RU2168754C2 - Арматура регулирования потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к арматуре регулирования потока для настройки и измерения объемных потоков в трубопроводах. Технический результат заключается в возможности изготовления арматуры регулирования потока в качестве функционального узла с минимальными затратами путем модернизации серийного узла. Для этого по меньшей мере один чувствительный элемент, встроенный в камеру течения, определяет объемный поток и соединен со средством оценки, а также с памятью данных, содержащей графическую характеристику потока соответствующей камеры течения. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение касается арматуры регулирования объемных потоков в трубопроводах для настройки и измерения объемных потоков в трубопроводах, в особенности в трубопроводах распределительных систем, причем с помощью измерительных приборов со средствами оценки и индикации возможно определение действительного состояния объемного потока и возможна установка заданного потока с помощью регулировочного органа арматуры.

Системы трубопроводов доставляют перемещаемую среду к отдельным пунктам потребления внутри здания или установки.

Такие системы трубопроводов обычно имеют разветвления, и при распределении возникает проблема обеспечения всех отдельных пунктов потребления, соответствующего их потребности при полной нагрузке.

Такая настройка осуществляется для самого неблагоприятного рабочего состояния системы трубопроводов, при котором все потребители требуют одновременно удовлетворения максимальной потребности. Потребители, например теплообменники, при этом не должны ни недоснабжаться ни переснабжаться. Для этого необходимо соответственно отрегулировать отдельные потоки трубопровода.

Одно из применяемых для этого вспомогательных средств представляет собой арматуры регулирования потоков, которые снабжаются подводками для подключения манометров. Подключаемый к ним отдельный манометр измеряет перепад давления внутри арматуры между двумя отделенными в пространстве друг от друга точками замера. После измерения перепада давления с помощью известных индивидуальных параметров арматуры и данных о положении запорного органа по отношению к соответствующему седлу определяется действительный объемный поток. Путем изменения положения запорного органа, измерений и регулировки изменяется объемный поток до получения желаемого объемного потока. Такие арматуры для регулировки ниток трубопровода известны из ДЕ-С 4030104, ЕП-А 0671578 и ВО 92/03677.

Такого рода регулирование ниток трубопровода занимает очень много времени, трудоемко и осуществление его в больших, а также в разветвленных нитках становится еще более затруднительным. В этой связи известно также пересчитывание полученных данных о перепадах давления в арматурах регулирования потоков с использованием измерительных компьютеров в соответствующие данные о расходе. Для этой цели в измерительный компьютер должны быть заложены индивидуальные данные арматуры. Безусловно, необходимыми для этого являются также данные о подлинном положении запорного органа по отношению к соответствующему седлу. Изменение положения запорного органа обусловливает изменение расхода. В зависимости от модели соответствующее положение подъема или поворота запорного органа арматуры регулирования потока должно быть определено и дополнительно заложено вручную в измерительный компьютер.

Такие арматуры регулирования объемных потоков в трубопроводах, хотя и позволяют производить точную установку расходов в различных нитках трубопровода, однако имеют также и ряд недостатков. Имеется опасность загрязнения измерительных отверстий в камере течения, могут возникать значительные ошибки в измерении, если из проводок манометров не удален воздух тщательнейшим образом. Более того, монтаж или демонтаж измерительных линий в точках замера давления на находящихся под давлением камерах течения, в которых может быть высокая температура и/или давление, представляет собой большую опасность. Для того чтобы избежать неточностей при замерах из-за завихрений внутри камеры течения, отрицательно влияющих на замеряемые величины, обычно требуются достаточно длинные успокоительные участки до и после мест замеров, с тем чтобы гарантировать достаточную точность замеров. Измерительное устройство в целом также весьма сложно в обращении.

Другой вид настройки ниток трубопроводов известен из продукции ТАКОСЕТТЕР, данные о которой опубликованы в каталоге фирмы Гебрюдер Тоблер АГ, Хаустехниксистеме СН-8902 Урдорф, издание 1994 г., с. 2.59 и 2.60.

Речь идет о расходомере с интегрированным клапаном точной настройки, который монтируется непосредственно в систему трубопровода. С помощью клапана точной настройки возможно изменение расхода, показываемого расходомером. Это решение имеет, однако, тот недостаток, что его применение ограничено чистыми жидкостями. Конструкция этого расходомера обусловливает необходимость периодического обслуживания и дополнительные расходы на контроль. При загрязненных средах следует считаться поэтому с ошибками в измерениях. К тому же такой расходомер, устанавливаемый непосредственно на пути потока, изменяет также гидродинамическое сопротивление в системе трубопровода. Последний недостаток пытаются преодолеть с помощью другого решения, когда расходомер устанавливается в обводной трубопровод у запорного клапана. Это решение, хотя и может улучшить функционирование системы, однако оно уменьшает точность измерения.

