IT201600094540A1

IT201600094540A1 - FLOW METER OF LIQUIDS AND PROCEDURE FOR ITS REALIZATION.

Info

Publication number: IT201600094540A1
Application number: IT102016000094540A
Authority: IT
Inventors: Otto Varini
Original assignee: Piusi Spa
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2018-03-21

Description

MISURATORE DI PORTATA DI LIQUIDI E PROCEDIMENTO PER LA SUA REALIZZAZIONE LIQUID FLOW METER AND PROCEDURE FOR ITS REALIZATION

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato concerne un misuratore di portata di liquidi ed un procedimento per la sua realizzazione. The present invention relates to a liquid flow meter and a process for its realization.

Sono noti misuratori di portata di liquidi, particolarmente di tipo digitale, utilizzati tipicamente per il conteggio dei litri di carburante erogati dalle pistole di distributori, i quali sono costituiti da un corpo del misuratore, in cui è definito un condotto di passaggio del liquido, che è destinato ad essere interposto lungo un tubo di convogliamento del liquido stesso. Liquid flow meters are known, particularly of the digital type, typically used for counting the liters of fuel dispensed by dispenser guns, which consist of a meter body, in which a liquid passage duct is defined, which it is intended to be interposed along a pipe for conveying the liquid itself.

All'interno del condotto del misuratore è alloggiata una turbina che viene messa in rotazione dal passaggio di liquido attraverso il condotto del misuratore, in modo da poter misurare il valore della portata del liquido in funzione della velocità di rotazione della turbina. A turbine is housed inside the flowmeter duct which is rotated by the passage of liquid through the flowmeter duct, so as to be able to measure the value of the liquid flow rate as a function of the turbine rotation speed.

Tipicamente, la turbina è associata ad un albero di rotazione, supportato girevolmente, attorno al suo asse, dal corpo del misuratore e disposto coassialmente al condotto di passaggio del liquido. Typically, the turbine is associated with a rotation shaft, rotatably supported, around its axis, by the meter body and arranged coaxially to the liquid passage duct.

In particolare, la turbina presenta, generalmente, almeno due pale disposte, in modo simmetrico, da parti diamentralmente opposte tra loro rispetto all'asse dell'albero di rotazione. In particular, the turbine generally has at least two blades arranged symmetrically on parts that are diamentally opposite each other with respect to the axis of the rotation shaft.

Ciascuna pala della turbina è collegata all'albero di rotazione mediante un perno di supporto, sostanzialmente perpendicolare all'asse dell'albero di rotazione, ed è costituita da due rispettivi tratti o porzioni di pala, di conformazione allungata e di uguale lunghezza, che si sviluppano radialmente, da parti tra loro opposte rispetto al rispettivo perno di supporto, lungo una direzione inclinata rispetto all'asse dell'albero di rotazione. Each blade of the turbine is connected to the rotation shaft by means of a support pin, substantially perpendicular to the axis of the rotation shaft, and consists of two respective sections or portions of the blade, of elongated conformation and of equal length, which are they develop radially, on opposite sides with respect to the respective support pin, along an inclined direction with respect to the axis of the rotation shaft.

Le dimensioni del condotto del misuratore e della turbina in esso alloggiata vengono determinati in base all'intervallo valori di portata per il quale si garantisce un livello di precisione desiderato per il misuratore. The dimensions of the meter duct and of the turbine housed therein are determined on the basis of the flow rate range for which a desired level of accuracy is guaranteed for the meter.

Così, per realizzare misuratori idonei a misurare valori di portata relativamente bassi, con un livello di precisione prestabilito, il condotto e la turbina sono dimensionati in modo da risultare più piccoli, rispetto al condotto di convogliamento e la tubina dei misuratori idonei alla misurazione di portate più alte con il medesimo livello di precisione. Thus, to create meters suitable for measuring relatively low flow rates, with a predetermined level of precision, the duct and the turbine are sized in such a way as to be smaller than the conveying duct and the tube of meters suitable for measuring flow rates. higher with the same level of accuracy.

