RU2044279C1

RU2044279C1 - Turbine-driven tangential water flow meter

Info

Publication number: RU2044279C1
Application number: RU92003437A
Authority: RU
Inventors: В.А. Коротков; А.Н. Валиулин; Л.Ф. Новикова
Original assignee: Тульский государственный технический университет
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device has two parts. The first part is a base with central rectangular region coupled with inlet and outlet branch pipes by its sites, keeping the cross-section area unchanged. There is a window in the first part, the window being coupled with the second part window having cylindric shape with bottom of bowl-like shape, in which non-magnetic partition of bowl-like shape is mounted. L-shaped turbine blades have internal edges with driving magnetic half-sleeve mounted on the side close to the partition. The driven half-sleeve is located behind the partition and is kinematically coupled with counting unit. EFFECT: enhanced accuracy in determining water discharge rate. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения расхода питьевой и технической воды. The invention relates to the field of instrumentation and is intended for measuring the flow rate of drinking and industrial water.

Известен счетчик жидкости, содержащий корпус, тангенциально расположенную к потоку турбинку, передающий узел, выполненный в виде двух магнитных полумуфт, разделенных герметичной перегородкой из немагнитного материала, а также редуктор и счетный механизм. Ось вращения турбинки при установке водосчетчика должна быть сориентирована вертикально [1]
Недостатком данного счетчика являются жесткие требования к ориентации турбинного узла. Ось турбинки при установке счетчика должна располагаться вертикально. Отклонение ее от вертикали приводит к ошибкам в показаниях счетчика. Это связано с использованием опорных подшипников, на которых установлена ось турбинки. Коэффициент трения возрастает с отклонением от вертикали. Использование подшипников качения или скольжения уменьшает чувствительность водосчетчика.A known fluid meter containing a housing tangentially located to the flow of the impeller, a transmitting unit made in the form of two magnetic coupling halves separated by a sealed partition of non-magnetic material, as well as a gearbox and a counting mechanism. The axis of rotation of the turbine when installing the water meter should be oriented vertically [1]
The disadvantage of this meter is the strict orientation requirements of the turbine assembly. The axis of the turbine when installing the meter should be located vertically. Deviation from the vertical leads to errors in the meter readings. This is due to the use of thrust bearings on which the axis of the turbine is mounted. The friction coefficient increases with a deviation from the vertical. The use of rolling or plain bearings reduces the sensitivity of the water meter.

Ближайшим аналогом к изобретению является турбинно-тангенциальный датчик расхода, содержащий корпус, измерительную турбинку, свободно посаженную на ось, установленную в подшипниках, две дополнительные крыльчатки, жестко закрепленные на оси, передаточный и счетный механизмы [2] Дополнительные крыльчатки вращают ось измерительной турбинки и тем самым уменьшают износ подшипников измерительной турбинки. Однако данная конструкция расходомера сложна, а на рабочую турбинку воздействует только треть энергии потока жидкости, что ухудшает чувствительность расходомера. The closest analogue to the invention is a turbine-tangential flow sensor, comprising a housing, a measuring turbine freely mounted on an axis mounted in bearings, two additional impellers rigidly fixed to the axis, transmission and counting mechanisms [2] Additional impellers rotate the axis of the measuring turbine and thereby most reduce wear on the bearings of the measuring turbine. However, this flowmeter design is complex, and only a third of the energy of the fluid flow acts on the working turbine, which affects the sensitivity of the flowmeter.

Цель изобретения упрощение конструкции и повышение чувствительности водосчетчика. The purpose of the invention is to simplify the design and increase the sensitivity of the water meter.

