РОТАЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК ЖИДКОСТИ Российский патент 2002 года по МПК G01F3/08 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам, предназначенным для измерения количества жидкостей, проходящих по трубопроводу.

Известен ротационный счетчик жидкости (см. Павловский А.Н. Измерение расхода и количества жидкостей, газа и пара. - М.: Изд-во Комитета стандартов и мер измерительных приборов, 1967, рис.48, стр.84), содержащий корпус, ротор с четырьмя пазами с расположенными в них подвижными рабочими органами, счетный механизм.

Недостатком данного счетчика является то, что трение скольжения при перемещении рабочих органов в пазах ротора в значительной мере ограничивает их скорость, повышает перепад давления, что приводит к увеличению неучтенных проточек жидкости через зазоры, то есть к понижению точности измерения и срока службы.

Известен ротационный счетчик жидкости (см. а.с. 870946, МКИ G 01 F 3/08, БИ 37, 1981), содержащий корпус, ротор с четырьмя пазами с расположенными в них подвижными рабочими органами, счетный механизм, пазы ротора выполнены цилиндрическими в радиальном направлении, подвижные рабочие органы выполнены в виде шаров, а в нижней части корпуса выполнен желоб, радиус которого равен радиусу шара.

Недостатком данного счетчика является недостаточно высокий порог чувствительности и наличие пристенного эффекта из-за невозможности регулирования зазора при изменении гидравлического режима движения жидкости.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эксплуатационных параметров прибора путем установки на внутренней поверхности цилиндрических пазов пружинистых витых шнуров и выполнения каналов ротора в виде усеченного конуса, меньшим диаметром направленного в сторону периферии.

Технический результат достигается тем, что ротационный счетчик жидкости, содержащий корпус, ротор с четырьмя пазами с расположенными в них подвижными рабочими органами, счетный механизм, пазы ротора, имеющего каналы, выполнены цилиндрическими в радиальном направлении, подвижные рабочие органы выполнены в виде шаров, а в нижней части корпуса выполнен желоб, радиус которого равен радиусу шара, имеет на внутренней поверхности цилиндрические пазов пружинистые витые шнуры, а каналы ротора выполнены в виде усеченного конуса, меньшим диаметром направленного в сторону периферии.

На фиг. 1 изображен ротационный счетчик жидкости в разрезе, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, а на фиг.3 - размещение пружинистых витых шнуров на внутренней поверхности цилиндрических пазов.

Ротационный счетчик жидкости состоит из корпуса 1 и счетного механизма 2. Ось вращения ротора 3 расположена эксцентрично по отношению к корпусу 1. В радиальных цилиндрических пазах 4 ротора 3, имеющего каналы 5, расположены шары 6. Корпус 1 имеет изогнутый по радиусу желоб 7 и уплотняющую поверхность 8. Отверстия 9 и 10 служат соответственно для входа и выхода жидкости в камеру. На внутренней поверхности цилиндрических пазов 4 установлены пружинистые витые шнуры 11, каналы 5 выполнены в виде усеченного конуса 12, меньшим диаметром направленного в сторону периферии. На дне желоба 7 предусмотрено отверстие 13 с пробкой 14 для опорожнения и промывки прибора.

Ротационный счетчик жидкости работает следующим способом.

