CN1398344A - 装在一个公称内径组的管道中的水表及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装在一个公称内径组的管道中的水表及其工作方法，所述水表按沃尔特曼原理工作。本发明的任务是避免用于公称内径组的每个公称内径的校定成本和与之相关的缺点。总而言之，该任务的解决方案是，在水表的相关位置上，即在环槽(16)中且就在叶轮(8)前，当流力线大致平行于环槽(16)壁时，与相连管道的公称内径无关地存在着大致呈矩形的速度分布(19)，其中该流动状况在流量相同的情况下基本上一样。
Description
本发明涉及如权利要求1前序部分所述的水表及如权利要求8前序部分所述的水表工作方法。
例如，从WO91/04462、DE-PS841952、DE3732703A1、US3811323、US399432中知道了这样的按照沃尔特曼原理工作的水表。它们被安装在具有不同公称内径的管道中，其中为了不必为每个公称内径生产一个其结构尺寸相适应的量程插入件，将公称内径总括为公称内径组，其中使用了相同的量程插入件即结构尺寸相同且结构相同的量程插入件。由此一来，可以降低量程插入件的生产成本。
根据现有技术，必须为每个公称内径校定一个公称内径组的量程插入件，这随之带来了各种缺陷。一方面，由此提高了校定成本，这是因为要在检查台中准备好适应于不同公称内径的备件。另一方面，难于进行维修，因为水表操作人员在请求维修时常给出错误的公称内径。因此，维修技术人员把错误的量程插入件即按照另一个公称内径被校定的量程插入件带到安装地点，或者他预防性地随身携带一样多的且按照该公称内径组的各公称内径被校定的量程插入件。另一个缺点在于，提高了库存管理成本，这是因为，对每个公称内径组来说，必须准备与其中总括的公称内径一样多的已校定的量程插入件。
本发明的任务是消除现有技术的上述缺陷。
根据本发明，通过具有权利要求1技术特征的水表和通过具有权利要求8技术特征的方法来完成该任务。
概括地讲，本发明的解决方案是，在水表中的相关位置上，即在环槽中且就在叶轮前，在流力线大致平行于环槽壁的情况下，与相连管道的公称内径无关地存在着大致呈矩形的速度分布，其中这种流动状况在流量相同时是基本上一样的。因此，只是还需要根据公称内径组的一个公称内径来校定量程插入件，但该量程插入件随后可以无需改变标准且无需重新校定地被用于公称内径组的各公称内径中。
在水表的有利设计方案中，在上游的固定机构具有一个大致垂直的入流面，该入流面过渡到一个成圆柱形的或略微呈锥形发散的外周面，该外周面构成环槽的内壁，其中如此设计该过渡段，即就在叶轮面存在着大致呈矩形的速度分布。
形成这样的形状有利于，即使在该公称内径组的最小或较小的公称内径的情况下，不仅在叶轮前面存在相同的统一的流速，而且在那里存在着均匀一致的流动状况，由此导致了，从环槽横截面上看，水均匀一致地流向叶轮叶片。
从其余从属权利要求中得到了水表的其它有利的设计方案。
以下，结合一个实施例和所属附图来详细描述本发明。本发明涉及用于装在50毫米-100毫米公称内径组的管道中的水表。实际上使用的公称内径50毫米、80毫米、100毫米及或许有的第四公称内径65毫米都属于这个公称内径组。
唯一的附图示意示出了水表的纵截面，水表外壳1具有一个流入区2和一个流出区4，它们在一个外壳纵轴线12上相互对齐。在流入区2和流出区4之间，同轴地设置一个量程插入件3。它成沃尔特曼表的形式，其入流方向为箭头5方向并具有两个成蛋杯形状的固定机构6、7。固定机构6设置在上游侧，就是说它属于流入区2，而固定机构7设置在下游侧并因而与流出区4相邻地对置。固定机构6、7通过未示出的横撑杆被固定在一个也属于量程插入件3的测量圈3.1上。在固定机构6、7之间设置一个叶轮8，它由一个叶轮套筒8.1和装在其上的且分散于四周的叶片8.2构成。这些叶片8.2突出到固定机构6、7的外周面外地凸入一个环槽16中，该环槽形成于固定机构6、7壁和测量圈3.1之间。叶轮8通过销17、18可转动地支承在固定机构6或7上。由流过外壳1的水的入流引起的叶轮8转动通过一个未示出的轴被传递给一个也未示出的计数器，该计数器在量程插入件3上方地被固定在外壳1上。该计数器及传动机构属于现有技术，因此，详细或进一步的描述在这里就是多余的。
该图示出了一个外壳1，它被设置用于与一条公称内径为50毫米的管道相连。对这个水表来说，流入区2的内轮廓和流出区4的内轮廓用实线表示。为了省去其它多张附图，在这张图中用点划线表示用于与公称内径为80毫米和100毫米的管道相连的外壳1的内轮廓。
给该公称内径组的水表配备一个与量程插入件3的固定机构6相邻的流入区2内轮廓的第一区10，该第一区朝着流入起点9地呈锥形缩小并且以环槽16直径D与之相通。
对于最小公称内径50毫米来说，第一区10作为第二区11地连续延伸向流入起点9。
在用于80毫米中等公称内径的水表的情况下，一个流入区2内轮廓的在流入起点9前一直平行于水表纵轴线12的区域13与量程插入件3的固定机构相邻的区10相连。平行也意味着近似平行的走向，这例如可能是由于浇铸技术的原因而形成的。
