LV14434B

LV14434B - Water meter

Info

Publication number: LV14434B
Application number: LVP-11-109A
Authority: LV
Inventors: Vladislavs PUGAČEVS; Aleksandrs IVANOVS; Boriss Tarancevs; Baiba Ose
Original assignee: Sistemserviss, Sia; Fizikālās Enerģētikas Institūts
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2012-01-20
Also published as: LV14434A

Abstract

There is offered a water meter (1) with improved effectiveness of protection from the impact of external magnetic fields, which comprises: a body (1) with the inlet (2) and outlet (3) conduits (fittings) for the water flowing; working turbine wheel (4), magnetic coupling, which consists of two parts: drive half-coupling (5) connected with working turbine wheel, and driven half-coupling (6) connected with the dial mechanism of the water meter (7). The core elements of the drive and driven half-couplings are the magnetic mechanisms with permanent magnets (8 and 9). The magnetic system of the drive half-coupling is located in the ring ferromagnetic magnetic conductor (10). The drive half-coupling (5) concentrically encompasses the driven half-coupling (6). The cylindrical section (11) of the mentioned pressure bulkhead (12) is arranged between the two half-couplings in the air gap. If the water meter is located in external magnetic field of permanent magnets placed outside, the external magnetic flow is shut off between two magnetic fields established by the ring magnetic conductor of the external half-coupling therethrough, blocking the influence of external field on the work of driven half-coupling connected with the dial mechanism of water meter. Therefore the ring magnetic conductor is playing the role of the a magnetic screen, which improves the protection effectiveness from the external magnetic fields.

Description

Izgudrojuma aprakstsDescription of the Invention

Izgudrojuma pielietošanas sfēra ir liela šķidruma apjoma mērīšana, to izlaižot caur mērīšanas ierici nepārtrauktā plūsmā, precīzāk - tie ir ūdens patēriņa skaitītāji.The field of application of the invention is the measurement of a large volume of liquid by passing it through a measuring device in a continuous flow, more specifically, water meters.

Zināmā tehnikas līmeņa analīzeAnalysis of prior art

Šobrīd ir pazīstami ūdens patēriņa skaitītāji (1), kas sastāv no korpusa ar kanālu priekš šķidruma tecēšanas, turbīnas darba rata, magnētiskā sajūga, kura vadošais pussajūgs ir savienots ar turbīnas darba ratu, bet otrs - vadāmais pussajūgs ir savienots ar skaitļošanas mehānismu. Starp šiem pussajūgiem ir izvietota hermētiska sieniņa jeb diafragma, kas atdala skaitļošanas mehānismu no ūdens plūsmas. Magnētiskais sajūgs ir uzbūvēts tādējādi, ka plakne, kurā uzkrājas gaiss, ir peipendikulāra uzmavas asij. Magnētiskajam sajūgam ir diskveida konstrukcija, pie kam gaisa spraugas plakne ir perpendikulāra sajūga griešanās asij. Šīs sistēmas trūkums ir tās augstā jūtība pret ārējiem magnētiskajiem laukiem, kuri vienādi var iedarboties kā uz vienu, tā uz otru sajūgu un bremzēt vai apstādināt tos, tādējādi ietekmējot uz patērētā ūdens uzskaites objektivitāti. Šī magnētiskā sajūga īpašība lielā mērā ir sākotnējā problēma rādījumu starpībai starp māju ūdens ievades skaitītāju un mājas dzīvokļu ūdens skaitītāju rādījumu summu.Currently known water consumption meters (1) consist of a casing with a channel for fluid flow, a turbine impeller, a magnetic clutch with a leading semiconductor coupled to a turbine impeller and the other a controlled semiconductor coupled to a computing mechanism. Between these semi-couplings is an airtight wall or diaphragm separating the computing mechanism from the flow of water. The magnetic clutch is designed such that the plane in which air accumulates is perpendicular to the axis of the coupling. The magnetic clutch has a disc design with the air gap plane perpendicular to the axis of rotation of the clutch. The disadvantage of this system is its high sensitivity to external magnetic fields, which can act on both clutches in the same way and brake or stop them, thus affecting the objectivity of the metering of consumed water. This magnetic coupling feature is largely the original problem of the difference between the readings of the home water inlet meter and the home water meter.