Questo fatto comporta la necessità di diversificare notevolmente la produzione dei misuratori e la relativa componentistica, in base ai valori di portata per la cui misurazione sono destinati. This fact entails the need to considerably diversify the production of meters and related components, based on the flow rate values for which they are intended.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere questo problema, realizzando un misuratore di portata di liquidi che consenta di misurare determinati intervalli di portate di liquidi, garantendo il medesimo livello di precisione di misuratori idonei alla misurazione di portate superiori, senza, però, richiedere un diverso dimensionamento delle sue componenti rispetto a questi ultimi. The main task of the present invention is to solve this problem by realizing a liquid flow meter which allows to measure certain intervals of liquid flow rates, guaranteeing the same level of precision of meters suitable for measuring higher flow rates, without, however, requiring a different sizing of its components compared to the latter.

All'interno di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di fornire un procedimento per realizzare misuratori portata di liquidi che consenta di realizzare vari tipi di misuratori per la misurazione di diversi intervalli di valori di portata, con lo stesso livello di precisione, utilizzando però solo componenti di dimensioni standard, senza, quindi, dover diversificare il dimensionamento dei componenti dei diversi tipi di misuratori. Within this aim, an object of the present invention is to provide a method for making liquid flow meters which allows to produce various types of meters for measuring different ranges of flow rates, with the same level of precision, however, using only standard-sized components, without therefore having to diversify the sizing of the components of the different types of gauges.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento per realizzare misuratori portata di liquidi che consenta di realizzare misuratori per diversi intervalli di valori di portata con costi di investimento notevolmente inferiori rispetto alla tecnica nota. Questo compito nonché questi e altri scopi ancora che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da un misuratore, secondo il trovato, come definito nella rivendicazione 1. Not least object of the present invention is to provide a method for manufacturing liquid flow meters which allows to produce meters for different ranges of flow rates with considerably lower investment costs than in the known art. This aim, as well as these and other objects which will become clearer hereinafter, are achieved by a measuring device according to the invention, as defined in claim 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del misuratore, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the meter according to the invention, illustrated, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings in which:

la figura 1 mostra in vista prospettica un misuratore secondo il trovato; Figure 1 is a perspective view of a meter according to the invention;

la figura 2 mostra un'altra vista prospettica del misuratore secondo il trovato; Figure 2 shows another perspective view of the meter according to the invention;

la figura 3 è una vista laterale del misuratore secondo il trovato; Figure 3 is a side view of the meter according to the invention;

la figura 4 mostra una vista in sezione longitudinale del misuratore secondo il trovato; la figura 5 illustra in vista prospettica la turbina di un misuratore secondo la tecnica nota; la figura 6 è una vista in pianta della turbina secondo la tecnica nota; Figure 4 shows a longitudinal sectional view of the meter according to the invention; Figure 5 is a perspective view of the turbine of a meter according to the prior art; Figure 6 is a plan view of the turbine according to the known art;

la figura 7 mostra la turbina secondo la tecnica nota in vista frontale; figure 7 shows the turbine according to the known art in front view;

la figura 8 è una vista prospettica della turbina del misuratore secondo il trovato; Figure 8 is a perspective view of the turbine of the meter according to the invention;

la figura 9 mostra una vista in pianta della turbina del misuratore secondo il trovato; figure 9 shows a plan view of the turbine of the meter according to the invention;

la figura 10 mostra in vista frontale la turbina del misuratore secondo il trovato. Figure 10 is a front view of the turbine of the meter according to the invention.

Con riferimento alle suddette figure, il misuratore di portata di liquidi, secondo il trovato, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1, comprende un corpo 2 del misuratore che definisce, al proprio interno, un condotto 3 di passaggio del liquido, che può essere opportunamente dotato di un raccordo di ingresso 3a e di un raccordo di uscita 3b. With reference to the aforementioned figures, the liquid flow meter according to the invention, indicated as a whole with the reference number 1, comprises a body 2 of the meter which defines, internally, a duct 3 for the passage of the liquid, which can be suitably equipped with an inlet fitting 3a and an outlet fitting 3b.

Il condotto 3 viene percorso dal liquido in un senso, indicato vantaggiosamente con una freccia 100 riportata sulla superficie esterna del corpo 2 del misuratore 2, per facilitare l'installazione del misuratore, dal raccordo di ingresso 3a verso il raccordo di uscita 3b. The duct 3 is traversed by the liquid in one direction, advantageously indicated by an arrow 100 shown on the external surface of the body 2 of the meter 2, to facilitate the installation of the meter, from the inlet fitting 3a to the outlet fitting 3b.

