Расходомер-водовыпуск Советский патент 1985 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при поверхностном поливе, в частности для настройки и периодического контроля систем дозированной подачи воды во временную оросительную сеть.

Известен расходомер-водовыпуск, содержащий трубу с сужающим устройством (сегментной диафрагмой), патрубки отбора давления перед и за сужающим устройством, соединенные с водомерным колодцем, в котором установлен динамический расходоуказатель, работающий по принципу измерения расхода воды по перепаду давления. Датчик измерительного преобразователя выполнен в виде свободно висящего порщня конической формы, который размещен в нижней части колодца в специальном патрубке и соединен посредством цепочки и передаточного механизма со стрелкой на циф|ерблате 1.

Недостатком расходомеров-регуляторов является необходимость оснащения каждого из них измерительным преобразователем, что увеличивает материалоемкость и стоимость конструкции. Использование расходомеров-водовыпусков для дозированной подачи воды во временную оросительную сеть требует больших затрат времени и средств на периодическую проверку каждого измерительного преобразователя и его профилактику в процессе эксплуатации.

Известен также расходомер-водовыпуск, содержащий трубопровод с сужающим устройством, две пьезометрические трубы, подключенные до и после сужающего устройства и закрепленные на узле установки, а также устройство вычисления расхода. В пьезометрических трубах установлены датчики уровня, соединенные с устройством вычисления расхода. Пьезометрические трубы стационарно закреплены на трубопроводе с помощью узла установки 2.

Однако известный расходомер-водовыпуск предназначен для использования в типовых гидротехнических сооружениях и выполнен стационарным. Это требует оснащения каждого гидротехнического сооружения измерительным преобразователем, что увеличивает материалоемкость и стоимость конструкции, а также требует больщих затрат и средств на периодическую поверку и профилактику каждого измерительного преобразователя.

Кроме того, наклонное положение датчиков, измеряющих уровень заполнения пьезометрических труб водой, ведет к искажению результатов измерения, в том числе и при измерении разности уровней.

Поэтому пьезометрические трубы на каждом водовыпуске должны быть оснащены точно выполненными посадочными (базовыми) поверхностями для установки датчиков уровня по вертикали, что повыщает их стоимость и требует дополнительных затрат

времени и средств на защиту этих поверхностей от повреждения и засорения в нерабочий период (при снятых датчиках уровня).

, Расходомер-водовыпуск снабжен специальной подставкой для установки на ней устройства вычисления расхода и громоздкими материалоемкими пьезометрическими трубами для размещения в них датчиков уровня, что также повыщает стоимость конструкции.

Целью изобретения являтся снижение стоимости и упрощение обслуживания при дотированной подаче воды во временные оросители.

Указанная цель достигается тем, что в расходомере-водовыпуске содержащем трубопровод с сужающим устройством, две пьезометрические трубы, подключенные до и после сужающего устройства и закрепленные на узле установки, а также

0 устройство вычисления расхода, узел установки снабжен муфтами, неподвижная часть которых закреплена на трубопроводе, а подвижная герметично соединена с пьезометрическими трубами, снабженными индикатором их вертикального положения.

При этом неподвижная и подвижная части муфт могут быть соединены между собой посредством эластичного элемента с отверстием, в котором установлена с возможностью осевого перемещения подвижная

Q часть муфты, выполненная в виде трубчатого направляющего щтуцера, связанного с пьезометрической трубой и имеющего верхний и нижний ограничители перемещения, при этом направляющий щтуцер заглушен со стороны нижнего ограничителя и имеет

боковые отверстия, удаленные от верхнего ограничителя на расстояние, больщее толщины эластичного элемента.

На фиг. 1 изображен расходомер-водовыпуск, общий вид (с открытой заслонкой); на фиг. 2 - подвижная муфта в разрезе;

0 на фиг. 3 и 4 - схемы устройства вычисления расхода, соответственно с механическим и электронным индикаторами вертикального положения датчиков уровня.

Расходомер-водовыпуск содержит трубопровод 1 с сужающим устройством 2, устройство 3 вычисления расхода, с которым жестко соединены два датчика 4 и 5 уровня и две подвижные муфты 6 и 7, закрепленные на патрубках 8 и 9 трубопровода 1. Каждый датчик 4 и 5 уровня может быть

Q выполнен в виде пары коаксиальных электродов 10 и 11, причем внешний электрод 10 выполнен в виде пьезометрической-трубы и снабжен отверстиями в нижней части. Сужающее устройство 2 выполнено, например, в виде двух симметрично установленных относительно оси трубопровода сегментов 12 и 13. В конце трубопровода на оси 14 закреплена заслонка 15, снабженная ручкой 16.

Подвижная муфта, выполнена в виде эластичного элемента 17 (например, листа мягкой резины), закрепленного на патрубках 8 или 9 трубопровода 1 и снабженного вертикальным направляющим штуцером 18, заглушенным снизу. Направляющий штуцер

18установлен в отверстии эластичного элемента 17 с небольшим натягом, обеспечивающим герметичность соединения, но не препятствующий основному перемещению штуцера от усилия руки. Направляющий щтуцер снабжен двумя ограничителями

19и 20 перемещения, выполненными на его наружной поверхности, например в виде поясков, которые расположены с протипоположных сторон эластичного элемента 17, причем нижний поясок 20 может быть выполнен обтекаемой формы.

