RU2157969C2 - Single-jet water meter - Google Patents
Single-jet water meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157969C2 RU2157969C2 RU98123375A RU98123375A RU2157969C2 RU 2157969 C2 RU2157969 C2 RU 2157969C2 RU 98123375 A RU98123375 A RU 98123375A RU 98123375 A RU98123375 A RU 98123375A RU 2157969 C2 RU2157969 C2 RU 2157969C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- measuring unit
- cavity
- inlet
- water meter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению, в частности к одноструйным скоростным крыльчатым счетчикам воды, и может быть использовано для измерения объема воды в коммунальном и промышленном водоснабжении. The invention relates to instrumentation, in particular to single-jet high-speed vane-type water meters, and can be used to measure the volume of water in public and industrial water supply.
Известен счетчик воды, содержащий регистратор и корпус с двумя штуцерами и горловиной, в которую установлен измерительный узел с полостью, в которой установлена способная вращаться крыльчатка, на дне полости имеются равномерно расположенные по окружности радиальные ребра, полость закрыта крышкой, на которой со стороны крыльчатки имеются равномерно расположенные по окружности радиальные ребра, корпус имеет перегородку с отверстием, соосным с горловиной, перегородка с измерительным узлом делит внутреннюю полость корпуса на входную и выходную камеры, с которыми соединены соответственно входной и выходной штуцера, входная камера соединена с полостью измерительного узла системой входных отверстий, а системой выходных отверстий полость измерительного узла соединена с выходной камерой [1]. A water meter is known, comprising a recorder and a housing with two fittings and a neck, into which a measuring unit with a cavity is installed, in which a rotary impeller is installed, at the bottom of the cavity there are radial ribs evenly spaced around the circumference, the cavity is closed by a lid, on which there are radial ribs evenly spaced around the circumference, the housing has a partition with an opening coaxial with the neck, a partition with a measuring unit divides the internal cavity of the housing into the inlet and you the inlet chamber, to which the inlet and outlet fittings are connected respectively, the inlet chamber is connected to the cavity of the measuring unit by the inlet system, and the outlet system by the outlet system is connected to the outlet chamber [1].
Наиболее близким по технической сущности является одноструйный счетчик воды, содержащий регистратор и корпус с горловиной, в которой установлен измерительный узел с полостью, в которой размещена способная вращаться крыльчатка, полость закрыта крышкой, на дне полости равномерно по окружности расположены радиальные ребра, на крышке со стороны крыльчатки расположены ребра, измерительный узел имеет эксцентричные входное и выходное отверстия, расположенные вблизи друг с другом, корпус имеет входной и выходной патрубки, входной патрубок соединен с входным отверстием измерительного узла, а выходной патрубок - с выходным [2]. The closest in technical essence is a single-jet water meter containing a recorder and a case with a neck, in which a measuring unit with a cavity is installed, in which a rotatable impeller is placed, the cavity is closed by a lid, radial ribs are evenly distributed on the bottom of the cavity, on the lid from the side the impellers have ribs, the measuring unit has eccentric inlet and outlet openings located close to each other, the casing has an inlet and an outlet pipe, an inlet pipe with it is single with the inlet of the measuring unit, and the outlet pipe is with the outlet [2].
Недостатками известного одноструйного счетчика воды [2] являются
- односторонняя радиальная нагрузка осей крыльчатки и их опор гидродинамической силой взаимодействия крыльчатки с потоком, вызывающая их износ и ограничивающая межповерочный интервал и общий срок службы;
- низкая чувствительность;
- невозможность обеспечения взаимозаменяемости измерительного узла;
- высокая стоимость эксплуатации, обусловленная необходимостью проведения периодических поверок.The disadvantages of the known single-jet water meter [2] are
- one-sided radial load of the axes of the impeller and their bearings by the hydrodynamic force of the interaction of the impeller with the flow, causing their wear and limiting the calibration interval and the total service life;
- low sensitivity;
- the impossibility of ensuring interchangeability of the measuring unit;
- high cost of operation, due to the need for periodic verification.
Задачами, на решение которых направлено данное изобретение, являются
- увеличение межповерочного интервала и общего срока службы;
- повышение чувствительности;
- обеспечение взаимозаменяемости измерительного узла;
- снижение эксплуатационных затрат.The tasks to which this invention is directed are
- increase in the calibration interval and the total service life;
- increased sensitivity;
- ensuring the interchangeability of the measuring unit;
- reduction in operating costs.
