RU2157968C2

RU2157968C2 - Water meter

Info

Publication number: RU2157968C2
Application number: RU98107943A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Кобелев; Г.В. Викторов; В.Т. Калинин; О.Н. Ермишина
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 2000-10-20

Abstract

FIELD: measurement technology, measurement of amount of water in water supply systems. SUBSTANCE: water meter has case, measurement space where impeller is mounted, reduction gear of counting mechanism, rolling counter and filter with feeding nozzle. Characteristic feature of proposed water meter lies in presence of helical grooves directed longitudinally from inlet to outlet and made in internal surface of feeding nozzle. Helical grooves are connected to annular groove made in internal surface of feeding nozzle after inlet. EFFECT: enhance functional reliability of water meter thanks to additional cleaning of water with use of centrifugal forces. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в водоснабжении и гидравлике для измерения количества воды. The invention relates to measuring equipment and can be used in water supply and hydraulics to measure the amount of water.

Известен счетчик-расходомер (см. а.с. N 371444, М кл. C 01 F 3/00. Бюл. N 12. 1973.), содержащий корпус, рабочий орган, магнитную муфту, снабженную полым металлическим цилиндром, закрепленным на подпружиненной оси, указателя суммарного количества и мгновенного расхода. A known flow meter (see AS No. 371444, M class C 01 F 3/00. Bull. N 12. 1973.), comprising a housing, a working body, a magnetic coupling equipped with a hollow metal cylinder mounted on a spring-loaded axis, total quantity indicator and instantaneous flow rate.

Недостатком является низкая надежность из-за сложности конструктивного решения по взаимосвязи магнитных полумуфт и полого металлического цилиндра, закрепленного на подпружиненной оси, что особенно наблюдается при изменяющемся качестве воды, когда наличие загрязнений в движущемся потоке приводит к нарушению синхронности работы узлов счетчика. The disadvantage is the low reliability due to the complexity of the design solution for the relationship of magnetic coupling halves and a hollow metal cylinder mounted on a spring-loaded axis, which is especially observed with changing water quality, when the presence of contaminants in a moving stream leads to a violation of the synchronization of the counter units.

Известен водомерный счетчик (см. проспект-паспорт на одноструйные сухоходные водомерные счетчики фирмы Wehrie GmbH Prazisintechnik Германия. 1997. Москва), содержащий корпус, измерительную полость, в которой установлена крыльчатка, редуктор счетного механизма, роликовое отсчетное устройство и фильтр с подающим соплом. A known water meter (see prospectus is a passport for single-jet dry water meter with Wehrie GmbH Prazisintechnik Germany. 1997. Moscow), comprising a housing, a measuring cavity in which the impeller is installed, a gear of the counting mechanism, a roller reading device and a filter with a feed nozzle.

Недостатком является невозможность использования данного водомерного счетчика с заданной надежностью снятия показаний в системах водоснабжения при изменяющихся параметрах качества воды, что обусловлено наличием мелких твердых частиц загрязнений, проходящих через фильтр и, в конечном итоге, снижающих достоверность измерения путем воздействия на крыльчатку и, соответственно, на отсчетное устройство. The disadvantage is the impossibility of using this water meter with a given reliability of taking readings in water supply systems with changing water quality parameters, which is due to the presence of small solid particles of contaminants passing through the filter and, ultimately, reducing the reliability of the measurement by affecting the impeller and, accordingly, reading device.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежности работы водомерного счетчика в условиях эксплуатации с изменяющимися качественными параметрами воды (например, наличие мелких твердых частиц или повышенного содержания железа), путем использования дополнительного процесса очистки движущегося потока без потери давления, что достигается закруткой потока и использованием центробежных сил, возникающих при перемещении жидкости по винтообразным канавкам, выполненным на внутренней поверхности подающего сопла и продольно направленным от входного до выходного отверстий. The technical task of the invention is to ensure the reliability of the water meter in operating conditions with varying quality parameters of water (for example, the presence of small solid particles or high iron content), by using an additional process of cleaning a moving stream without pressure loss, which is achieved by swirling the stream and using centrifugal forces arising when fluid moves along helical grooves made on the inner surface of the feed nozzle and longitudinally directed from the inlet to the outlet.

