні корпуса, включає електронний блок індикації й електронний модуль зв'язку по радіоканалу. 4 UA 73562 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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 5