Из FR-A 2713764 известен чувствительный элемент в форме реле давления с интегрированным измерителем температуры. Этот чувствительный элемент, устанавливаемый в трубопроводе, имеет мембрану, реагирующую на изменения давления. При превышении установленных пограничных значений дается сигнал включения или выключения. С помощью определения температуры одновременно устанавливается также и наличие течения, и с помощью дополнительных приборов получают результат.

Из DE-A 3432494 известна регулирующая и/или управляющая установка для регулирования либо управления пропускной способностью газа или потоков жидкости в трубопроводах.

Эта установка призвана сделать промышленные или технические системы гибкими в отношении их изменений и расширений. Предложенное для этого решение предусматривает, что исполнительный орган, активатор, чувствительный элемент и управляющее устройство объединяются в единый унифицированный узел и в качестве такового могут вводиться в трубопровод. Эта комбинация в одном унифицированном узле должна делать возможным более легкий монтаж на подходящем месте трубопровода. В противоположность ранее известным системам регулирования, которые строились из дискретных компонентов и требуют больше места, предлагается более простая техника соединения расположенных в одной камере отдельных компонентов, которые запитываются током совместно. В соответствии с фиг. 1 этот регулирующий блок имеет значительный монтажный объем. Он должен быть минимально настолько велик, чтобы вмещать как трехходовой клапан и части трубопроводов, соединенные с трехходовым клапаном, так и длинный отрезок трубопровода, в котором на некотором расстоянии от трехходового клапана устанавливается чувствительный элемент. Чувствительный элемент должен быть установлен на большом расстоянии от трехходового клапана для того, чтобы компенсировать возникающие внутри арматуры завихрения потока на отрезке трубопровода, действующем в качестве успокоительного участка. В приведенном источнике описан установленный в трубопроводе чувствительный элемент, который в зависимости от выполнения может определять различные физические, химические или биологические состояния среды.

Построенный по модульной системе регулирующий блок, может каждый раз иметь лишь один чувствительный элемент, при этом следует обеспечивать, чтобы величины регулирования, даваемые различными устанавливаемыми чувствительными элементами, были бы совместимы со значениями входных сигналов управляющего устройства. Дополнительно к сменяемому чувствительному элементу, заданному в управляющем устройстве, имеется еще один постоянно установленный чувствительный элемент температуры. Поскольку во многих случаях применения температура представляет собой мешающий фактор и может отрицательно сказываться на процессе регулирования, постоянно определяемый установленным чувствительным элементом мешающий фактор и величина регулирования, определяемая сменным находящимся в контакте с перемещаемой средой чувствительным элементом, поступают в управляющее устройство и перерабатываются в сигнал управления, в котором мешающий фактор компенсируется.

Это решение с использованием независимого децентрализованного управления имеет очень большой монтажный объем и поэтому применимо только в сочетании с большими вычислительными машинами для управления производственными процессами. Выполнение в форме унифицированного узла, хотя и упрощает монтаж, но представляет собой тяжелую в использовании конструкцию в силу наличия многоходового клапана и сборного выполнения трубопровода вместе с установленным в нем на определенном расстоянии от многоходового клапана чувствительным элементом внутри общей для них камеры. Расстояние, создаваемое трубопроводом между арматурой и чувствительным элементом, является необходимым для функционирования с точки зрения техники измерения.

Так как для того, чтобы быть в состоянии получить измерительный сигнал, при этом решении чувствительный элемент должен быть отделен от клапана отрезком трубопровода, который действует в качестве успокоительного участка. Образующиеся в камере клапана завихрения компенсируются в нем на пути к чувствительному элементу.

Дополнительный монтажный объем обуславливается также наличием внутри камеры серводвигателя клапана, коробки передач, чувствительного элемента конечного положения для установления концевых положений запорного органа исполнительного элемента, а также дополнительного чувствительного элемента температуры для устранения температурных изменений в качестве мешающих факторов.