Для этого в одноструйном счетчике воды, содержащем регистратор и корпус с горловиной, в которой установлен измерительный узел с полостью, в которой размещена способная вращаться крыльчатка, полость закрыта крышкой, на дне полости и на крышке со стороны крыльчатки расположены ребра, измерительный узел имеет эксцентричные входное и выходное отверстия, расположенные вблизи друг с другом, и наружную кольцевую канавку между эксцентричными отверстиями и крышкой, корпус имеет входной и выходной патрубки, входной патрубок соединен с входным отверстием измерительного узла, а выходной патрубок - с выходным, ребра на дне полости измерительного узла расположены примерно на одной половине дна, начинающейся около примыкания входного эксцентричного отверстия к полости и распространяющейся в сторону вращения крыльчатки, тогда как на другой части дна ребра отсутствуют, а на наружной поверхности измерительного узла в плоскости между эксцентричными отверстиями имеется канавка, примыкающая к кольцевой канавке, в канавки уложен уплотнитель, выполненный, например, из резины, одна часть уплотнителя имеет форму кольца, а другая - форму скобы, примыкающей к кольцу и лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости кольца. To do this, in a single-jet water meter containing a recorder and a case with a neck, in which a measuring unit with a cavity is installed, in which a rotary impeller is placed, the cavity is closed by a lid, ribs are located on the bottom of the cavity and on the cover on the impeller side, the measuring unit has an eccentric input and an outlet located close to each other, and an outer annular groove between the eccentric holes and the cover, the housing has an inlet and an outlet, the inlet is connected to the inlet the measuring node and the outlet pipe with the outlet, the ribs on the bottom of the cavity of the measuring node are located approximately on one half of the bottom, starting near the junction of the inlet eccentric hole to the cavity and extending in the direction of rotation of the impeller, while on the other part of the bottom of the bottom there are no ribs on the outer surface of the measuring unit in the plane between the eccentric holes there is a groove adjacent to the annular groove, a seal made of, for example, rubber, is laid in the grooves, one part the densifier has the shape of a ring, and the other has the shape of a bracket adjacent to the ring and lying in a plane perpendicular to the plane of the ring.
Изобретение устраняет недостатки известного счетчика воды [2] и позволяет создать счетчик воды со следующими качественными отличиями от известного:
- увеличенный межповерочный интервал и общий срок службы;
- повышенная чувствительность;
- взаимозаменяемость измерительного узла;
- возможность замены измерительного узла и защитной сетки непосредственно на месте установки счетчика без демонтажа корпуса с трубопровода;
- возможность установки счетчика на трубопровод, проложенный под штукатуркой;
- низкая стоимость эксплуатации.The invention eliminates the disadvantages of the known water meter [2] and allows you to create a water meter with the following qualitative differences from the known:
- increased intertesting interval and overall service life;
- increased sensitivity;
- interchangeability of the measuring unit;
- the ability to replace the measuring unit and the protective grid directly at the installation site of the meter without dismantling the housing from the pipeline;
- the ability to install the meter on the pipeline laid under the plaster;
- low cost of operation.
Сущность изобретения поясняется прилагаемыми чертежами и диаграммой, где:
- на фиг. 1 представлен продольный разрез счетчика;
- на фиг. 2 представлено сечение А-А счетчика;
- на фиг. 3 представлен вид на дно полости измерительного узла;
- на фиг. 4 представлен вид на крышку измерительного узла;
- на фиг. 5 представлен план сил, действующих на лопасти крыльчатки известного счетчика;
- на фиг. 6 представлен план сил, действующих на лопасти крыльчатки заявляемого счетчика;
- на фиг. 7 представлена сравнительная диаграмма параллелограммов сил, действующих на опоры крыльчатки в известном и заявляемом счетчиках воды;
- на фиг. 8 представлен уплотнитель.The invention is illustrated by the accompanying drawings and diagram, where:
- in FIG. 1 is a longitudinal section through a counter;
- in FIG. 2 shows a section AA counter;
- in FIG. 3 shows a view of the bottom of the cavity of the measuring unit;
- in FIG. 4 shows a view of the cover of the measuring unit;
- in FIG. 5 shows a plan of forces acting on the impeller blades of a known counter;
- in FIG. 6 presents a plan of forces acting on the impeller blades of the inventive counter;
- in FIG. 7 is a comparative diagram of the parallelograms of forces acting on the impeller supports in the known and claimed water meters;
- in FIG. 8 shows the seal.