Технический результат достигается тем, что водомерный счетчик содержит корпус, измерительную полость, в которой установлена крыльчатка, редуктор счетного механизма, роликовое отсчетное устройство и фильтр с подающим соплом, на внутренней поверхности которого выполнены винтообразные канавки, продольно направленные от входного до выходного отверстия. При этом винтообразные канавки соединяются с кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности подающего сопла за входным отверстием. The technical result is achieved by the fact that the water meter contains a housing, a measuring cavity in which the impeller is installed, a gear of the counting mechanism, a roller reading device and a filter with a feed nozzle, on the inner surface of which there are helical grooves longitudinally directed from the inlet to the outlet. In this case, helical grooves are connected to an annular groove made on the inner surface of the feed nozzle behind the inlet.

На фиг.1 представлена принципиальная схема водомерного счетчика; на фиг. 2 - развертка подающего сопла водомерного счетчика с винтообразными канавками, продольно направленными от входного до выходного отверстий; на фиг.3 - выполнение винтообразной канавки в поперечном сечении в виде "ласточкина хвоста". Figure 1 presents a schematic diagram of a water meter; in FIG. 2 - scan of the feed nozzle of the water meter with helical grooves, longitudinally directed from the inlet to the outlet; figure 3 - the implementation of a helical groove in cross section in the form of a "dovetail".

Водомерный счетчик содержит корпус 1, измерительную полость 2, в которой установлена крыльчатка 3, редуктор счетного механизма с системой магнитных датчиков 4, отсчетное устройство 5, фильтр 6 с подающим соплом 7. На внутренней поверхности подающего сопла 7 выполнены винтообразные канавки 8, имеющие в поперечном сечении вид "ласточкина хвоста" и продольно направленные в подающем сопле 7 до выходного отверстия 9 от входного отверстия 10. Кольцевая канавка 11, в которую входят винтообразные канавки 8, выполнена в подающем сопле 7 у входного отверстия 10. Измерительная полость 2 соединена с выходным соплом 12. The water meter includes a housing 1, a measuring cavity 2 in which the impeller 3 is installed, a gear of the counting mechanism with a system of magnetic sensors 4, a metering device 5, a filter 6 with a feed nozzle 7. On the inner surface of the feed nozzle 7 there are helical grooves 8 having transverse sectional view of the "dovetail" and longitudinally directed in the feed nozzle 7 to the outlet 9 from the inlet 10. An annular groove 11, which includes helical grooves 8, is made in the feed nozzle 7 at the inlet 10. The measurement cavity 2 is connected to an outlet nozzle 12.

Водомерный счетчик работает следующим образом. Вода с параметрами качества, соответствующего назначению (питьевая, хозяйственно-питьевая, производственная), пройдя фильтр 6, поступает во входное отверстие 10 подающего сопла 7 и, перемещаясь по винтообразным канавкам 8, продольно направленным до выходного отверстия 9, закручивается. Часть загрязнений, относительно крупных, находящихся в движущемся потоке воды, задерживается фильтром 6. Более мелкие частицы - микрочастицы (очищающая способность фильтра пропорциональна потере давления на преодоление гидравлического сопротивления в нем, поэтому не может осуществляться на фильтре столь глубокая очистка от микрочастиц в пределе давления, нормируемого изготовителем данных водомерных счетчиков), пройдя фильтр 6, закручиваются потоком жидкости и под действием центробежных сил смещаются к периферии, т.е. к внутренней поверхности подающего сопла 7, и попадают в полости винтообразных канавок 8, выполненных в поперечном сечении в виде "ласточкина хвоста". Во внутренних полостях винтообразных канавок 8 микрочастицы загрязнений коагулируют, укрупняются и смещаются в продольном направлении к кольцевой канавке 11 (см., например, патент РФ N 2111414, 6 E 21 B 7/14. Очищающее устройство дымовой трубы. Опубл. 20.05.98. Бюл. 14). The water meter works as follows. Water with the quality parameters corresponding to the purpose (drinking, drinking, production), having passed the filter 6, enters the inlet 10 of the supply nozzle 7 and, moving along the helical grooves 8, longitudinally directed to the outlet 9, is twisted. Some contaminants, relatively large, located in a moving stream of water, are retained by the filter 6. Smaller particles are microparticles (the cleaning ability of the filter is proportional to the pressure loss to overcome the hydraulic resistance in it, therefore, such a deep cleaning of microparticles in the pressure limit cannot be carried out, normalized by the manufacturer of these water-meter counters), having passed filter 6, they are twisted by a fluid flow and are displaced to the periphery under the action of centrifugal forces, i.e. to the inner surface of the feed nozzle 7, and fall into the cavity of the helical grooves 8, made in cross section in the form of a dovetail. In the internal cavities of the helical grooves 8, the contaminant microparticles coagulate, coarsen and are displaced in the longitudinal direction to the annular groove 11 (see, for example, RF patent N 2111414, 6 E 21 B 7/14. Chimney cleaning device. Publish. 05/20/98. Bull. 14).