Примером очень точных и бесконтактных, а также не создающих никакого дополнительного гидродинамического сопротивления расходомеров, являются так называемые индуктивные расходомеры (ИРМ). Поскольку они очень дороги, они обычно применяются для настройки в месте замера в течение короткого времени. Это обуславливает большие затраты вследствие отключения установки, опорожнения установки, а также монтажа и демонтажа расходомера и последующего начала эксплуатации установки. Если установка меняется по своей модели, то требуются повторные измерения со столь же высокими затратами.

В основе изобретения находится проблема выработки простого способа регулирования ниток трубопровода, с помощью которого объемный поток может быть приспособлен к соответствующим условиям трубопровода с минимальными затратами.

Решение этой проблемы предусматривает, что в камере течения устанавливается чувствительный элемент, измеряющий объемный поток непосредственно или косвенно. При этом в электронной памяти данных заложены индивидуальные параметры арматуры регулирования объемных потоков в трубопроводах, а измерительное устройство по данным измерений чувствительного элемента и параметрам базы данных определяет объемный поток. Как правило, чувствительный элемент установлен в месте с неизменными или воспроизводимыми условиями потока на участке поступления потока камеры арматуры. Тем самым в качестве арматуры регулирования объемных потоков могут быть использованы имеющиеся запорные арматуры, предпочтительно подъемные клапаны с хорошими дроссельными свойствами. Можно отказаться от дорогостоящих конструкций и арматур регулирования потока с особыми измерительными отверстиями и обусловленными этим опасностями при подключении измерительных проводок. Достаточно интегрировать на предприятии-изготовителе чувствительный элемент в корпус запорной арматуры, чувствительная плоскость которого выполнена заподлицо или незначительно входит в камеру потока. Тем самым объемный поток может измеряться без помех для самого потока. Для этой цели используется измеряемая чувствительным элементом величина, находящаяся в определенной зависимости от объемного потока. Зависимость этой величины от преобладающего в арматуре объемного потока устанавливается преимущественно с помощью процесса градуировки. Для соотнесения измеряемой величины с объемным потоком могут применяться также иные методы, например вычислительные способы. Чувствительный элемент постоянно находится в камере и устанавливается там с уплотнением. Тем самым не требуется в случае необходимости вмешиваться в систему трубопровода, передающую давление. В зависимости от модели данные об объемном потоке могут считываться либо непосредственно, либо после передачи данных с измерительного устройства. Это возможно без каких-либо проблем и никоим образом не подвергает опасности ни обслуживающий персонал, ни окружающую среду.

В соответствии с еще одним вариантом решения проблемы камера течения арматуры регулирования объемных потоков соединяется с отдельной камерой течения потока, в пределах отдельной камеры потока устанавливается чувствительный элемент, который непосредственно или косвенно определяет объемный поток в камере потока и в память данных закладываются индивидуальные параметры арматуры регулирования потока, выполненной в виде унифицированного узла, и измерительное устройство определяет из данных измерений чувствительного элемента и параметров памяти данных объемный поток.

Тем самым создается возможность преобразования стандартной запорной арматуры в арматуру регулирования объемных потоков в трубопроводах с минимальными затратами. Расположение камеры потока, содержащей чувствительный элемент, в непосредственной близости от запорной арматуры позволяет производить изготовление арматуры регулирования объемных потоков как легко монтируемого унифицированного узла. Такой выполненный в качестве унифицированного узла клапан регулирования потока требует лишь одноразового градуирования для того, чтобы установить зависимость потока от измеряемой величины. На изменение потока оказывает влияние изменение положения регулирующего и/или запорного органа. Градуирование унифицированного узла создает возможность того, чтобы с помощью чувствительного элемента можно было бы осуществлять необходимые замеры. По сравнению с измерительными приборами, измеряющими объемный поток, которые встраиваются отдельно в трубопровод, у арматуры регулирования объемных потоков в трубопроводах, выполненной в качестве унифицированного узла и имеющей градуировку, значительно сокращена монтажная длина, так как эта установка может не включать успокоительный участок между отдельным помещением потока и арматурой регулирования потока, который по необходимости требуется для измерения потоков между обычно предлагаемыми на рынке приборами по измерению потоков и арматурами регулирования объемных потоков.

Например, в имеющихся системах трубопроводов, так называемых старых установках, такое техническое решение позволяет производить замену запорных клапанов с длинной монтажной длиной клапана на арматуру регулирования объемных потоков, которая в качестве унифицированного узла состоит из короткого компактного клапана и отдельной камеры потока с интегрированным чувствительным элементом. С применением необходимых в определенных случаях выравнивающих деталей для выравнивания различий в монтажной длине оказывается возможным монтаж без изменения имеющихся трубопроводов.