除50毫米、80毫米和100毫米公称内径外，在该公称内径组中，也可能出现另一个中等公称内径65毫米。因此，与在80毫米公称内径时的情况相似地，产生了这样的内轮廓，即它平行于或近似平行于水表纵轴线12地延伸并与区域10相连，但这个内轮廓是根据65毫米公称内径而定的。
对于100毫米最大公称内径来说，平行于水表纵轴线12地延伸的区域13在流入起点9前过渡为一个本身呈锥形扩大的区域14。
在三个或四个用于不同公称内径的公称内径组水表中形成的流入区2内轮廓意味着，在50毫米最小公称内径的情况下，从流入起点9呈锥形扩大的内轮廓一直降低了流速，直到量程插入件3之前，在具有中等公称内径80毫米或65毫米的水表的情况下，只在第一区10中降低了流速，而在公称内径为100毫米的水表的情况下，首先在区域14中提高流速并接着使其保持不变并在区域10中又降低流速。由此一来，可以与固定机构6配合地获得均匀的流动状况，即当就在叶轮9前的流力线大致平行于环槽16壁时，获得了大致成矩形的速度分布19。
在上游的固定机构6构成沿方向5流入外壳1的水的入流体。水流分散于固定机构6上并随后流经环槽16，从而驱动叶轮8。固定机构6具有一个垂直的入流面6.1，它以曲率半径6.2过渡到一个略微呈锥形发散的外周面6.3。这种结构顾及了，即使在公称内径较小时且尤其是在最小公称内径50毫米的情况下，流力线在大致平行于环槽16壁的情况下就在叶轮8前均匀地经过环槽16。
这样的措施实际上是有意义的，即流出区4的内轮廓被设计成与流入区2的内轮廓相同。
本发明不仅可被用于所示的水表中，而且也可以被用于复合水表中，所述复合水表由一个设置在主管路中的且用于测量较大流通量的主水表和一个设置在副管道中的且用于测量小流通量的水表以及一个具有一个于水流5相反地受力的封闭件的转换阀构成，所述封闭件在关闭位置上贴着一个阀座并且在达到预定临界流量时接通或断开流经主水表的水流。
Claims (8)
1、一种装在一个具有一连串公称内径的公称内径组的管道中的水表，它具有一个带有对齐的流入区(2)和流出区(4)的外壳(1)、一个同轴地设置在该流入区和该流出区之间的量程插入件(3)，所述量程插入件对于该公称内径组的公称内径来说是一样的并且具有一个测量圈(3.1)，一个在上游侧的固定机构(6)和一个在下游侧的固定机构(7)同轴地设置在该测量圈内，一个叶轮(8)可转动地支承在这两个固定机构之间，该叶轮的叶片(8.2)凸入一个成形于所述固定机构(6，7)和测量圈(3.1)之间的环槽(16)中，其特征在于，流入区(2)的内轮廓和在上游的固定机构(6)的外轮廓是如此设计的，即与相连管道的公称内径无关地且在流力线大致平行于环槽(16)壁的情况下，在环槽(16)中且就在叶轮(8)的前面存在着大致呈矩形的速度分布。
2、如权利要求1所述的水表，其特征在于，在上游的固定机构(6)具有一个大致垂直的入流面(6.1)，该入流面过渡到一个成圆柱形的或略微呈锥形发散的外周面(6.3)，该外周面构成环槽(16)的内壁，其中如此设计该过渡段，即就在叶轮(8)前面存在着大致呈矩形的速度分布。
3、如权利要求3所述的水表，其特征在于，该过渡段是曲率半径(6.2)。
4、如前述权利要求之一所述的水表，其特征在于，当其朝着流入起点(9)缩小并以环槽(16)直径(D)向着固定机构(6)敞开时，对公称内径组的所有公称内径来说，流入区(2)内轮廓的一个与在上游的固定机构(6)相邻的区域(10)是一样的。
5、如权利要求4所述的水表，其特征在于，对于公称内径组的最小公称内径来说，该区(10)的锥形缩小段作为第二缩小区(11)地一直延伸到流入起点(9)并在那里以最小公称内径结束。
6、如权利要求4所述的水表，其特征在于，对于一个或多个中等公称内径来说，该内轮廓的一个在流入起点(9)前都平行于或近似平行于水表纵轴线(12)地延伸的区域(13)与该区域(10)相连，这个区域(13)在那里以各自的中等公称内径结束。
7、如权利要求4所述的水表，其特征在于，对于最大公称内径来说，该内轮廓的一个平行于或近似平行于水表纵轴线(12)地延伸的区域与该区域(10)相连，这个区域过渡到一个本身在流入起点(9)前呈锥形扩大到最大公称内径的区域(14)。
8、一种使装在一个具有一连串公称内径的公称内径组的管道中的水表工作的方法，其中该水表具有一个带有对齐的流入区(2)和流出区(4)的外壳(1)，在该流入区和该流出区之间同轴地设置一个量程插入件(3)，它对于该公称内径组的所有公称内径来说是一样的并且具有一个测量圈(3.1)，一个在上游侧的固定机构(6)和一个在下游侧的固定机构(7)同轴地设置在该测量圈内，一个叶轮(8)可转动地支承在这两个固定机构之间，该叶轮的叶片(8.2)凸入一个成形于所述固定机构(6，7)和测量圈(3.1)之间的环槽(16)中，其特征在于，如此使水表工作，即与相连管道的公称内径无关地，在流力线大致平行于环槽(16)壁的情况下，在环槽(16)中且就在叶轮(8)前面存在着大致呈矩形的速度分布。
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