Выполнение винтообразных канавок 8 в поперечном сечении вида "ласточкина хвоста" практически не допускает выпадение укрупненных частиц загрязнений в движущийся поток воды. Часть же микрочастиц, выпавших из полости винтообразной канавки, центробежной силой закрученного потока вновь смещается на периферию с последующим поступлением в полость винтообразной канавки 8. По мере накопления загрязнений в кольцевой канавке 11 они перемещаются в ее нижнюю часть, откуда удаляются автоматически или вручную при профилактическом осмотре водомерного счетчика, что заложено в условиях эксплуатации устройства. The implementation of helical grooves 8 in the cross section of the dovetail form practically does not allow the loss of large particles of contaminants in the moving water stream. Part of the microparticles that have fallen from the cavity of the helical groove by centrifugal force of the swirling flow is again shifted to the periphery with the subsequent entry into the cavity of the helical groove 8. As dirt accumulates in the annular groove 11, they move to its lower part, from where they are automatically or manually removed during routine inspection water meter, which is laid down in the operating conditions of the device.

Вода, закрученная в подающем сопле 7, выходя из отверстия 9 в измерительную полость 2, резко (внезапно) расширяется, переходя из закрученного состояния в струйное, воздействует на крыльчатку 3, после чего через выходное сопло 12 поступает в трубопровод. Крыльчатка 3, вращаясь под действием проходящего через измерительную полость 2 очищаемого потока, воздействует через редуктор счетного механизма с системой магнитных датчиков 4 на отсчетное устройство 5. Water swirling in the supply nozzle 7, leaving the hole 9 in the measuring cavity 2, expands sharply (suddenly), passing from the swirling state to the jet, acts on the impeller 3, and then through the outlet nozzle 12 enters the pipeline. The impeller 3, rotating under the action of the cleaned flow passing through the measuring cavity 2, acts through the gear of the counting mechanism with a system of magnetic sensors 4 on the reading device 5.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что значительно увеличивается диапазон использования водомерного счетчика с заданной надежностью работы не только на воде высокого качества (что заложено, например, в прототипе), но и с учетом изменяющихся эксплуатационных показателей, когда в движущемся потоке наблюдается наличие микрочастиц твердых загрязнений, допускаемых по условиям потребления воды (хозяйственно-питьевая, производственная и т.д.), но резко снижающих достоверность показаний счетчика. The originality of the invention lies in the fact that significantly increases the range of use of the water meter with a given reliability not only on high quality water (which is, for example, in the prototype), but also taking into account the changing performance when the presence of solid microparticles is observed in a moving stream pollution allowed by the conditions of water consumption (domestic, drinking, industrial, etc.), but sharply reducing the reliability of the meter.

Кроме того, наличие на внутренней поверхности винтообразных канавок приводит к закрутке потока воды, а последующее резкое расширение в измерительной полости движущегося потока обеспечивает равноплотное воздействие на крыльчатку жидкости, что в конечном итоге способствует увеличению достоверности замера и надежности работы измерительного устройства. In addition, the presence of helical grooves on the inner surface leads to a swirling of the water flow, and subsequent sharp expansion in the measuring cavity of the moving flow provides an equal impact on the liquid impeller, which ultimately helps to increase the reliability of measurement and the reliability of the measuring device.

Claims

A water meter, comprising a housing, a measuring cavity in which the impeller is installed, a counting gear reducer, a roller reading device and a filter with a feed nozzle, characterized in that on the inner surface of the feed nozzle there are helical grooves longitudinally directed from the inlet to the outlet, helical grooves are connected to an annular groove made on the inner surface of the feed nozzle behind the inlet.