Применяемый чувствительный элемент преобразует подлежащие измерению физические величины и их изменения в электрические величины, и их изменения, которые могут далее электронно перерабатываться и передаваться. В зависимости от модели чувствительного элемента и применяемой степени интеграции и/или миниатюризации, чувствительный элемент может осуществлять как подготовку сигналов, так и переработку сигналов.

Один из вариантов выполнения изобретения предусматривает наличие чувствительного элемента, работающего по принципу калориметрических измерений. В зависимости от применяемой камеры потока избирается место монтажа чувствительного элемента, в котором имеются важные для соответствующей области дросселя воспроизводимые условия потока, которые соотносятся со своим седлом независимо от положения запорного органа. Это происходит простым образом со стороны притока в камере протекания потока, в особенности в области входного фланца, а именно со смещением на 90^o по отношению к оси шпинделя. Для определения объемного потока тем самым больше нет необходимости в установлении положения запорного органа по отношению к его седлу. Связь между измерительным сигналом и объемным потоком устанавливается, например, опытным путем в процессе градуирования.

Если применяются арматуры, в которых вследствие их конструктивной формы имеются сложные условия потока, то может быть использовано несколько чувствительных элементов.

Последние устанавливаются тогда в области поперечного сечения потока, подлежащего измерению по всему объему. Для таких случаев применения объемный поток определяется усредненным показателем данных измерений отдельных чувствительных элементов.

Еще одно исполнение изобретения предусматривает, что чувствительный элемент устанавливается в стенке камеры потока заподлицо или с незначительным выходом над поверхностью в камере потока. Эта мера гарантирует, с одной стороны, надежное определение объемного потока, который находится в определенном отношении к измерительному сигналу. С другой стороны, обусловленное этим повышение коэффициента лобового сопротивления арматуры настолько мало, что его можно не принимать во внимание.

В соответствии с еще одним вариантом выполнения изобретения измерительное устройство может быть соединено непосредственно либо через средство соединения с чувствительным элементом. Тем самым измерительное устройство может монтироваться в качестве компактного высокоинтегрированного узла непосредственно на чувствительном элементе или с подключением средств соединения на арматуре. С помощью средств индикации объемные потоки, имеющиеся в определенный момент в арматуре, могут устанавливаться непосредственно. В зависимости от модели измерительного устройства это может происходить постоянно или только в случае потребности.

В соответствии с еще одним исполнением изобретения в электронной памяти данных содержатся индивидуальные для камеры параметры в форме таблиц, графических характеристик или алгоритмов. Если, например, чувствительное устройство интегрировано во фланец камеры арматуры и снабжено собственной электронной памятью данных, регулирование потока может осуществляться наипростейшим образом. Типичные для соответствующей камеры параметры постоянно удерживаются во вмонтированном чувствительном элементе. Каждый чувствительный элемент может быть прокалиброван на предприятии-изготовителе в соответствии со специальным местом монтажа. Для того чтобы после этого точно отрегулировать установку, следует соединить измерительное устройство с чувствительным элементом. На основе даваемых чувствительным элементом данных измерения и в сочетании с соответствующими параметрами с помощью измерительного устройства возможно простейшим образом отрегулировать желательный объемный поток быстро и без проблем. Для этого достаточно лишь вручную или автоматически в зависимости от исполнения изменять положение запорного органа. Представление какой-либо дополнительной вычислительной величины, например положения запорного органа, не требуется. При фиксировании эталонной кривой в соответствующей области объемного потока той или иной камеры устанавливаются и упорядочиваются соответствующие величины замеров для многих разнообразных заранее установленных потоков. Тем самым компенсируются неточности; результат становится более точным и становится возможной экономия по сравнению с предыдущими затратами на частично ручные и вычислительные работы. Данные могут быть заложены в электронную память данных в виде графических характеристик, таблиц, алгоритмов или в иной известной форме. Также возможно определять и указывать массовый поток из объемного потока с помощью известных средств.

