Водомер-стабилизатор Советский патент 1990 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования и замера расхода жидких сред наиболее предпочтительно в сие- темах коммунального водоснабжения для рационального водопользования.

Целью изобретения является повышение точности устройства, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения режима запорного органа.

На фиг. 1 изображен водомер-стабилизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг. на фиг. 4 - .сечение В-В на фиг.1.

Водомер-стабилизатор содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, внешний цилиндр 4 первого регулировочного узла, коаксиально закрепленный в корпусе 1, выполненный по крайней мере с одним дросселирующим параболическим отверстием 5 и. образующий первую кольцевую камеру 6, подпружиненный пружиной 7 внешний цилиндр 8 первого регулировочного узла, коаксиально расположенный внут ри цилиндра 4 и выполненный по крайней мере с одной дросселирующей прямоугольной горизонтальной прорезью 9, входной патрубок 10 и выходной патрубок 11, соединенный с первой с кольцевой камерой 6, канал 12 обратной гидравлической связи, соединяющи кольцевую камеру 6 и выходной патрубок 11 с внутренней камерой 1 3, горизонтальную перегородку -J4, закрепленную на нижнем торце цилиндра 4 и образующую с днищем 3 корпуса 1 камеру 15, с которой соединен входной патрубок 10, дополнительный цилиндр

5

0

0

16 второго регулировочного узла, коаксиально расположенный относительно цилиндра 4 и закрепленный на горизонтальной перегородке 14, цилиндр 17 второго регулировочного узла, коак- си ально установленный и прикрепленный к второму цилиндру 8 и входящий во внутреннюю камеру 13, поршень 18 с выполненным в его полости регулировочным уравновешивающим грузом 19, например, в виде винта-пробки, образующий с цилиндром 17 и горизонтальной перегородкой 20 камеру 21, сообщенную через поршень 18, внутреннюю камеру 13, канал 12 обратной связи с выходным патрубком 1 I, дополнительную горизонтальную перегородку 22, закрепленную на верхнем торце второго цилиндра 8, вертикальный полый шток 23, закрепленный на дополнительную горизонтальную перегородку 22, коаксиально расположенный в верхней части корпуса 1 и проходящий через его крышку 2 полый стержень 24, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении по оси корпуса 1, соединенный нижним своим торцом с поршнем 18, проходящий через горизонтальную перфорированную перегородку 20 и дополнительную горизонтальную перегородку 22 в полом штоке 23 и снабженный уплотнением 25 в местах прохода в перфорированной перегородке 20 и перегородке 22.

Полый стержень 24 в месте присоединения к поршню 18 имеет отверстия 26, сообщающие внутреннюю полость этого стержня с камерой 21. Водомер- стабилизатор также содержит втулку 27, коаксиально закрепленную на полом штоке 24, внутри цилиндра 8 с возможностью перемещения вдоль него и выполненную с параболическими выступами 28, направленными вверх и перекрывающими дроссельную горизонтальную прорезь 9 в цилиндре 8.

В перфорированной горизонтальной перегородке 20 отверстия 29 размещены со стороны внешней окружности второго цилиндра. 17 и соединяют камеру 15 с полостью 30 цилиндра 8, дросселирующее отверстие 5 в первом цилиндре 4 выполнено параболическим, кольцевая камера 6 через дросселирующее параболическое отверстие 5 цилиндра 4 и прорезь 9 цилиндра 8 соединена с полостью 30 последнего, а пружина, подпружинивающая цилиндр 8, расположена снаружи полого штока 23 и своими торцами упирается в верхнюю поверхность горизонтальной дополнительной перегородки 22 цилиндра 8 и крышку 2 корпуса 1.

Дросселирующая прорезь 9 цилиндра 8 выполнена в виде горизонтальной, расположенной по его окружности сегментной щели, перекрываемой параболическими выступами 28 втулки 27. Пополнительно устройство снабжено конечными выключателями 31 на полом штоке 23 и 32 на полом стержне 24, включенными посредством потенциометра 33 в электрическую цепь с электросчетчиком 34. Кроме того, устройство также снабжено нажимной втулкой 35, расположенной на крышке 2, и упором 36, закрепленном на полом штоке 23.