Так как ось вращения ротора 3 расположена эксцентрично по отношению к прибору 1, то разность давления жидкости действует только на один из шаров 6, находящийся на желобе 7 при произвольном угле поворота ротора 3, вызывая его вращение. За один оборот ротора 3 через измерительную камеру пройдет определенное количество жидкости пропорционально объему, запираемому в желобе шарами 6, и плюс объем жидкости, вытесненной шарами 6 из цилиндрических пазов 4 ротора 3 через каналы 5. Наличие на внутренней поверхности цилиндрических пазов 4 пружинистых витых шнуров 11 значительно снижает степень ограничения скорости шаров 6, уменьшает перепад давления и неучтенные проточки жидкости через зазоры и тем самым повышает точность измерения и срок службы прибора. Кроме того, выполнение каналов 5 в виде усеченного конуса 12, меньшим диаметром направленного в сторону периферии, делает скорость прохода жидкости переменной по их длине, которая уменьшается при входе в цилиндрические пазы 4. Следовательно, режим движения жидкости в каналах 5 является нестационарным, который исключает пристенный эффект, исключает кольматацию и позволяет гидравлически саморегулировать количество проходящей жидкости скоростью. Все это, в конечном счете, способствует повышению чувствительности прибора к малым расходам проходящей жидкости. Пружинистые витые шнуры 11, закручивая поток проходящей жидкости, вызывают турбулизацию, создают центробежные и вибрационные силы за счет их пружинистых свойств. Эффект турбулизации смягчает воздействие на рабочие органы прибора динамических сил, а это приводит тоже к повышению срока службы счетчика.

Наличие рабочих органов, выполненных в виде шаров и изогнутого по радиусу желоба обеспечивает трение качения, быстроходность, а пружинистые витые шнуры, создавая закрутку потока и вибрацию, исключают образование эффекта пристенного слоя и кольматанта на внутренних поверхностях прибора и его рабочих органах и, следовательно, значительно расширяется диапазон измерения, повышается точность и достоверность измерений, а также срок службы прибора, то есть повышаются эксплуатационные параметры ротационного счетчика жидкости. Трение качения, центробежные и вибрационные силы одновременно уменьшают перепад давления на входе и выходе измеряемой жидкости в ротационном счетчике. Пазы ротора, выполненные цилиндрическими в радиальном направлении, исключают возможность защемления жидкости под влиянием пружинистых свойств витых шнуров. Рабочие органы в виде шаров, перемещающиеся в цилиндрических пазах ротора, исключают заклинивание ротора. Пружинистые витые шнуры за счет вибрационных сил защищают счетный механизм от воздействия на него примесей, содержащихся в измеряемой жидкости, и повышают надежность и эксплуатационные параметры ротационного счетчика жидкости.

Предлагаемая конструкция ротационного счетчика жидкости значительно повышает точность и достоверность измерений, расширяет диапазон измерений прибора, удлиняет срок службы, то есть повышает эксплуатационные параметры за счет использования эффекта закрутки потока измеряемой жидкости, центробежных и вибрационных сил.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании гидродинамических, центробежных и вибрационных сил, создаваемых пружинистыми витыми шнурами, образующих закрутку потока измеряемой жидкости и вибрацию, регулирования скоростью для повышения эксплуатационных параметров ротационного счетчика жидкости.

Изобретение предназначено для измерения количества жидкостей, проходящих по трубопроводу. Ротационный счетчик содержит корпус, ротор, имеющий четыре радиальных цилиндрических паза, в которых расположены подвижные рабочие органы в виде шаров, счетный механизм. В нижней части корпуса выполнен желоб, радиус которого равен радиусу шара. На внутренней поверхности пазов ротора установлены спиралевидные пружинистые витые шнуры. В роторе также выполнены каналы в виде усеченного конуса, меньшим диаметром направленного в сторону периферии. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности к малым расходам и увеличение срока службы за счет исключения осаждения кольматанта на внутренних поверхностях счетчика. 3 ил.

Ротационный счетчик жидкости, содержащий корпус, ротор с четырьмя пазами с расположенными в них подвижными рабочими органами, счетный механизм, пазы ротора, имеющего каналы, выполнены цилиндрическими в радиальном направлении, подвижные рабочие органы выполнены в виде шаров, а в нижней части корпуса выполнен желоб, радиус которого равен радиусу шара, отличающийся тем, что на внутренней поверхности цилиндрических пазов установлены пружинистые витые шнуры, а каналы ротора выполнены в виде усеченного конуса, меньшим диаметром направленного в сторону периферии.