Дальнейшие исполнения изобретения описываются в пунктах патентной формулы 6-9. В соответствии с ними электронная память данных может содержать индивидуальные для камеры параметры в форме таблиц, графических характеристик или в виде алгоритмов. В зависимости от вида и модели применяемой электронной памяти данных типичные для соответствующей арматуры параметры могут закладываться в той форме, которая позволяет беспроблемное считывание оценочным устройством и находящимся в нем вычислительным элементом. Память данных может также быть интегрирована в чувствительный элемент или в оценочное устройство. Равным образом память данных может быть установлена частично в чувствительном элементе и частично в оценочном устройстве, при этом интегрированная в чувствительный элемент память данных содержит по меньшей мере один сигнал опознавания арматуры. Далее оценочное устройство содержит кроме микроконтроллера источник тока, который может быть выполнен как соединение с внешним устройством или как внутреннее устройство в форме батарей, аккумуляторов и тому подобного. В него также входят средства индикации, обслуживающие элементы и необходимые элементы соединения.

Регулирование нитки трубопровода производится путем простой перестановки запорного органа арматуры регулирования потока на желательный и указанный в оценочном устройстве объемный поток.

В зависимости от потребности оценочное устройство может быть выполнено либо как неподвижно установленный узел, либо как мобильный прибор. Соединение между оценочным устройством и соответствующим чувствительным элементом возможно с помощью обычной техники соединения. Это могут быть неподвижные или съемные соединения или беспроволочные средства коммуникации, такие как инфракрасные лучи, радиоволны и тому подобное.

Другие исполнения изобретения предусматривают, что интегрированная в чувствительный элемент память данных с небольшим количеством данных содержит сигнал опознавания арматуры и что находящаяся в оценочном устройстве электронная память данных содержит сигналы опознавания арматур в виде графических характеристик или таблиц.

Оценочное устройство при этом имеет в своем распоряжении существенно более крупную электронную память данных со всеми параметрами арматур, регулируемых им. Малая память данных чувствительного элемента содержит тогда лишь сигнал опознавания тех арматур регулирования потока, в которые он вмонтирован. При связи между чувствительным элементом и оценочным устройством на основании соответствующего сигнала опознавания считываются соответствующие данные арматуры из более крупной памяти данных оценочного устройства и сохраняются для переработки. В качестве электронной памяти данных могут применяться обычные средства хранения данных. С помощью одного или нескольких мест врезки, подключаемых к системе, возможна передача данных измерения чувствительного элемента, а также соответствующие графические характеристики дополнительной камеры на основной пункт управления или включения. Путем обмена данными через места врезок можно осуществлять обмен данными или результатами измерений с основным пунктом управления или включения либо с другими элементами системы трубопровода.

Можно также интегрировать в оценочную электронику индикатор, демонстрирующий на основе полученных чувствительным элементом данных измерений, непосредственно фактический объемный поток. Для того чтобы воспрепятствовать росту затрат на монтаж, чувствительный элемент выполняется как пассивный элемент, подача напряжения на который осуществляется с помощью оценочного устройства. Здесь могут применяться известные источники энергии.

В чувствительный элемент далее может быть интегрирован элемент, с помощью которого можно устанавливать температуру среды, находящейся внутри камеры. Это значение также может демонстрироваться непосредственно в индикаторе оценочного устройства.

Тем самым можно простейшим образом получить еще одно преимущество за счет того, что можно подсчитать и продемонстрировать теплопроводность и/или затраты тепла внутри при транспортировке по трубопроводам. Из измерений либо расчетов разницы температур, например, между движением в прямом и обратном направлениях, и объемным потоком можно рассчитать имеющуюся в системах трубопроводов теплопроводность. Для подсчета затраты тепла требуется лишь дополнительное измерение времени. Необходимые измерительные и расчетные данные, а также дополнительные монтажные и обслуживающие элементы могут интегрироваться в оценочное устройство или в центральный пункт управления. Чувствительные элементы могут также соединяться с таким пунктом управления с помощью соответствующих соединительных проводок.

Существенное преимущество этого изобретения состоит также в том, что соответствующий объемный поток и фактическая температура среды, могут считываться непосредственно без затрат ручного труда с арматуры регулирования потока. Требовавшиеся для этого ранее дополнительные расходомеры потока для трубопроводов становятся излишними, так же как и кропотливое измерение падения напора с помощью дополнительных шланговых соединений с арматурой регулирования потока. Тем самым значительно снижаются затраты на соответствующее регулирование и одновременно возникает еще и экономия места. Путем интеграции чувствительного элемента в нормальную запорную арматуру либо в отдельную камеру потока, взаимодействующую с ней, ее запорная функция остается неизменной и можно отказаться от использования специальной арматуры регулирования потока с порождающими проблемы подключающими проводками для получения данных измерения.

