СЧЕТЧИК ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ Российский патент 2016 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения расхода горячей воды как для промышленных предприятий, где имеется необходимость точного учета поступления горячей воды потребителю, так и для индивидуальных потребителей, например многоквартирных домов.

В настоящее время существуют сертифицированные счетчики учета расхода холодной и горячей воды типа ВСКМ, СТВХ, СТВУ ГД, СТВГ, ВМГ и многие другие. Любой водосчетчик состоит из корпуса, в который установлен счетный механизм с ведомой магнитной полумуфтой, отделенный герметичной немагнитной перегородкой от крыльчатки или турбинки с ведущей магнитной полумуфтой. Принцип действия основан на том, что вода вращает лопасти расположенной в нем крыльчатки (турбинки) со скоростью, пропорциональной расходу. Вращение согласовано с вращением ведущей магнитной полумуфты, которая синхронно передает вращение через герметичную немагнитную перегородку на ведомую магнитную полумуфту, установленную в счетном механизме. Счетный механизм обеспечивает перевод числа оборотов в измеренный протекающий объем. Счетчики горячей воды такого типа не позволяют различить, какая часть воды прошла через них по нормативу горячей, а какая холодной.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение зависимости вращения ведомой полумуфты от температуры воды, проходящей через счетчик.

Поставленная задача решается тем, что в счетчике горячей воды, содержащем разделенные герметичной немагнитной перегородкой ведущую и ведомую магнитные полумуфты, на герметичной немагнитной перегородке, между ведущей и ведомой магнитными полумуфтами, закреплен термомагнитный экран, а также тем, что термомагнитный экран закреплен на герметичной немагнитной перегородке со стороны ведущей магнитной полумуфты и выполнен из многослойного термомагнитного материала в виде шайбы.

Термомагнитными называют материалы с сильной зависимостью насыщения намагниченности от температуры в заданном магнитном поле. Это свойство проявляется вблизи точки Кюри, где тепловое движение частиц вещества дезориентирует их магнитные моменты. Термомагнитные материалы обычно подразделяют на две группы: термомагнитные сплавы и многослойные термомагнитные материалы. К термомагнитным сплавам относятся сплавы Ni-Fe-Cr (компенсаторы), Ni-Cu (кальмаллои), Ni-Fe (термаллои). К преимуществам компенсаторов относится обратимость их свойств в диапазоне температур ±70°C, хорошая воспроизводимость характеристик, несложная механическая обработка. Многослойные термомагнитные материалы обладают рядом преимуществ по сравнению с термомагнитными сплавами: возможность расчета магнитных свойств и разнообразие характеристик, достижение насыщения в слабых полях, слабая зависимость насыщения от поля (см. Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А.М. Прохоров. 1983).

На чертеже схематически изображен предлагаемый счетчик горячей воды (на примере крыльчатого счетчика) с показом деталей, необходимых и достаточных для понимания сущности изобретения.

Счетчик содержит крыльчатку 1 с ведущей магнитной полумуфтой 2, отделенные от ведомой магнитной полумуфты 3 герметичной немагнитной перегородкой 4. На герметичной немагнитной перегородке 4 со стороны ведущей магнитной полумуфты 2 закреплен термомагнитный экран 5, выполненный из многослойного термомагнитного материала в виде шайбы.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В условиях, когда через корпус счетчика проходит вода (показано стрелками) с низкой температурой (например, 30°C), термомагнитный экран 5 замыкает силовые линии магнитного поля ведущей магнитной полумуфты 2 и ведомой магнитной полумуфты 3 полностью на себя, тем самым экранируя эти полумуфты друг от друга. По этой причине, несмотря на то, что под напором проходящей через корпус счетчика воды крыльчатка 1 вращает ведущую магнитную полумуфту 2, ведомая магнитная полумуфта 3 не вращается и счетный механизм (на чертеже не показан) не производит подсчет расхода воды. Когда температура воды, проходящей через корпус счетчика, повышается, магнитное сопротивление термомагнитного экрана 5 увеличивается и его экранирующее свойство снижается. По мере увеличения температуры воды возникает, а затем возрастает сцепление полумуфт 2-3 друг с другом посредством их магнитных полей, проходящих через материал термомагнитного экрана, и ведомая полумуфта 3 начинает свое вращение. Причем чем выше температура воды, тем выше магнитное сцепление между ведущей и ведомой полумуфтами, тем скорость вращения ведомой магнитной полумуфты 3 ближе к скорости вращения ведущей магнитной полумуфты 2. При достижении температуры воды расчетного максимума, например 50°C, у термомагнитного экрана 2, обладающего отрицательным коэффициентом магнитной проницаемости, так увеличивается магнитное сопротивление, что происходит максимальное магнитное сцепление полумуфт 2 и 3 друг с другом и скорость их вращения синхронизируется. При снижении температуры воды термомагнитный экран 5 охлаждается, его магнитное сопротивление уменьшается и, следовательно, его экранирующие свойства восстанавливаются, магнитная связь между полумуфтами 2-3 снижается, скорость вращения ведомой полумуфты 3 из-за трения деталей счетного механизма начинает отставать от скорости вращения магнитной полумуфты 2. При достижении расчетного минимума температуры воды, например 30°C, термомагнитный экран 2 вновь полностью замыкает на себя магнитные поля ведущей и ведомой полумуфт, вследствие чего полумуфта 3 прекращает свое вращение.

В зависимости от расчета характеристик термомагнитного экрана можно установить очень широкий температурный диапазон работы счетчика, свойства термомагнитных материалов это позволяют.

Применение предлагаемого устройства позволит избежать споров с управляющими компаниями, связанных с оплатой услуг по поставке горячей воды. Так как вода, проходящая по трубам горячего водоснабжения, не всегда имеет необходимую температуру, то в результате точного, а значит справедливого учета ее температуры может быть достигнута значительная экономия денежных средств потребителем.

Изобретение предназначено для использования в устройствах измерения расхода горячей воды. Счетчик горячей воды содержит закрепленный на герметичной немагнитной перегородке между ведущей и ведомой магнитными полумуфтами термомагнитный экран. Технический результат - зависимость вращения ведомой магнитной полумуфты от температуры воды, проходящей через счетчик. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Счетчик горячей воды, содержащий разделенные герметичной немагнитной перегородкой ведущую и ведомую магнитные полумуфты, отличающийся тем, что на герметичной немагнитной перегородке между ведущей и ведомой магнитными полумуфтами закреплен термомагнитный экран.

2. Счетчик горячей воды по п. 1, отличающийся тем, что термомагнитный экран закреплен на герметичной немагнитной перегородке со стороны ведущей магнитной полумуфты.

3. Счетчик горячей воды по п. 1, отличающийся тем, что термомагнитный экран выполнен из многослойного термомагнитного материала.

4. Счетчик горячей воды по п. 2, отличающийся тем, что термомагнитный экран выполнен в виде шайбы.