Для этого в турбинно-тангенциальном водосчетчике, содержащем разъемный корпус с подводящим и отводящим патрубками круглого профиля, тангенциально расположенную в нем измерительную турбинку, ось которой установлена в подшипниках опор, передаточный механизм, счетный механизм, корпус выполнен разъемным, одна его часть в виде основания с центральным участком прямоугольного сечения, сопряженного с патрубками участками, выполненными с сохранением площади поперечного сечения, на центральном участке основания корпуса со стороны большей грани выполнено окно, сопряженное с окном второй цилиндрической части корпуса, лопасти турбинки выполнены Т-образного профиля по размерам прямоугольного сечения центрального участка основания корпуса, передаточный механизм выполнен в виде радиальной ведущей полумуфты, закрепленной на внутренних кромках лопастей турбинки, перегородки из немагнитного материала чашеобразной формы, цилиндрическая поверхность которой коаксиальна ведущей полумуфте, закрепленной в цилиндрической части корпуса с одной стороны турбинки, ведомой полумуфты, связанной со счетным механизмом и размещенной вместе с ним за перегородкой в цилиндрической части корпуса, с другой стороны турбинки выполнено дно корпуса, причем в перегородке и дне выполнены опоры под ось измерительной турбинки. To do this, in a turbine-tangential water meter containing a detachable body with inlet and outlet branch pipes of a round profile, a measuring turbine tangentially located in it, the axis of which is installed in the bearings of the bearings, the transmission mechanism, the counting mechanism, the housing is made detachable, one part of it in the form of a base with the Central section of a rectangular section, paired with the pipe sections, made with the preservation of the cross-sectional area, in the Central section of the base of the housing from the side of a larger neither the window is connected with the window of the second cylindrical part of the casing, the blades of the turbine are made of a T-shaped profile according to the dimensions of the rectangular section of the central section of the base of the casing, the transmission mechanism is made in the form of a radial drive coupling half mounted on the inner edges of the blades of the turbine, a partition made of non-magnetic cup-shaped material , the cylindrical surface of which is coaxial with the leading coupling half, fixed in the cylindrical part of the housing on one side of the turbine, the driven coupling half, associated with the counting mechanism and placed with it behind the partition in the cylindrical part of the housing, on the other side of the turbine there is a bottom of the housing, and in the partition and the bottom there are supports under the axis of the measuring turbine.

Упрощение конструкции водосчетчика достигается благодаря использованию разъемного корпуса осесимметричной формы и тем, что ведущая полумуфта закреплена непосредственно на вращающейся измерительной турбинке благодаря ее лопастям Т-образной формы, тем самым используется пространство Т-образного обода. Корпус легко разбирается, что удобно при профилактических и ремонтных работах. Такая конструкция лопастей турбинки обеспечивает высокую чувствительность водосчетчика. Simplification of the design of the water meter is achieved through the use of an axially symmetrical split housing and the fact that the drive coupling is mounted directly on the rotating measuring turbine due to its T-shaped blades, thereby using the space of the T-shaped rim. The case is easily disassembled, which is convenient for maintenance and repair work. This design of the blades of the turbine provides high sensitivity of the water meter.

На фиг. 1 показан водосчетчик, вид сверху; на фиг.2 то же, продольный разрез; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2. In FIG. 1 shows a water meter, a top view; figure 2 is the same, a longitudinal section; figure 3 section BB in figure 2.

Водосчетчик состоит из разъемного корпуса, имеющего основание 1 и цилиндрическую часть 2. В основании 1 имеются входной 3 и выходной 4 патрубки круглого профиля, связанные с центральной частью 5 прямоугольного профиля участками 6. Площадь поперечного сечения всех участков постоянна. На центральном участке 5 со стороны большой грани выполнено окно 7. Цилиндрическая часть корпуса 2 также имеет окно 8, форма и размеры которого одинаковы с окном 7. При сборке корпуса окна 7 и 8 сопряжены, а для обеспечения герметичности соединения между ними установлена эластичная прокладка 9. В цилиндрической части корпуса 2 установлена турбинка 10, лопасти которой выполнены Т-образной формы и в соответствии с размерами участка 5 прямоугольного профиля. Дно 11 цилиндрической части корпуса 2 выполнено чашеобразной формы в соответствии с формой обода турбинки 10. В горловине 12 цилиндрической части корпуса 2 установлена перегородка 13 чашеобразной формы из немагнитного материала. Дно 11 и перегородка 13 имеют гнезда 14 под опорные подшипники 15, в которые помещена ось 16 турбинки 10. Перегородка 13 закреплена в горловине 12 гайкой 17 и контргайкой 18. Для передачи крутящего момента на счетный механизм на внутренних кромках лопастей турбинки 10 со стороны перегородки 13 закреплена ведущая магнитная полумуфта 19. The water meter consists of a detachable casing having a base 1 and a cylindrical part 2. At the base 1 there are inlet 3 and 4 outlets of round profile connected to the central part 5 of the rectangular profile by sections 6. The cross-sectional area of all sections is constant. A window 7 is made on the central portion 5 from the side of the large face. The cylindrical part of the housing 2 also has a window 8, the shape and dimensions of which are the same as that of the window 7. When assembling the housing, the windows 7 and 8 are conjugated, and an elastic gasket 9 is installed between them. A turbine 10 is installed in the cylindrical part of the housing 2, the blades of which are made in a T-shape and in accordance with the dimensions of the rectangular section 5. The bottom 11 of the cylindrical part of the housing 2 is made in the cup shape in accordance with the shape of the rim of the turbine 10. In the neck 12 of the cylindrical part of the housing 2 there is a partition 13 of the cup shape made of non-magnetic material. The bottom 11 and the baffle 13 have sockets 14 for thrust bearings 15 in which the axis of the turbine 10 is placed. The baffle 13 is fixed in the neck 12 by a nut 17 and a lock nut 18. To transmit torque to the counting mechanism on the inner edges of the blades of the turbine 10 from the side of the baffle 13 fixed leading magnetic coupling half 19.