Nel condotto 3 è alloggiata una turbina 4 che viene posta in rotazione dal passaggio del liquido attraverso il condotto 3. A turbine 4 is housed in the duct 3 which is rotated by the passage of the liquid through the duct 3.

Opportunamente, alla turbina 4 è associato un dispositivo rilevatore, di per sé noto, della sua velocità angolare, che risulta collegato ad una unità di elaborazione, non raffigurata, la quale è alloggiata nel corpo 2 ed è collegata ad un display 5, disposto sulla superficie esterna del corpo 2, che fornisce il valore della portata di liquido convogliato nel condotto 3 e determinato dall'unità di elaborazione in funzione della velocità angolare della turbina 4. Conveniently, the turbine 4 is associated with a per se known detector device of its angular velocity, which is connected to a processing unit, not shown, which is housed in the body 2 and is connected to a display 5, arranged on the external surface of the body 2, which provides the value of the flow rate of liquid conveyed in the duct 3 and determined by the processing unit as a function of the angular velocity of the turbine 4.

La turbina 4 è associata ad un albero di rotazione 6, che è girevolmente supportato, alle sue estremità assiali, dal corpo 2 del misuratore, tramite, ad esempio, un supporto alettato 7a ed una boccola 7b, e che risulta montato sostanzialmente coassiale al condotto 3. The turbine 4 is associated with a rotation shaft 6, which is rotatably supported, at its axial ends, by the meter body 2, by means of, for example, a finned support 7a and a bushing 7b, and which is mounted substantially coaxial to the duct. 3.

In particolare, la turbina 4 comprende almeno due pale 8, le quali sono collegate solidalmente all'albero di rotazione 6, ad esempio mediante rispettivi perni 9 disposti perpendicolarmente all'asse dell'albero di rotazione 6. In particular, the turbine 4 comprises at least two blades 8, which are integrally connected to the rotation shaft 6, for example by means of respective pins 9 arranged perpendicular to the axis of the rotation shaft 6.

Le pale 8 della turbina 4 presentano ciascuna una prima porzione 8a, rivolta contro il flusso del liquido che attraversa il condotto 3, ed una seconda porzione 8b, rivolta dalla parte opposta al flusso del liquido che attraversa il condotto 3. The blades 8 of the turbine 4 each have a first portion 8a, facing the flow of the liquid that passes through the duct 3, and a second portion 8b, facing the opposite side to the flow of the liquid that passes through the duct 3.

Più in particolare, la prima porzione 8a e la seconda porzione 8b delle pale 8 si sviluppano longitudinalmente, da parti tra loro opposte rispetto ad un asse 9a, definito, come nel caso illustrato, dal corrispettivo perno 9, lungo una direzione inclinata rispetto all'asse dell'albero di rotazione 6. More specifically, the first portion 8a and the second portion 8b of the blades 8 extend longitudinally, on opposite sides with respect to an axis 9a, defined, as in the case illustrated, by the corresponding pin 9, along an inclined direction with respect to the rotation shaft axis 6.

La peculiarità del trovato consiste nel fatto che la seconda porzione 8b delle pale 8 presenta una lunghezza inferiore rispetto alla prima porzione Vantaggiosamente, il rapporto tra la lunghezza della seconda porzione e la lunghezza della prima porzione è sostanzialmente compreso tra 1/5 e 1/2. Più particolarmente, come illustrato in particolare nelle figure 8, 9 e 10, la seconda porzione 8b delle pale 8 presenta uno sviluppo longitudinale troncato rispetto alla prima porzione 8a. The peculiarity of the invention consists in the fact that the second portion 8b of the blades 8 has a shorter length than the first portion Advantageously, the ratio between the length of the second portion and the length of the first portion is substantially between 1/5 and 1/2 . More particularly, as illustrated in particular in Figures 8, 9 and 10, the second portion 8b of the blades 8 has a truncated longitudinal development with respect to the first portion 8a.

Preferibilmente, la seconda porzione 8b presenta, alla sua estremità libera, una faccia piana 10 disposta in un piano perpendicolare all'asse dell'albero di rotazione 6. Preferably, the second portion 8b has, at its free end, a flat face 10 arranged in a plane perpendicular to the axis of the rotation shaft 6.