Водомер-стабилизатор работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда все водоразборные краны (не показаны) закрыты и подведенное (сетевое) давление у входного патрубка 10 соответствует минимальному расчетному например, 0,5 кг/см2, дросселирующая прорезь 9 в цилиндре 8 находится под действием регулирующей пружины 7 ниже основания профилированного параболического отверстия 5 в цилиндре 4, а выступы 28 втулки 27 под действием давления 0,5 кг/см , превышающего уравновешивающий груз 19 поршня 18 (также исходный фактор работы устройства) находятся вверху и перекрывают прорезь 9 изнутри цилиндра 8. При таком положении поток отключается обоими регулировочными узлами. Полый шток 23 размыкает электроцепь выключателем 31 . Полый стер

0

5

0

5

жень 24 находится в предельно нижнем положении под действием уравновеши- вающего груза 19 в поршне 18 или в верхнем положении под действием поршня 18, а прикрепленный к нему выключатель 32, находясь предельно вверху или внизу, не выключает потенциометр 33. Таким образом, при минимальном значении давления в сети (0,5 кг/см ) электросчетчик находится в выключенном состоянии. При давлениях меньше 0,5 кг/см1 электросчетчик 34 остается отключенным, так как цилиндр 8 не может открыть параболическое отверстие 5 в цилиндре 4, а следовательно, полый шток 23 не включает выключатель 31, полый стержень 24 под действием уравновешивающего груза 19 поршня 18 находится в крайне нижнем положении и выключатель 32 также отключается.

I

Если подведенное (сетевое) давление больше минимального и имеет любое допустимое значение, то независимо от положения цилиндра 8 при закрытых водоразборных кранах относительно цилиндра 4 и включенном выключателе 31 посредством полого штока 23 электросчетчик 34 остается выключенным выключателем 32, полым стержнем 24 (поршень 18 находится в предельно верхнем положении). Таким образом, при отсутствии водоотбора электросчетчик 34 не может быть включенным, что является непременным требованием для предлагаемого устройства.

Первый регулировочный узел, включающий цилиндр 4 с параболическими « отверстиями 5, цилиндр 8 с горизонтальной прорезью 9 и регулировочную пружину 7, выполняет функции стабилизации давления перед водоразборными кранами при постоянном гидравлическом режиме водопользования. Полый шток 23, присоединенный к этому узлу, соответственно, воздействует на электроцепь электросчетчика 34.

Для стабилязации постоянного давления независимо от числа одновременно открытых кранов действует второй регулировочный узел, включающий цилиндр 17, прикрепленный и одновременно перемещающийся с цилиндром 8, поршень 18, снабженный уравновешивающим грузом 19, и полый стержень 24, совмещенный со втулкой 27 с параболическими выступами 28, перекрывающими при перемещении горизонтальную

0

5

5

0

5

прорезь в цилиндре 8. К цилиндру 8 подведено сетевое давление, а к цилиндру 17 - давление перед водоразборными кранами.

Поршень 18 в цилиндре 17, а также выступы 28 втулки 27, расположенной во внутренней полости цилиндра 8, в зависимости от изменения режима водопользования, влияющего вначале на давление перед водоразборными кранами, стремятся, соответственно, изменить свое положение. При этом повышение давления тут же гасится дополнительными гидравлическими сопротив- лениями, возникающими в результате формирования проходного сечения, соответственно, перемещению выступов 28 втулки 27.