Tāpat ir pazīstami arī tādi ūdens patēriņa skaitītāji, kuriem, lai mazinātu ārējo magnētisko spēku iedarbību uz ūdens patēriņa uzskaites precizitāti un tādējādi uz patērētā ūdens uzskaites objektivitāti, tiek izmantoti speciāli feromagnētiskie ekrāni (2), kuri traucē ārējo magnētisko lauku iedarbību un samazina to iedarbību uz vadošo pussajūgu un tādējādi uz ūdens patēriņa skaitītāja rādījumiem. Taču feromagnētiskais ekrāns negarantē drošu aizsardzību no ārējo magnētisko lauku iedarbības un ievērojami sarežģī skaitītāju konstrukciju.There are also known water meters that use special ferromagnetic screens (2) to reduce the influence of external magnetic fields on the accuracy of the water consumption and thus to the objectivity of the water consumption, which interferes with the external magnetic fields and leading half clutch and thus on the water meter reading. However, the ferromagnetic screen does not guarantee reliable protection from external magnetic fields and significantly complicates the construction of the meters.

Izgudrojuma mērķis ir paaugstināt ūdens patēriņa skaitītāja aizsardzības efektivitāti no ārējo magnētisko lauku iedarbības. Izvirzītais mērķis ir sasniegts tādējādi, ka ūdens patēriņa skaitītāja korpuss ir pārdalīts ar nekustīgu hermētisku sieniņu-diafragmu divās daļās, pie kam apakšējā daļā ir izvietots turbīnas darba rats un magnētiskā sajūga vadošā daļa (vadošais pussajūgs), bet augšējā daļā ir izvietots skaitļošanas mehānisms un magnētiskā sajūga vadāmā daļa (vadāmais pussajūgs), pie tam vadošais pussajūgs koncentriski aptver vadāmo pussajūgu un starp pussajūgiem izvietoto minētās hermētiskās sieniņas-diafragmas cilindrisko daļu, tādā veidā samazinot izvietoto pastāvīgo magnētu magnētisko lauku iedarbību uz vadāmo pussajūgu.The object of the invention is to increase the protection of the water consumption meter from the influence of external magnetic fields. The object is achieved by dividing the water meter meter body with a rigid hermetic wall diaphragm in two parts, the lower part of which contains the turbine impeller and the magnetic coupling guiding part (conductive semiconductor) and the computing mechanism and magnetic part in the upper part. the guide coupling part (guided semi-coupling), the conductive semi-coupling concentrically comprising the guiding semi-coupling and the cylindrical part of said hermetic wall-diaphragm disposed between the coupling couplings, thereby reducing the magnetic fields of the permanent magnets on the guided semi-coupling.