Con questa strutturazione, si ha che il misuratore secondo il trovato risulta in grado di misurare, con lo stesso livello di precisione, un intervallo di valori di portata del liquido che risulta inferiore rispetto all'intervallo di valori di portata misurabile da un misuratore dimensionalmente corrispondente, realizzato secondo la tecnica nota, ossia in cui la turbina presenta la prima e la seconda porzione delle pale di pari lunghezza. With this structuring, the meter according to the invention is able to measure, with the same level of precision, a range of flow rate values of the liquid which is lower than the range of flow rates measurable by a dimensionally corresponding meter , made according to the known art, ie in which the turbine has the first and second portion of the blades of equal length.

Per la realizzazione del misuratore secondo il trovato, si può procedere nel modo seguente. For the realization of the measuring device according to the invention, one can proceed in the following way.

Si fornisce un corpo 2 del misuratore con definito un condotto 3 di passaggio del liquido che è dimensionato, nel suo diametro, per la misurazione di un prestabilito intervallo di valori di portata, nel cui ambito si garantisce un determinato livello di precisione desiderato. A meter body 2 is provided with a defined liquid passage duct 3 which is sized, in its diameter, for measuring a predetermined range of flow rate values, within which a certain desired level of precision is guaranteed.

Si fornisce, inoltre, una turbina 40, dimensionata per consentire la misurazione del suddetto prestabilito intervallo di valori di portata con il livello di precisione desiderato, la quale turbina 40 risulta realizzata come mostrato nelle figure dalla 5, 6 e 7, ossia con una prima porzione 8a ed una seconda porzione 8b, di conformazione sostanzialmente uguale, sviluppantesi longitudinalmente, da parti tra loro opposte rispetto all'asse 9a, come nella tecnica nota. Furthermore, a turbine 40 is provided, sized to allow the measurement of the aforementioned predetermined range of flow rates with the desired level of precision, which turbine 40 is made as shown in figures 5, 6 and 7, i.e. with a first portion 8a and a second portion 8b, of substantially the same conformation, extending longitudinally, on opposite sides with respect to the axis 9a, as in the known art.

A questo punto, si procede ad asportare almeno una parte della seconda porzione 8b delle pale 8 della turbina 40, in modo da ottenere una turbina 4, di tipo diverso, come quella mostrata nelle figure 8, 9 e 10, in cui la seconda porzione 8b delle pale 8 presenta una lunghezza inferiore rispetto alla lunghezza della prima porzione 8a delle pale stesse. At this point, at least a part of the second portion 8b of the blades 8 of the turbine 40 is removed, so as to obtain a turbine 4, of a different type, such as that shown in figures 8, 9 and 10, in which the second portion 8b of the blades 8 has a shorter length than the length of the first portion 8a of the blades themselves.

Vantaggiosamente, l'asportazione della parte della seconda porzione 8b delle pale 8 può essere effettuata tramite un taglio della seconda porzione 8b operato lungo un piano perpendicolare all'asse dell'albero di rotazione 6. Advantageously, the removal of the part of the second portion 8b of the blades 8 can be carried out by cutting the second portion 8b carried out along a plane perpendicular to the axis of the rotation shaft 6.

A questo punto, si inserisce la turbina 4 così ottenuta nel condotto 3, in modo tale da ottenere un misuratore di portata in grado di misurare, con il livello di precisione desiderato, un intervallo di valori di portata inferiore rispetto al suddetto prestabilito intervallo di valori. At this point, the turbine 4 thus obtained is inserted into the duct 3, in such a way as to obtain a flow meter capable of measuring, with the desired level of precision, a range of values with a lower flow rate than the aforementioned predetermined range of values .

In questo modo, partendo da componenti, come il condotto e la turbina, dimensionati e strutturati per la realizzazione di misuratori idonei alla misurazione di portate di valore alto, come ad esempio portate comprese tra 20 e 125 l/min, è possibile ottenere, mediante l'asportazione di almeno una parte della seconda porzione 8a delle pale 8 della turbina 40, una turbina 4 con una diversa geometria, che potrà essere usata per realizzare un misuratore in grado di misurare portate di valore basso, comprese ad esempio tra 1 e 17 l/min, sempre con lo stesso livello di precisione. In this way, starting from components, such as the duct and the turbine, sized and structured for the construction of meters suitable for measuring high flow rates, such as flow rates between 20 and 125 l / min, it is possible to obtain, by the removal of at least a part of the second portion 8a of the blades 8 of the turbine 40, a turbine 4 with a different geometry, which can be used to make a meter capable of measuring low flow rates, for example between 1 and 17 l / min, always with the same level of precision.