Таким образом, постоянство давле- ния перед водоразборными кранами независимо от режима пользования ими обеспечивается уравновешивающим грузом, встроенным в поршень 18, а через каждый кран вытекает постоянный расход, соответствующий его техническим параметрам, что фиксируется потенциометром 33 и электросчетчиком 34

В процессе водопользования одновременно-раздельно водоразборными кра нами при закрытии какого-либо крана поршень 18 поднимается и, соответственно, выступы 28 втулки 27 прикрывают проходное сечение, а при открытии какого-либо крана увеличивается проходное сечение для вытекания воды, что позволяет в зависимости от смещения между собой полых штока 23 и стержня 24 посредством потенциометра 33 и электросчетчика 34 в эквивалент- ном соотношении учитывать расход воды

Применение в предлагаемом водомере-стабилизаторе перемещающегося цилиндра во втором регулировочном узле и постоянного уравновешивающего груза в поршне второго регулировочного узла значительно повышает точность учета воды при водопользовании, что наряду с экономической выгодой имеет и социальное значение в коммунальном водоснабжении. Кроме того, снижаются затраты на проведение тарировочных работ для снятия гидравлических характеристик работы водомера-стабилизатора..-

Применение нажимной втулки 35 в сочетании с упором 36 позволяет использовать водомер-стабилизатор в качестве обычного запорного вентиля дл отключения от водопроводного стояка от квартирных водоразборных кранов на случай их ремонта.

Водомер-стабилизатор значительно дешевле, повышает точность учета воды, регулирует давление. Он может быть применен в условиях недостаточного исходного давления в сети, так как обладает меньшими гидравлическими сопротивлениями. Кроме того, водомер-стабилизатор, выполняя функции стабилизатора давления, обеспечивает сохранность водоразборной арматуры и особенно смывных бачков от порчи при повышенных давлениях, i

Формула изобретения

1. Водомер-стабилизатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, с двумя регулировочными узлами, первый из которых образован внешним цилиндром и внутренним цилиндром, подпружиненным регулировочной пружиной, причем во внешнем цилиндре имеется по крайней мере одно дросселирующее параболическое отверстие, а во внутреннем цилиндре - по крайней мере одна дросселирующая прямоугольная горизонтальная прорезь, внутренний цилиндр регулировочного узла снабжен полым штоком, в котором установлен полый стержень, а второй регулировочный узел образован цилиндром, поршнем и втулкой с параболическими выступами, причем поршень установлен внутри цилиндра и соединен с полым-стержнем, а втулка установлена во внутреннем цилиндре и закреплена на полом стержне, приче концы полого штока и полого стержня расположены вне корпуса и на них установлены выключатели, включенные в электроцепь, содержащую потенциометр и электросчетчик, отличающийся тем, что, с целью повышния точности, цилиндр второго регулировочного узла соединен с внутренним цилиндром первого регулировочног узла, а поршень второго регулировочного узла снабжен уравновешивающим грузом, причем между цилиндром и корпусом закреплен дополнительный цилиндр, образующий с цилиндром полост соединенную с выходным патрубком.

2. Водомер-стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения режи- . ма запорного органа, на крышке корпуса установлена нажимная втулка с

возможностью воздействия на упор, закрепленный на полом штоке.

3. Водомер-стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что груз поршня выполнен в виде винта- пробки , размещенной в полости поршня .

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования и замера расхода жидких сред, наиболее предпочтительно в системах коммунального водоснабжения для рационального водопользования. Цель изобретения - повышение точности устройства, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения режима запорного органа. Водомер-стабилизатор содержит корпус 1, крышку 2, днище 3, первый регулирующий узел, включающий внешний цилиндр 4 по крайней мере с одним дросселирующим отверстием 5, кольцевую камеру 6, пружину 7 и внешний цилиндр 8 по крайней мере с одной дросселирующей прямоугольной горизонтальной прорезью 9, входной 10 и выходной 11 патрубки, канал 12, внутреннюю камеру 13, горизонтальную перегородку 14, камеру 15, дополнительный цилиндр 16, второй регулирующий узел, включающий цилиндр 17, поршень 18, уравновешивающий груз 19 в виде винта-пробки, перегородку 20, камеру 21, перегородку 22, полый шток 23, полый стержень 24, уплотнение 25, отверстия 26, втулку 27 с параболическими выступами 28, отверстия 29, полость 30, выключатели 31,32, потенциометр 33, электросчетчик 34, нажимную втулку 35, упор 36. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

- Фиг. г

/7

Фиг.З

Фиг А