Устройство для обнаружения утечек воды и отказов у потребителя Советский патент 1983 года по МПК G01F1/86 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть применено, в частности, дпя обнаружения отказов (перерывы в водоснабжении, недопустимое снижение температуры горяче воды у потребителя) и утечек воды в системах горячего и холодного водоснабжения жипых и общественных зданий. Известны тепловые расходомеры, в ко торых термопреобразователи и источник тепловой энергии расположены на, наружной поверхности участка трубопровода. Известный расходомер содержит два разъ емных элемента корпуса, охватывающих контролируемый трубопровод, в каждом из которых на внутренней поверхности установлены нагреватель и термодатчики. Между разъемными элементами и трубопроводом для обеспечения надежного термического контакта располагается свинцовая прокладка f 1 }. Недостатком расходомеров такого тип является необхо димость в источнике элек троэнергии, а также неэкономичность, об словленная источником электроэнергии. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройство, содержащее трубопроводы с контролируемой холодной и горячей водой и охватывающие их рубашки с тепловодами, соединяющими внутреннюю полость с вспомогательным источником воды, а так же включенные в две основные мостовые схемы термодатчики, часть из кбторых измерительные - размещена на трубопроводах подачи воды потребителю, по обе стороны от рубашек, а вторая часть компенсационные - на трубопроводах подачи воды до рубашек и открыто в атмосфере 2. Применительно к оконечным потребителям воды известное устройство не может быть использовано, поскольку наличие естественной циркуляции в стояках горячей и холодной воды предопределяет наличие температурного градиента по дли не трубопровода ответвления даже в случае, когда поток жидкости в нем за счет полезного водоразбора или утечек отсутствует. Величина этого градиента пе- ременна и является сложной функцией времени, удаления точек измерений от стояка и между собой, температур воды и окружающего трубопровод воздуха. Цель изобретения - повышение эффективности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обнаружения утечек воды и отказов у потребителя, содержащее трубопровод с контролируемой холодной и горячей водой и охватывающие их рубашки с тепловодами, соединяющими , внутреннюю полость с вспомогательным источником воды, а также включенные в две основные мостовые схемы термодатчи-t ки,часть из которых-измерительные-размешена на трубопроводах подачи воды по- требителю,по обе стороны от рубашек,а вторая часть-компенсационные-на трубопроводах подачи воды до рубашек и открыто в атмосфере, дополнительно введены тепловод, соединяющий полости рубашек между собой, два компенсационных термодатчика, установленных открыто в атмосфе- . ре у поверхности рубашек, и два измерит тельных термодатчика, расположенных на поверхности рубашек, при этом дополнительные термодатчики включены в плечи дополнительного измерительного моста, причем выходы двух основных мостов через пороговые элементы подключены к схеме ИЛИ, а выход дополнительного моста через пороговое устройство и инвертор подключен к входу схемы И, второй вход которого подключен к выходу схемы ИЛИ, а выход - в систему телесигнализации. На чертеже представлена прйгшипиальная схема устройства для обнаружения утечек воды и отказов у потребителей. Устройство содержит два трубопровода с контролируемой хс лодной 1 и горячей 2 водой, пошслюченных соответственно к стоякам холодной 3 и горячей 4 воды. Трубопроводы 1 и 2 охвачены рубашками 5 и 6. На трубопроводе 1 холодной водЬт в месте его ответвления от стояка установлены термодатчики 7 и 8, а после рубашки на трубопроводе 1 установлен термодатчик 9. В атмосфере отдельно от трубопроводов размещен термодатчик l6, измеряющий температуру окружающего воздуха. Термодатчики 7-10 включены в первый измерительный мост 11, в котором измерительные плечи моста образуют .те рмо датчики 7 и 9, а компенсационные - 8 и Ю. .. На трубопроводе 2 горячей воды установлены в месте его ответвления от стояка термодатчики 12 и 13, а после рубашки на трубопроводе 2 - термодатчик 14; в атмосфере, для измерения температуры воздуха - термодатчик 15. Термодатчики 12 - 15 образуют второй измерительный мост 16, в котором измерительные плечи моста образуют термодатчики 12 Vi 14, а компенсационные - 13 и 15. 3l Для настройки мостов 11 и 16 во всем диапазоне возможных изменений температур горячей воды и окружающего воздуха последовательно и параплепьно с те1 лода:гчиками 8,10,13 и 15 уставовпены постоянные резисторы R. Подбор последовательно и параллельно установленных резисторов R осуществляется таким образом, что при выходе за границу заданного рабочего диапазона температу даже при отсутствии разбаланса одного из измерительных мостов (т.