Счетчик воды состоит из регистратора 1 и корпуса 2, в горловине которого установлен измерительный узел 3 с размещенной в его полости крыльчаткой 4. Полость закрыта крышкой 5. На дне полости имеются ребра 6, расположенные примерно на одной половине дна, начинающейся около примыкания входного эксцентричного отверстия 7 к полости и распространяющейся мимо выходного эксцентричного отверстия 8 в сторону вращения крыльчатки. На крышке со стороны крыльчатки расположены два диаметральных ребра 9. На наружной поверхности измерительного узла между эксцентричными отверстиями и силовой крышкой 10 имеется кольцевая канавка 11, к которой примыкает канавка 12, расположенная снаружи измерительного узла в меридиональной плоскости между эксцентричными отверстиями. В канавки уложен уплотнитель 13, одна часть которого выполнена в виде кольца 13-1, а другая - в виде примыкающей к кольцу скобы 13-2 со скругленными углами и лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости кольца. The water meter consists of a recorder 1 and a
Корпус имеет входной 14 и выходной 15 патрубки. Во входном патрубке со стороны горловины корпуса установлена защитная сетка 16, укрепленная разжимным кольцом 17. Входной патрубок соединен с входным отверстием измерительного узла входной камерой 18, а выходное отверстие измерительного узла соединено с выходным патрубком корпуса выходной камерой 19. Входная и выходная камеры корпуса герметично разобщены уплотнителем измерительного узла. Регистратор установлен на силовой крышке и сцентрирован с крыльчаткой по крышке измерительного узла, укрепленного в корпусе фланцем 20 и болтами 21. Регистратор укреплен прижимом 22. Уплотнение счетчика обеспечивается резиновыми кольцами 23 и 24. The housing has an
Счетчик работает следующим образом. Вода через входной патрубок, защитную сетку, входную полость корпуса и входное эксцентричное отверстие измерительного узла поступает в его полость, вращает крыльчатку, вытекает из измерительного узла через эксцентричное выходное отверстие в выходную полость корпуса и через выходной патрубок покидает счетчик. Каждому обороту крыльчатки соответствует один и тот же объем воды независимо от величины расхода. Регистратор суммирует общее количество оборотов и представляет их на шкале объемом воды, прошедшей через счетчик. Постоянство объема воды, приходящейся на один оборот крыльчатки, обеспечивают ребра, расположенные на дне полости и на крышке измерительного узла. В известных счетчиках воды эти ребра распределены равномерно по окружности. На фиг. 5 представлен план полости измерительного узла известного счетчика воды, на котором приняты следующие обозначения:
сила воздействия струи воды на крыльчатку;
сила воздействия ребер на лопасти крыльчатки;
проекция силы на направление действия силы
проекция силы на направление, перпендикулярное действию силы
ROT - направление вращения крыльчатки;
rot - течение части струи воды, отклоненной лопастью крыльчатки;
сила воздействия на крыльчатку течения части струи, отклоненной лопастью крыльчатки;
результирующая сила взаимодействия крыльчатки с потоком воды, воспринимаемая ее опорами.The counter works as follows. Water through the inlet pipe, the protective grid, the inlet cavity of the housing and the inlet eccentric opening of the measuring unit enters its cavity, rotates the impeller, flows from the measuring unit through the eccentric outlet in the outlet cavity of the housing and leaves the meter through the outlet. Each revolution of the impeller corresponds to the same volume of water, regardless of the flow rate. The recorder summarizes the total number of revolutions and presents them on a scale by the volume of water passing through the meter. The constancy of the volume of water per one revolution of the impeller is ensured by the ribs located at the bottom of the cavity and on the cover of the measuring unit. In known water meters, these ribs are evenly distributed around the circumference. In FIG. 5 is a plan of a cavity of a measuring unit of a known water meter, on which the following notation is adopted:
the impact of a jet of water on the impeller;
the force of the ribs on the impeller blades;
power projection on the direction of force
power projection in the direction perpendicular to the force
ROT - the direction of rotation of the impeller;
rot — flow of a part of a stream of water deflected by the impeller blade;
the force on the impeller of the flow of a part of the jet deflected by the impeller blade;
the resulting force of the interaction of the impeller with the flow of water, perceived by its supports.
Ввиду осевой симметрии расположения ребер и лопастей крыльчатки силы их взаимодействия также осесимметричны, уравновешивают движущий крыльчатку момент силы , но не оказывают давления на ось крыльчатки. Ось крыльчатки испытывает нагрузку силами взаимодействия результирующее значение которых определяется по правилам сложения векторов, что и показано на параллелограмме сил Сила определяет интенсивность износа оси и, следовательно, снижает общий срок службы, межповерочный интервал и чувствительность.Due to the axial symmetry of the arrangement of the ribs and impeller blades, the forces of their interaction are also axisymmetric, balance the moment of force moving the impeller but do not exert pressure on the axis of the impeller. Impeller axis is under load by the forces of interaction the resulting value of which determined by the rules of addition of vectors, as shown in the parallelogram of forces Force determines the intensity of axle wear and, therefore, reduces the overall service life, calibration interval and sensitivity.
