ТУРБИННЫЙ СЧЕТЧИК ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК G01F1/115 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для учета расхода жидкости при длительной работе счетчика.

В известном турбинном расходомере [1] результаты учета расхода жидкости зависят от внешнего источника (сети) электропитания, что не дает возможности гарантировать их достоверность при длительной работе расходомера, так как отключение электроснабжения прекращают отсчет расхода жидкости; а размещение преобразователя оборотов турбинки на корпусе, наряду со сложностью конструкции последнего, усложняет применение высокочастотного узла съема сигнала.

Ближайшим аналогом к изобретению является турбинный водосчетчик [2] содержащий корпус с узлом съема сигнала и измерительным каналом, внутри которого размещены струевыпрямитель и турбинка.

Недостатками его являются малая надежность в эксплуатации вследствие применения механической передачи вращения турбинки на счетное устройство и необходимости высокой гидроизоляции этого узла и большая погрешность измерения; применение механического преобразователя не позволяет производить дистанционный учет и автоматическую обработку результатов замеров.

Техническим результатом использования изобретения является устранение зависимости учета расхода жидкости от сети электропитания при длительной работе счетчика, повышение точности измерения, автоматизация обработки и регистрации результатов учета.

Это достигается тем, что турбинный счетчик жидкости, содержащий корпус с измерительным каналом, в котором последовательно установлены струевыпрямитель и турбинка, а также узел съема сигнала, снабжен микромощным генератором электрического тока, ступица турбинки выполнена с диаметром, равномерно увеличивающимся с углом α 6-10^о, а узел съема сигнала выполнен высокочастотным и включает блок оперативной памяти и электронное цифровое табло, при этом высокочастотный узел съема сигнала установлен на одной оси с турбинкой со стороны большего диаметра ступицы, а микромощный генератор тока установлен в измерительном канале на той же оси за высокочастотным узлом съема сигнала и подключен к аккумулятору, соединенному с электронным блоком.

На чертеже представлена принципиальная схема турбинного счетчика жидкости.

Турбинный счетчик жидкости содержит корпус 1 с измерительным каналом, внутри которого размещены струевыпрямитель 2, турбинка 3 с запрессованным в ней ферритовым стержнем 4, высокочастотный узел 5 съема электрического сигнала с расположенной в нем катушкой самоиндукции 6, микромощный генератор 7 электрического тока с крыльчаткой 8, а также расположенные вне корпуса аккумулятор 9 и высокочастотный электронный блок 10, в который входят генератор 11 высокочастотных колебаний, высокочастотный колебательный контур 12 измерительного напряжения, высокочастотный колебательный контур 13 опорного напряжения, формирователь 14 измерительного импульса и счетный блок 15 оперативной памяти (электронный блок 10 может быть выполнен в виде одной микросхемы), цифровое табло 16 и переносный калькулятор 17.

Катушка самоиндукции 6 подключена к высокочастотному колебательному контуру 12 измерительного напряжения.

Турбинный счетчик жидкости работает следующим образом.

В измерительном канале корпуса 1 под воздействием потока жидкости, прошедшей через струевыпрямитель 2, турбинка 3 свободно вращается на оси, укрепленной в высокочастотном узле 5 съема электрического сигнала, с угловой скоростью, пропорциональной расходу жидкости, причем при каждом обороте турбинки 3 запрессованный в ней ферритовый стержень 4 пересекает высокочастотное электромагнитное поле катушки самоиндукции 6, входящей в колебательный контур 12 измерительного напряжения.

Генератор 11 высокочастотных колебаний непрерывно генерирует стабильные по частоте электрические колебания, которые подаются на измерительный 12 и опорный 13 колебательные контуры.

При положении ферритового стержня 4 вне влияния электромагнитного поля катушки самоиндукции 6, входящей в колебательный контур 12 измерительного напряжения, резонансная частота последнего изменяется, вследствие чего напряжение на измерительном контуре 12 изменится относительно напряжения на опорном контуре 13 скачком, продолжительность последнего равна времени прохождения ферритового стержня 4 в электромагнитном поле катушки самоиндукции 6.

Этот скачек напряжения, равный разности напряжений на опорном 13 и измерительном 12 контурах, поступает на вход формирователя 14 измерительного импульса, последний преобразует количество оборотов турбинки 3 в единицы расхода жидкости.

После прохождения через измерительный канал корпуса 1 одного литра жидкости на выходе формирователя 14 появляется один измерительный импульс.

С выхода формирователя 14 измерительные импульсы поступают в счетный блок 15 оперативной памяти (накопитель измерительных импульсов).

Суммарное количество измерительных импульсов, а следовательно литров жидкости, высвечивается на цифровом табло 16.

При присоединении к счетному блоку 15 оперативной памяти переносного калькулятора 17 это же число импульсов в двоичном коде переносится непосредственно (или дистанционно) в электронную память калькулятора 17.

(Переносный калькулятор 17 позволяет записать показания большого количества контролируемых турбинных счетчиков жидкости, причем, кроме результатов замеров расхода, также порядковый номер счетчика).

Размещение высокочастотного узла 5 съема электрического сигнала внутри измерительного канала корпуса 1 по осевой линии канала повышает точность измерения, так как в этом случае работа высокочастотного узла 5 съема электрического сигнала не зависит от материала корпуса и позволяет создать единую универсальную конструкцию, которая может применяться в расходомерах различной производительности.

Микромощный генератор 7 электрического тока и его крыльчатка 8 обеспечивают автономное электропитание электронного блока 10 и цифрового табло 16.

Микромощным генератором электрического тока является малогабаритный электрический генератор с вращающимся магнитом, вырабатывающий ток переменного напряжения.

После выпрямления этот электрический ток подзаряжает аккумулятор 9, стабилизирующий напряжение электропитания высокочастотного электронного блока 10, аккумулятор сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для учета расхода жидкости при длительной работе счетчика. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, струевыпрямитель 2, турбинку 3, ферритовый стержень 4, узел 3 съема сигнала, катушку самоиндукции 6, микромощный генератор тока 7, крыльчатку 8, аккумулятор 9, электронный блок 10, генератор 11 высокочастотных колебаний, измерительный колебательный контур 12, опорный колебательный контур 13, формирователь 14 измерительного импульса, блок 15 оперативной памяти, цифровое табло 16, калькулятор 17. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ТУРБИННЫЙ СЧЕТЧИК ЖИДКОСТИ, содержащий корпус с измерительным каналом, в котором последовательно установлены струевыпрямитель и турбинка, а также узел съема сигнала, отличающийся тем, что он снабжен микромощным генератором электрического тока, ступица турбинки выполнена с диаметром, равномерно увеличивающимся по длине турбинки с углом α=6-10^°, а узел съема сигнала выполнен высокочастотным и включает блок оперативной памяти и электронное цифровое табло, при этом высокочастотный узел съема сигнала установлен на одной оси с турбинкой со стороны большего диаметра ступицы, а микромощный генератор тока установлен в измерительном канале на той же оси за высокочастотным узлом съема сигнала и подключен к аккумулятору, соединенному с электронным блоком. 2. Счетчик жидкости по п.1, отличающийся тем, что блок оперативной памяти выполнен с возможностью подключения к нему вычислительного устройства.