Izgudrojumu ilustrē divi zīmējumi: ūdens patēriņa skaitītāja pamatelementu attēlojums garengriezumā (1 .att.) un magnētiskā sajūga šķērsgriezumā (2.att.). Ūdens patēriņa skaitītājs sastāv no korpusa 1 ar diviem cauruļveida savienojumiem 2 un 3, pa kuriem tiek padots un izvadīts ūdens, turbīnas darba rata 4, magnētiskā sajūga, kurš sastāv no divām daļām: vadošā pussajūga 5, kas savienots ar turbīnas darba ratu, un vadāmā pussajūga 6, kas savienots ar skaitītāja skaitļošanas mehānismu 7. Vadošā un vadāmā pussajūgu galvenie elementi ir magnētiskās sistēmas ar pastāvīgiem magnētiem 8 un 9. Vadošā pussajūga magnētiskā sistēma ir izvietota gredzenveida feromagnētiskā magnēta cauruļvadā 10. Vadošais pussajūgs 5 koncentriski aptver vadāmo pussajūgu 6. Gaisa spraugā starp pussajūgiem ir izvietota minētās hermētiskās sieniņas-diafragmas 12 cilindriskā daļa 11.The invention is illustrated by two drawings: a longitudinal view (Fig. 1) and a cross-section of a magnetic coupling (Fig. 2) showing the basic elements of a water consumption meter. The water consumption meter consists of a housing 1 with two tubular connections 2 and 3 for supplying and discharging water, a turbine impeller 4, a magnetic clutch consisting of two parts: a guiding semi-clutch 5 connected to a turbine impeller, and a semiconductor 6 coupled to the computing mechanism of the meter 7. The main elements of the guiding and guiding semiconductor are permanent magnets 8 and 9. a cylindrical portion 11 of said hermetic wall diaphragm 12 being disposed between the half couplings.

2.att. ir redzams magnētiskais sajūgs šķērsgriezumā, pie ksm vadošā pussajūga 9 magnētiskā sistēma aptver vadāmā pussajūga 8 magnētisko sistēmu un izvietoto starp tiem hermētiskās sieniņas - diafragmas 12 cilindrisko daļu 11. Vadošā pussajūga 9 magnētiskā sistēma ir izvietota gredzenveida feromagnētiskā magnēta cauruļvadā 10.Fig. 2 a magnetic coupling is shown in cross section, at the semiconductor coupling 9, the magnetic system comprises the magnetic system of the controlled semiconductor 8 and the cylindrical portion 11 of the diaphragm 12 positioned between them.

Piedāvātā ūdens patēriņa skaitītājs darbībaOperation of the proposed water consumption meter

Darba stāvoklī skaitītājs ir iemontēts ūdens padeves maģistrālē no ražotāja pie patērētāja. Ūdens tiek padots skaitītāja zemākajā daļā caur padeves savienojumu 2 un izvadīts caur izejošo savienojumu 3. Šādi ūdens iedarbojas uz darba turbīnas asmeņiem 4 un liek tiem griezties. Ūdens plūsma ir nodalīta no skaitļošanas mehānisma 7 ar nekustīgu hermētisku sieniņu - diafragmu 12, tāpēc griešanās moments no darba turbīnas 4 uz skaitļošanas mehānismu 7 tiek noraidīts bezkontaktu ceļā, iedarbojoties magnētiskā sajūga vadāmā 6 un vadošā 5 pussajūgu magnētiskajiem laukiem. Skaitītāja rādījumu precizitāte ir atkarīga no tā, cik sinhroni griežas magnētiskā sajūga abas daļas. Parastos apstākļos abi pussajūgi griežas sinhroni ar vienādu apgriezienu skaitu, nodrošinot griešanās momenta pārraidīšanu no turbīnas uz skaitļošanas mehānismu.In working condition, the meter is installed in the water supply line from the manufacturer to the consumer. The water is fed to the lower part of the meter through the inlet connection 2 and discharged through the outgoing connection 3. In this way, the water acts on the working turbine blades 4 and causes them to rotate. The flow of water is separated from the computing mechanism 7 by a rigid hermetic wall diaphragm 12, so that the torque from the working turbine 4 to the computing mechanism 7 is rejected by contact with the magnetic fields of the magnetic clutch guided 6 and the conductive 5. The accuracy of the meter reading depends on the synchronous rotation of both parts of the magnetic clutch. Under normal conditions, both half-clutches rotate synchronously at the same speed, providing torque transmission from the turbine to the computing mechanism.

