СЧЕТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА Российский патент 1997 года по МПК G01F3/00 G01F3/16 

Изобретение относится к устройствам для измерения количества и расхода жидкости или газа.

Известны трубопоршневые установки, содержащие кольцевую трубу с поршнями, подводящим и отводящим патрубками, разделяющими кольцевую трубу на зону ловушки с захватом, удерживающим поршни, и мерную зону с путевыми датчиками, передающими сигнал на счетный прибор /1/.

Для исключения погрешности установки от протока жидкости мимо мерной зоны через ловушку захват ловушки выполняется в виде герметичной заслонки или в зоне ловушки постоянно удерживается один или несколько поршней, которые перекрывают собой отверстие кольцевой трубы. Перемещение поршней из ловушки в мерную зону трубы осуществляется внешним механическим приводом.

Наличие внешнего механического привода усложняет конструкцию, не позволяет обеспечить непрерывную автоматическую работу расходомера и использовать такой расходомер как счетчик суммарного расхода без дополнительных сложных устройств.

Наиболее близким аналогом изобретения является счетчик расхода жидкости или газа, содержащий кольцевой участок трубопровода с подводящими патрубками, поршневой разделитель в виде шара, отметчики прохождения шара по измерительному участку и средство захвата и ввода шара в кольцевой участок трубопровода, выполненное в виде магнита, охватывающего зону ввода шара, причем полюса магнита выполнены скошенными с увеличением зазора в направлении подводящего патрубка /2/.

Такое решение обеспечивает непрерывную автоматическую работу расходомера и возможность его использования как счетчика суммарного расхода.

Однако необходимость использования магнита сложной конструкции, а также дополнительных электрических и электромеханических устройств усложняет расходомер и ограничивает возможности его применения.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности запуска и расширение возможностей применения.

Это достигается тем, что в счетчике расхода жидкости или газа, содержащем кольцевой рабочий канал с подводящим и отводящим патрубками, поршневые разделители и отметчик прохождения поршневых разделителей по рабочему каналу, согласно изобретению в рабочий канал устанавливается по меньшей мере один поршневой разделитель, причем поршневые разделители выполнены в форме, исключающей их вращение в рабочем канале относительно собственных осей, а также обеспечивающей сообщение в момент запуска между входным и выходным патрубками. Кроме того, согласно изобретению отметчик установлен с возможностью механической передачи движения поршневого разделителя на счетный механизм.

На фиг. 1 дана принципиальная схема счетчика с одним поршневым разделителем; на фиг. 2 принципиальная схема счетчика с двумя поршневыми разделителями.

Устройство фиг.1 содержит кольцевой рабочий канал 1, подводящий 2 и отводящий 3 патрубки и поршневой разделитель 4. Подводящий 2 и отводящий 3 патрубки делят кольцевой рабочий канал 1 на две зоны: меньшую зону захвата и большую мерную зону.

Счетчик работает следующим образом. В начальной стадии поршневой разделитель 4 может находиться в любом месте рабочего канала 1. При подводе жидкости в патрубок 2 поршневой разделитель 4 перемещается жидкостью по мерной зоне до отводящего патрубка 3. При этом он попадает в зону захвата и далее увлекается потоком жидкости в рабочий канал 1. Это достигается выбором формы и размера поршневого разделителя 4, обусловленных расположением патрубков 2 и 3 в рабочем канале 1 и расстоянием между ними.

Кроме того, этими же условиями обеспечивается гарантированное сообщение между патрубками 2 и 3 в момент запуска. Каждое прохождение поршневого разделителя по рабочему каналу 1 соответствует объемной постоянной мерной зоны рабочего канала. Количество прохождений определяет объем прошедшей через прибор жидкости или газа. Отметчик прохождения поршневого разделителя 4 по рабочему каналу 1 на фиг.1 не показан, так как он может быть установлен в любом удобном месте и любого удобного типа. Например, датчики индукционный, электромагнитный или оптоэлектронная пара. Кроме того, может быть использован механический отметчик, рассмотренный ниже.

Устройство фиг.2 содержит кольцевой рабочий канал 1, подводящий 2 и отводящий 3 патрубки, поршневые разделители 4 и отметчик 5. Подводящий 2 и отводящий 3 патрубки делят кольцевой рабочий канал 1 на две зоны: меньшую - зону ловушки и большую мерную зону. 8
Счетчик работает следующим образом.

В начальной стадии один из поршневых разделителей 4 находится в зоне ловушки и герметизирует ее. На фиг.2 рассмотрено расположение поршневых разделителей, наиболее критичное с точки зрения надежности запуска. Для обеспечения надежного запуска поршневые разделители выполняются обеспечивающими в этот момент сообщение между патрубками 2 и 3. При подводе жидкости в патрубок 2 возникающие гидродинамические силы перемещают поршневые разделители 4 по рабочему каналу 1. При этом задний поршневой разделитель устанавливается в зону ловушки, а передний вытесняется в мерную зону и перемещается жидкостью до патрубка 3. После чего цикл повторяется. Каждый цикл соответствует объемной постоянной мерной зоны рабочего канала. Количество циклов определяет объем прошедшей через прибор жидкости или газа.

Отметчик 5 (кулачкового, зубчатого и т.п. типа) осуществляет захват и удержание поршневого разделителя в зоне ловушки, а при смене поршневых разделителей обеспечивает механическую передачу информации на вал 6 счетного механизма.

Кроме того, захват и удержание поршневого разделителя в зоне ловушки частично обеспечивается гидродинамическими силами за счет выбора формы и размера поршневых разделителей 4, обусловленных расположением патрубков 2 и 3 в рабочем канале 1 и расстоянием между ними, что позволяет в случае необходимости использовать в качестве отметчика датчики типов, рассмотренных в устройстве фиг.1.

Возможно также использование в поршневых разделителях клапанов (на фиг.2 не показаны) любых удобных типов, обеспечивающих сообщение в момент запуска патрубков 2 и 3 и нормально закрытых в рабочем режиме.

Таким образом, предлагаемое количество поршневых разделителей, их форма, функциональные возможности, а также выполнение отметчика обеспечивают упрощение конструкции, повышение надежности запуска и расширение возможностей применения.

Кроме того, использование предлагаемого счетчика расхода жидкости или газа позволит по сравнению с существующими упростить эксплуатацию и ремонт, обеспечить высокую точность в широком диапазоне измеряемых расходов.

Использование: изобретение относится к устройствам для измерения количества и расхода жидкости или газа. Сущность: счетчик содержит кольцевой рабочий канал 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками, поршневые разделители 4, выполненные в форме, исключающей их вращение в рабочем канале 1 относительно собственных осей и обеспечивающие сообщение в момент запуска между входным и выходным патрубками, и отметчик 5, установленный с возможностью механической передачи движения поршневых разделителей 4 в рабочем канале 1 на счетный механизм. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Счетчик расхода жидкости или газа, содержащий кольцевой рабочий канал с подводящим и отводящим патрубками, поршневые разделители и отметчик прохождения поршневых разделителей по рабочему каналу, отличающийся тем, что в рабочий канал устанавливается по меньшей мере один поршневой разделитель, причем поршневые разделители выполнены в форме, исключающей их вращение в рабочем канале относительно собственных осей, а также обеспечивающими сообщение в момент запуска между входным и выходным патрубками. 2. Счетчик по п.1, отличающийся тем, что отметчик установлен с возможностью механической передачи движения поршневого разделителя на счетный механизм.