В стенке направляющего щтуцера между ограничителями перемещения выполнено отверстие 21.

Патрубки 8 и 9 посредством отверстий сообщены с внутренней плоскостью трубопровода 1 до и после сужающего устройства 2.

К конической поверхности направляющего штуцера 18 поджато уплотнение 22, закрепленное на внешних электродах 10 датчиков 4 и 5 уровней.

Устройство 3 вычисления расхода состоит из трех блоков: преобразователя 23 разности емкостей в электрический сигнал, расчетного блока 24 и цифрового табло 25.

Внутренние электроды 11 датчиков 4 и 5 соединены с входом преобразователя 23 разности емкостей, а внешние электроды 10 - с корпусом устройства вычисления расхода.

Индикатор вертикального положения датчиков уровня может быть выполнен в двух исполнениях: механическим, например в виде уровня 26 с круглой ампулой жестко соединенного с датчиками уровня (фиг. 3), или электронным, и входить в схему (в состав) устройства вычисления расхода (фиг. 4).

Во втором исполнении устройство вычисления расхода снабжено переключателем 27, соединяюшим один из датчиков уровня со входом преобразователя 23 разности емкостей.

Расходомер-водовыпуск работает следующим образом.

Датчики 4 и 5 уровней герметично соединяют с подвижными муфтами 6 и 7 соответственно. Для этого вводят датчики 4 и 5 уровней в направляющие штуцеры 18 до упора уплотнения 22 в коническую часть штуцеров. Легким нажимом руки сверху на устройство 3 вычисления расхода перемещают направляющие щтуцера 18 вдоль оси вниз до упора верхнего ограничителя 19 перемещений в эластичный элемент. Этим открывают вход

в отверстие 21 и обеспечивают более плотное прилегание уплотнения 22 к направляющему штуцеру 18.

При открытой заслонке 15 поток воды устремляется через трубопровод 1 из участкового канала во временный ороситель. При прохождении потока через сужающее устройство 2, представляющее собой гидравлическое сопротивление, в нем создается перепад давления. Под действием избыточного давления вода поступает внутрь емкостных датчиков уровня через патрубки 8 и 9, отверстия 21 в штуцерах 18 и отверстия во внешних электродах 10 (совмещенных с пьезокерамическими трубами).

В каждом датчике 4 и 5 уровня устанавливается уровень воды, соответствующий давлению до и после сужающего устройства 2. С каждого датчика уровня на вход преобразователя 23 на вход расчетного блока 24 подается электрический сигнал, пропорциональный разности емкостей датчиков уровней. Вычисленное значение расхода высвечивается на цифровом табло 25

Для повыщения точности измерения осуществляют поиск вертикального положения датчиков уровня с помощью индикатора вертикального положения. Покачивая устройство 3 вычисления расхода рукой в различных направлениях около вертикали и наблюдая за уровнем 26, устанавлива0ют датчики 4 и 5 уровня в вертикальное положение, соответствующее центральному расположению воздушного пузырька в уровне (механический индикатор вертикального положения). В этом положении

производят отсчет величины расхода по цифровому табло 25. При использовании электронного индикатора вертикального положения отключают один из датчиков уровня с помощью переключателя 27 (режим настройки). В этом случае на цифровом

0 табло 25 индуцируется значение уровня воды в другом датчике уровня. Вертикальное положение датчиков определяется также путем покачивания устройства 3 вычисления расхода около вертикали и соответствует минимальному значению уровня воды.

При вертикальном положении датчиков уровня переключатель 27 переводят в рабочмий режим, включив в схему измерения оба датчика 4 и 5 уровня. Величина расхода индуцируется на цифровом табло 25.

0

Наличие переносного устройства вычисления расхода с датчиками уровнен уменьшает эксплуатационные затраты за счет сокращения времени и средств на проведение технического обслуживания, а также метрологической аттестации, первичной и периодических поверок, поскольку переносных средств измерений требуется

значительно меньше. Снижаются затраты за счет исключения громоздких и материалоемких пьезокерамических труб, оснащенных

точно выполненными посадочными поверхностями для установки датчиков уровня по вертикали.

1. РАСХОДОМЕР-ВОДОВЫПУСК, содержащий трубопровод с сужающим устройством, две пьезометрические трубы, подключенные до и после сужающего устройства и закрепленные на узле установки, а также устройство вычисления расхода. Участкобй/и нанал отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости и упрощения обслуживания, узел установки снабжен муфтами, неподвижная часть которых закреплена на трубопроводе, а подвижная герметично соединена с пьезометрическими трубами, снабженными индикатором их вертикального положения. 2. Расходомер-водовыпуск по п. 1, отличающийся тем, что неподвижная и подвижная части муфт соединены, между собой посредством эластичного элемента с отверстием, в котором установлена с возможностью осевого перемещения подвижная часть муфты, выполненная в виде трубчатого направляющего штуцера, связанного с пьезометрической трубой и имеющего верхний и нижний ограничители перемещения, расположенные с противоположных сторон эластичного элемента, при этом направляю(Л щий щтуцер заглушен со стороны нижнего ограничителя и имеет боковые отверстия, удаленные от верхнего ограничителя на расстояние, больщее толщины эластичного элемента. ел ; СП 00

22

25

24

11 2611-10

10

Фиг.З