На фиг. 3 показано расположение ребер на дне полости измерительного узла заявляемого счетчика. Ребра расположены примерно на одной половине дна, начинающейся около примыкания входного эксцентричного отверстия к полости и распространяющейся в сторону вращения крыльчатки. На фиг. 6 представлен план полости измерительного узла заявляемого счетчика, на котором приняты следующие обозначения:
сила воздействия струи воды на крыльчатку;
сила воздействия ребер на лопасти крыльчатки;
проекция силы направление действия силы
проекция силы на направление, перпендикулярное действию силы
- проекция силы на направление действия силы
проекция силы на направление, перпендикулярное действию силы
ROT - направление вращения крыльчатки;
rot - течение части струи воды, отклоненной лопастью крыльчатки;
сила воздействия на крыльчатку течения части струи, отклоненной лопастью крыльчатки;
результирующая сила взаимодействия крыльчатки с потоком воды, воспринимаемая ее опорами.In FIG. 3 shows the location of the ribs at the bottom of the cavity of the measuring node of the inventive counter. The ribs are located approximately on one half of the bottom, starting near the junction of the inlet eccentric hole to the cavity and extending in the direction of rotation of the impeller. In FIG. 6 presents a plan of the cavity of the measuring node of the inventive counter, which adopted the following notation:
the impact of a jet of water on the impeller;
the force of the ribs on the impeller blades;
power projection force direction
power projection in the direction perpendicular to the force
- projection of force on the direction of force
power projection in the direction perpendicular to the force
ROT - the direction of rotation of the impeller;
rot — flow of a part of a stream of water deflected by the impeller blade;
the force on the impeller of the flow of a part of the jet deflected by the impeller blade;
the resulting force of the interaction of the impeller with the flow of water, perceived by its supports.
Анализ сил, действующих на лопасти крыльчатки заявляемого счетчика от их взаимодействия с ребрами, показывает, что силы на одних лопастях уравновешиваются силами на других лопастях, создавая момент сопротивления вращению крыльчатки и не оказывая радиального давления на ее ось. Сумма сил частично компенсирует силу воздействия струи воды на крыльчатку, а также создает момент сопротивления вращению крыльчатки. Поэтому в направлении силы на ось крыльчатки действует только ее остаток, равный С другой стороны, силы на одних лопастях уравновешиваются силами на других лопастях, создавая момент сопротивления вращению крыльчатки и не оказывая радиального давления на ее ось. Сумма сил частично компенсирует силу , а также создает момент сопротивления вращению крыльчатки. Поэтому в направлении силы на ось крыльчатки действует только ее остаток, равный В результате ось крыльчатки испытывает нагрузку ослабленными силам которые по правилам сложения векторов дают результирующую силу
На фиг. 7 приведены параллелограммы сил известного счетчика и заявляемого счетчика, из которых следует, что ось заявляемого счетчика нагружена меньше. Поэтому средний срок службы и межповерочный интервал заявляемого счетчика продолжительнее, чем у известного.Analysis of the forces acting on the impeller blades of the inventive counter from their interaction with the ribs shows that the forces on some blades are balanced by forces on other blades, creating a moment of resistance to rotation of the impeller and without exerting radial pressure on its axis. Sum of forces partially compensates for the power the impact of a jet of water on the impeller, and also creates a moment of resistance to rotation of the impeller. Therefore in the direction of force only the remainder of the impeller axis acts, equal to Strength, on the other hand on some blades are balanced by forces on other blades, creating a moment of resistance to rotation of the impeller and without exerting radial pressure on its axis. Sum of forces partially compensates for the power , and also creates a moment of resistance to rotation of the impeller. Therefore in the direction of force only the remainder of the impeller axis acts, equal to As a result, the impeller axis experiences a load on the weakened forces. which according to the rules of addition of vectors give the resulting force
In FIG. 7 shows the parallelograms of forces famous counter and of the claimed counter, from which it follows that the axis of the claimed counter is less loaded. Therefore, the average service life and the calibration interval of the inventive counter is longer than the known one.
По этой причине силы трения в опорах крыльчатки меньше, и, следовательно, чувствительность заявляемого счетчика выше, чем у известного. For this reason, the friction forces in the impeller bearings are less, and, therefore, the sensitivity of the inventive counter is higher than that of the known one.