На горловине 12 установлен цилиндрический корпус 20 счетного узла, в котором закреплен счетчик 21, связанный с редуктором 22, взаимодействующим с ведомой магнитной полумуфтой 23 через валик 24. В полумуфте 23 имеется выемка под гнездо 14. На гнезде 14 установлен подшипник 25. Таким образом ведомая полумуфта 23 закреплена на двух опорах, что обеспечивает жесткость конструкции и повышает надежность в работе. Герметизация счетного узла обеспечивается установкой стекла 26 с прокладкой, которые крепятся гайкой 27. Экран счетного механизма защищается поворотной крышкой 28. На фиг.2 показан вариант крепления цилиндрической части корпуса 2 к его основанию 1 с помощью проволочной струбцины, состоящей из проволочных хомутов 29, платформы 30 и винтов 31. Во входной патрубок 3 вставлен фильтр (не показан), предохраняющий прибор от засорения. On the neck 12, a cylindrical housing 20 of the counting unit is mounted, in which a counter 21 is fixed, connected to the gearbox 22, which interacts with the driven magnetic coupling half 23 through the roller 24. In the coupling half there is a recess for the socket 14. A bearing 25 is mounted on the socket 14. the coupling half 23 is mounted on two supports, which ensures structural rigidity and improves reliability. The sealing of the counting unit is ensured by the installation of glass 26 with a gasket, which are fastened with a nut 27. The screen of the counting mechanism is protected by a rotary cover 28. Figure 2 shows an option for fastening the cylindrical part of the housing 2 to its base 1 using a wire clamp, consisting of wire clamps 29, platform 30 and screws 31. A filter (not shown) is inserted into the inlet pipe 3, which protects the device from clogging.

Водосчетчик работает следующим образом. Через трубопровод вода поступает во входной патрубок 3 круглого профиля и очищается фильтром. Через участок 6 вода попадает в центральный участок 5 прямоугольного профиля. Гидродинамический напор воды вращает лопасти турбинки 10. Ведущая магнитная полумуфта 19, закрепленная на лопастях турбинки 10, приводит во вращение ведомую полумуфту 23 и через валик 24 редуктор 22 и счетчик 21, фиксирующий расход воды. The water meter works as follows. Through the pipeline, water enters the inlet pipe 3 of a round profile and is cleaned by a filter. Through section 6, water enters the central section 5 of a rectangular profile. The hydrodynamic pressure of the water rotates the blades of the turbine 10. The leading magnetic coupling 19, mounted on the blades of the turbine 10, drives the driven coupling half 23 and, through the roller 24, the gearbox 22 and the meter 21, fixing the water flow.

Claims

TURBINE-TANGENTIAL WATER METER, comprising a housing with inlet and outlet nozzles of circular cross section, a measuring turbine tangentially located in it, the axis of which is mounted in bearings of bearings, a transmission mechanism, a counting mechanism, characterized in that the housing is made detachable, one part of it in the form of a base with the central section of the rectangular section is connected with the pipes by sections made with preserving the cross-sectional area of the pipes, in the central section of the housing base of the nth face is a window conjugated with a window of the second cylindrical part of the casing, the blades of the turbine are made of a T-shaped profile according to the dimensions of the rectangular section of the central section of the base of the casing, the transmission mechanism is made in the form of a radial drive coupling half mounted on the inner edges of the blades of the turbine, a partition made of non-magnetic cup-shaped material forms, the cylindrical surface of which is coaxial to the leading coupling half, mounted in the cylindrical part of the housing on one side of the turbine driven half coupling connected with the counting mechanism and placed with it behind the partition in the cylindrical part of the casing, on the other side of the turbine, the bottom of the cylindrical part of the casing is made, and in the partition and the bottom there are supports under the axis of the measuring turbine.