е. при отсутствии утечки перерыва в водоснабжении и полезного отбора воды) ток раэбаланса мостов 11 или 16 обеспечивал бы формирование сигнала. Для уравновешивания мостов 11 и 16 параллельно терлодатчикам 7 и 17 подключены пере менные сопротивления IR. Дополнительно в атмосфере установле ны компенсационные термодатчики 17 и 118, а на поверхности рубашек 5 и 6 измерительные термодатчики 19 и 2О, образующие дополнительный третий рительный мост 21. Все измерительные мосты соответственно через усилители 22 - 24 подключены к пороговым устройствам 25 - 27; Выходы пороговых устройств 25 и 27 подключены к схеме ИЛИ 28, а пороговое устройство 26 через инвертор 29 подключено к схеме и 30, второй вход которой подключен к выходу схемы ИЛИ 28, а выход схемы И ЗО - в систему телесигнализации. Для более активного регулирования процесса теплообмена тепла от более на гретой рубашки 6 к менее нагретой 5 служит тепловод 31, а для передачи потоков тепла от стояков холодной и го рячей воды соответственно служат тепло воды 32 и 33. Устройство работает следующим образсад, В результате стационарного теплообмена между заполненным холодной водой участком трубопровода 1 с рубашкой 5, а также между рубашкой 5 и окружающим воздухом в условиях отсутствия водоразбора и утечек в квартирном сантехническом оборудовании температуры рубашек, воды в трубопроводе 1 и окружающего воздуха становятся близкими между собой. При этом сопротивления термодатчиков 7 и 9 будут отличаться между собой соответственно перепаду температур между холодной водой в стоя ке 3 и окружающим воздухом, но регулировкой разбаланс измерительного моо534. та 11 сводится к нулю, и срабатывания порогового элемента 25 не произойдет. При отсутствии отказов, утечек tt полезных отборов воды на переый вход логического элемента И 30 с погического элемента ИЛИ 28 сигнала не поступает и, следовательно, низким потенциалом , по первому входу работа элемента И ЗО не разрешена. При утечке воды у потребителя, превышающей предельно допустимую, температура в месте, где установлен термодат- чик 9, изменится и появится значительный разбаланс моста 11. Ток, усилевный усилителем 22, будет достаточным для срабатывания соответственно настроенного порогового элемента 25, в результате чего через схемы И и ИЛИ в систему телесигнализации (не показана) поступит соответствующий сигнал, так как будет разрешена работа элемента И 30.. По существу работа устройств, рубашки которых установлены соответственно на трубопроводахс холодной 1 и горячей 2 водой, ничем не отличаются. Сигналы от пороговых элементов 25 и 27 каждого устройства подаются на входы логического элемента ИЛИ 28, который выдает сигнал через схему И 30 в систему телесигнализации при срабатывании хотя бы одного из них. Дополнительно введенный третий измерительный мост 21 с плечами из сопротивлений, компенсационных тер одатчиков 19 и 20 поверхностей рубашек 5 и 6 и измерительных термодатчиков 17 и 18 температуры окружающего воздуха при отказах и утечках, не превышающих 1/10 наиболее вероятного расхода воды при ее полезном отборе потребителем, практически не разбалансирован, так как рубашки нагреваются (охлаждаются) незначительно и сопротивления термодатчиков 18 и 20 незначительно отличаются друг от друга. Таким образом, мост 21 не выдает тока разбаланса достаточной величины, который после усиления усилителем 29 привел- бы к срабатыванию порогового элемента 26. В результате на выходе инвертора 29 устанавливается высокий потенциал, разрешающий работу . элемента И ЗО только по второму входу При длительном полезном отборе воды, несмотря на то, что элемент ИЛИ 28 по первому входу разрешает работу элемента И ЗО, мост 21 через некоторое время когда произойдет существенное нагревание или охлансдение рубашек и изменение со

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК вода И ОТКАЗОВ У ПОТРЕБИТЕЛЯ, содержащее трубопроводы с контролируемой холодной и горячей водой и охвйтывающие их рубашки с тепповодами, соединяющими внутреннюю гюпость с вспомогательным источником воды, а также включенные в две освовные мостовые схемы термодатчнки, часть из которых измерительные - размещена на трубопроводах подачи воды потребителю, по обе стороны от рубашек, а вторая часть компенсационные - на трубопроводах подачи воды до рубашек и открыто в атмосфере, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля, в него Лопопштепьно введен тепловод, соединяющий полости рубашек между собой, два компенсационных Tei vioдатчика, установленных открыто в атмосфере у поверхности рубашек, и два измерительных термодатчика, расположенных на поверхности рубашек, при этом дополнительные термодатчики включены в плечи дополнительного измерительного моста, причем выходы двух осдавных мостов че(О рез пороговые элементы тюдключены к схеме ИЛИ, а выход дополнительного моота через пороговое устройство, и инвертор подключен к входу схемы И, второй вход которой подключен к выходу схемы ИЛИ, ;а выход - к системе телесигнализации. СП to сд ее