Измерительный узел имеет калиброванные размеры, уплотнитель, регулирующий механизм и оформлен самостоятельным конструктивным модулем. Входная камера корпуса имеет размеры, исключающие влияние пристеночных течений на формирование профиля скоростей во входном отверстии измерительного узла. Благодаря этому измерительный узел является взаимозаменяемым модулем заявляемого счетчика. The measuring unit has calibrated dimensions, a sealant, a regulating mechanism and is designed by an independent structural module. The inlet chamber of the housing has dimensions that exclude the influence of near-wall currents on the formation of the velocity profile in the inlet of the measuring unit. Due to this, the measuring unit is an interchangeable module of the inventive counter.
Взаимозаменяемость измерительного узла позволяет производить его замену и замену защитной сетки непосредственно на месте установки счетчика без демонтажа корпуса с трубопровода. Такая возможность, с одной стороны, позволяет устанавливать заявляемый счетчик на трубопровод, проложенный под штукатуркой, сохраняя интерьер помещения, а с другой стороны, существенно снизить затраты на эксплуатацию за счет более редкого проведения замены измерительного узла на месте установки счетчика вместо более частой, более продолжительной и несравненно более трудоемкой процедуры традиционной периодической поверки известных счетчиков воды. The interchangeability of the measuring unit allows its replacement and replacement of the protective grid directly at the meter installation site without dismantling the case from the pipeline. This possibility, on the one hand, allows you to install the inventive meter on the pipeline laid under the plaster, preserving the interior of the room, and on the other hand, significantly reduce operating costs due to more rare replacement of the measuring unit at the meter installation site instead of a more frequent, longer and an incomparably more time-consuming procedure of traditional periodic verification of known water meters.
Источники информации:
1. Павловский А.Н. Измерение расхода и количества жидкостей, газа и пара. М., Изд.-во комитета стандартов, 1967, с. 23 - 32.Sources of information:
1. Pavlovsky A.N. Measurement of the flow rate and amount of liquids, gas and steam. M., Publishing House of the Committee of Standards, 1967, p. 23 - 32.
2. Одноструйный квартирный водосчетчик T-TQN 1,5. Проспект фирмы SPANNER-POLLUX, GMBH (Германия), 1987. 2. Single-jet apartment water meter T-
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123375A RU2157969C2 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Single-jet water meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123375A RU2157969C2 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Single-jet water meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98123375A RU98123375A (en) | 2000-09-27 |
RU2157969C2 true RU2157969C2 (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=20213827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98123375A RU2157969C2 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Single-jet water meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2157969C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1378726A1 (en) * | 2002-07-03 | 2004-01-07 | Invensys Metering Systems GmbH Ludwigshafen | Single jet meter for liquids |
-
1998
- 1998-12-22 RU RU98123375A patent/RU2157969C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Одноструйный квартирный водосчетчик T-TQN 1,5. Проспект фирмы SPANNER-POLLUX, GMBH (Германия). - 1987. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1378726A1 (en) * | 2002-07-03 | 2004-01-07 | Invensys Metering Systems GmbH Ludwigshafen | Single jet meter for liquids |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2010240646B2 (en) | Fluid flow meter | |
US3610043A (en) | Liquid flowmeters and motors | |
MX9706824A (en) | Coriolis effect mass flowmeter using concentric rotors. | |
Biheller | Radial force on the impeller of centrifugal pumps with volute, semivolute, and fully concentric casings | |
MX9803631A (en) | Coriolis effect mass flowmeter using a single rotor having a flexible sensing element. | |
RU2157969C2 (en) | Single-jet water meter | |
JPS59109820A (en) | Device for measuring flow of fluid | |
GB1339824A (en) | Turbine fluid-flow meter | |
US3447373A (en) | Bearingless flowmeter employing fluid support for rotor | |
EP0032910A1 (en) | Turbine flowmeters. | |
CN207741822U (en) | A kind of gas turbine meter | |
US3518881A (en) | Rotor balance system for turbine flowmeter | |
US2283244A (en) | Means for the extraction of air from the circulating water of hydraulic brakes or dynamometers | |
US2923154A (en) | Vertical flowmeter | |
US1404346A (en) | Thrust-balancing means for pumps, turbines, or the like | |
RU2134405C1 (en) | Flowmeter - gasmeter | |
US3427879A (en) | Flow meter | |
US644487A (en) | Water-meter. | |
GB2562525A (en) | A flowrate sensor | |
KR20110035846A (en) | Turbine flowmeter | |
US992954A (en) | Water-meter. | |
RU2125241C1 (en) | Liquid meter | |
RU2044279C1 (en) | Turbine-driven tangential water flow meter | |
KR20020076418A (en) | A turbine flow meter | |
US3492867A (en) | Fluid metering device |