Si è in pratica costatato come il trovato sia in grado di assolvere pienamente al compito e agli scopi prefissati. In practice it has been found that the invention is capable of fully achieving the intended aim and objects.

Si evidenzia, in particolare, come, grazie al procedimento di realizzazione proposto, che prevede l'asportazione di almeno una parte della porzione delle pale della turbina opposta al flusso di liquido in ingresso al misuratore, è possibile ottenere un turbina con una geometria diversa, che permette di poter cambiare il range di valori di portata di utilizzo del misuratore, spostandolo verso portate inferiori, mantenendo comunque la precisione dichiarata. It should be noted, in particular, how, thanks to the proposed manufacturing process, which provides for the removal of at least a part of the portion of the turbine blades opposite the flow of liquid entering the meter, it is possible to obtain a turbine with a different geometry, which allows you to change the range of flow rate values of use of the meter, moving it towards lower flow rates, while maintaining the declared accuracy.

Il vantaggio di questa soluzione è di poter utilizzare, per la produzione dei misuratori nelle diverse versioni per portate alte o basse, una componentistica di dimensione standard, in particolare quella usualmente impiegata per la versione dei misuratori idonea alla misurazione degli intervalli di valori di portata più alti, senza bisogno quindi di realizzare, per i misuratori con range delle portate di utilizzo più bassi, componenti più piccoli, con conseguenti investimenti elevati. The advantage of this solution is to be able to use, for the production of meters in the different versions for high or low flow rates, a component of standard size, in particular that usually used for the version of meters suitable for measuring ranges of flow values more high, therefore without the need to create smaller components for meters with lower flow rates of use, with consequent high investments.

Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti. Le singole caratteristiche esposte in riferimento ad insegnamenti generali o a forme di realizzazione particolari, possono essere tutte presenti in altre forme di realizzazione o sostituire caratteristiche in queste forme di realizzazione. All the characteristics of the invention, indicated above as advantageous, convenient or the like, can also be missing or be replaced by equivalents. The individual characteristics set forth with reference to general teachings or particular embodiments can all be present in other embodiments or substitute features in these embodiments.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the dimensions and shapes, may be any according to requirements.

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

Claims

CLAIMS 1. Liquid flow meter comprising a meter body (2) defining a duct (3) for the passage of the liquid and internally housing a turbine (4) associated with a rotation shaft (6) rotatably supported by said body (2) of the meter and substantially coaxial to said duct (3), said turbine (4) comprising at least two blades (8) each having a first portion (8a) and a second portion (8b), extending longitudinally, on opposite sides with respect to an axis (9a) perpendicular to the axis of said rotation shaft (6), along a direction inclined with respect to the axis of said rotation shaft (6), said first portion (8a) facing the flow of liquid passing through said duct (3), characterized in that said second portion (8b) of said blades (8) has a shorter length than said first portion (8a).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that said second portion (8b) of said blades (8) has a truncated longitudinal development with respect to said first portion (8a).

3. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said second portion (8b) has, at its free end, a flat face (10) arranged in a plane perpendicular to the axis of said rotation shaft (6) .

4. Process for the realization of a liquid flow meter, characterized by the fact that it includes the phases which consist of: - providing a body (2) of the meter with a defined duct (3) for the passage of the liquid sized for measuring a predetermined range of flow rates with a determined level of precision; - providing a turbine (40) sized for measuring said predetermined range of flow rates with said level of precision, said turbine (40) being associated with a rotation shaft (6) and comprising at least two blades (8) each having a first portion (8a) and a second portion (8b), of substantially the same conformation and extending longitudinally, on opposite sides with respect to an axis (9a) perpendicular to the axis of said rotation shaft (6), along an inclined direction with respect to to the axis of said rotation shaft (6), said first portion (8a) being intended to be directed against the flow of liquid passing through said conduit (3); - removing at least a part of the second portion (8b) of said blades (8), to obtain a different turbine (4); - inserting the turbine (4) thus obtained in said duct (3) to obtain a flow meter able to measure, with said precision level, an interval of flow rates lower than said predetermined flow rate interval.

5. Process according to claim 4, characterized in that said removal step involves cutting at least a part of said second portion (8b) of said blades (8) along a plane perpendicular to the axis of said rotation shaft (6 ).