Ja skaitītājs atrodas virs skaitītāja izvietoto magnētu ārējo magnētisko lauku iedarbības zonā, tad ārējā magnētiskā plūsma noslēdzas starp magnētu poliem pa ārējā pussajūga gredzenveida magnētisko cauruli un nekādu ievērojamu iedarbību uz vadāmo pussajūgu, kas savienots ar skaitītāja skaitļošanas mehānismu, neizraisa. Tādējādi gredzenveida magnētiskajai caurulei no vadošā pussajūga ir magnētiskā ekrāna loma, kas tiek izmantota skaitītāja aizsardzībai no ārējo magnētisko lauku iedarbības.If the meter is within the range of the external magnetic fields of the magnets positioned above the meter, the external magnetic flux terminates between the poles of the magnets through the outer semiconductor ring magnetic tube and does not cause any significant effect on the controlled semiconductor coupled to the meter. Thus, the annular magnetic tube from the conductive semiconductor plays the role of a magnetic screen which is used to protect the meter from external magnetic fields.

Lai efektīvāk nodrošinātu skaitītāja aizsardzību, gredzenveida magnētiskās caurules 10 garumam ir jābūt vienādam vai lielākam par abu pussajūgu pastāvīgo magnētu magnētisko sistēmu garumu. Vadošā pussajūgu polu skaits lp un vadāmā pussajūgu polu skaits 2p ir vienādi vai atrodas robežās no 2 līdz 4. Minētajai diafragmai 11 ir jābūt izgatavotai no nemagnētiska materiāla, piemēram, no plastmasas, vara, nerūsējoša tērauda un tamlīdzīgi.In order to provide more effective protection of the meter, the length of the annular magnetic tube 10 must be equal to or greater than the length of the magnetic systems of both half-coupled permanent magnets. The number of conductive half-coupling poles lp and the number of controlled half-coupling poles 2p are equal to or in the range of 2 to 4. The said diaphragm 11 must be made of a non-magnetic material such as plastic, copper, stainless steel and the like.

Piedāvātā izgudrojuma izmantošana novērsīs nepieciešamību uzstādīt papildus ekrānus, lai novērstu ārējo magnētisko lauku iedarbību uz skaitītāja rādījumiem.The use of the present invention will eliminate the need to install additional screens to prevent exposure to external magnetic fields on the meter reading.

Izmantotie informācijas avoti:Used information sources:

1. Patents EP Nc 0 212 000, kas publicēts 04.03.1987; SKI⁴ - G01F 1/075.1. Patent EP Nc 0 212 000, published 04.03.1987; SKI ⁴ - G01F 1/075.

2. JlriOHejib Oņebep ( ΦΡ ), Mapcent ΦρεΗ ( ΦΡ ). llaTeHT RU Nr. 2155391 VcTpOHCTBO MarHHTHOH 3aUļHTbl, Ony6jIHKOBaHHBIH 27.08.2000.2. JlriOHejib Onebep (ΦΡ), Mapcent ΦρεΗ (ΦΡ). llaTeHT RU no. 2155391 VcTpOHCTBO MarHHTHOH 3aUļHTbl, Ony6jIHKOBaHHBIH Aug 27, 2000.

Claims

Claim

A water consumption meter comprising: a channel for draining liquid; turbine impeller; a magnetic clutch having a guiding semi-coupling coupled to a turbine impeller and a controlled semi-coupling coupling to a computing mechanism; The hermetic diaphragm between the two coupling halves is characterized in that, in order to ensure the effect of the external magnetic fields on the results of the enumeration, the exterior conductive coupling concentrically covers the inner driven coupling of the magnetic coupling and the cylindrical portion of said diaphragm.

Water consumption meter according to claim 1, characterized in that the conductive semiconductor is arranged in a ring ferromagnetic magnet conduit which has a screen function and which provides protection of the actuator of the computing mechanism against external magnetic fields.

Water meter according to claim 1 or 2, characterized in that the conductive semiconductor annular magnet tube has a length equal to or longer than the length of the two permanent magnets 8 of the inner semiconductor.

Water meter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the number of magnetic poles on the guiding and guiding half coupling is the same and / or lies between 2 and 4 poles.

The diaphragm of claim 1, which is made of a non-magnetic material such as plastic, copper, stainless steel and the like.