Оценочное устройство также позволяет непосредственно подавать во время процесса регулирования номинальное значение желательного объемного потока в оценочное устройство. С помощью средств передачи между оценочным устройством и чувствительным элементом это номинальное значение можно закладывать в память данных чувствительного устройства. В зависимости от конструкции установки при временном или постоянном контроле путем сравнения номинального и фактического значений можно простейшим образом устанавливать, возникают ли отклонения. Если это имеет место, то с помощью воздействия на арматуру можно производить последующую регулировку. Механизмом регулирования может быть обычный маховичок, ручной рычаг или серводвигатель. Благодаря возможности непосредственного визуального измерения фактического объемного потока по указателю без дополнительных затрат усилий по технике измерения для получения состояния или расположения запорных органов можно простейшим образом производить последующую регулировку. Если оценочное устройство, используемое стационарно или подвижно, устанавливается на контролируемой камере, то возможности его крепления выбираются таким образом, что показания поступают независимо от монтажного положения контролируемой камеры.

Примеры исполнения изобретения показаны на чертежах, и в последующем описываются более подробно. При этом показано следующее.

На фиг. 1 - вид сверху на запорную арматуру, имеющую форму арматуры регулирования объемных потоков с местным разрезом.

На фиг. 2 - другой вид индикационного устройства.

На фиг. 3 - арматура регулирования объемных потоков как монтажный узел, состоящий из многих деталей.

На фиг. 4 - вариант исполнения фиг. 3.

Фиг. 1 показывает вид сверху на арматуру 1 регулирования объемных потоков, которая снабжена фланцами 2, 3 и маховичком 4. В этом примере выполнения на стороне 5 притока во фланец 2 интегрирован чувствительный элемент 6. В связи с монтажной величиной показанного здесь чувствительного элемента фланец 2 имеет выемку 7 со сверленым отверстием 8. Это сверленое отверстие вмещает чувствительный элемент 6, который незначительно выступает своим концом в камеру течения 11. Незначительное выступание относительно поверхности стенки 12 камеры течения 11 целесообразно для измерения также и фактических условий потока пограничной зоны течения, находящейся за пределами его края. С помощью уплотнений 13 предотвращается выход рабочей среды из сверленого отверстия 8. Механическое страхование в осевом направлении осуществляется с помощью стопорного кольца 9. В зависимости от конструкции камеры чувствительный элемент может быть установлен и в ином месте, в котором может быть осуществлена интеграция с небольшими затратами.

На одном из выходов чувствительного элемента здесь подключен соединительный элемент 14, который находится в соединении с индикационным устройством 15. Соединительный элемент при этом может быть выполнен как штепсельный, резьбовой или иной соединительный элемент, обычно применяемый для осуществления электрического соединения.

Устройство индикации 15 может быть снабжено внешним источником тока 16 и/или располагать интегрированным источником тока. Речь может идти при этом об аккумуляторах, батареях, сетевых приборах и тому подобном. С помощью соответствующих элементов включения или индикации постоянно или по потребности можно иметь показатели соответствующего объемного потока, а также и соответствующей преобладающей температуры.

Индивидуальные для камеры этой арматуры регулирования потока параметры закладываются в память данных чувствительного элемента 6. Соответствующий процесс калибрования и программирования может быть осуществлен на предприятии-изготовителе либо при необходимости проведен на месте монтажа. Для регулирования производится соединение чувствительного элемента 6 с оценочным устройством, которое считывает соответствующие параметры из интегрированной памяти данных и с помощью измерительного сигнала рассчитывает и показывает величину протекающего потока без таких промежуточных величин, как, например устанавливаемое вручную положение подъема по методу ΔP. Закладка соответствующих параметров непосредственно в чувствительный элемент служит простейшим средством устранения ошибок. В тех устройствах, где соответствующие параметры закладываются во внешнем блоке, следует проследить за тем, чтобы при регулировании осуществлялась точная координация между камерой, подлежащей регулированию, и относящимися к этому параметрами.

Представленный на фиг. 2 вид на индикационное устройство показывает возможное выполнение сравнения номинального значения с фактическими данными. Для установки объемного потока оно располагает контрольными лампами различной калибровки и цвета. При использовании диодов яркости 17, 18, 19 различных цветов красные диоды яркости 17, 19 могут показывать недопустимые объемные потоки, в то время как зеленый диод яркости используется для допустимого объемного потока. Таким образом, возможна простая установка, а также последующая проверка путем сравнения цветов. Подача тока на устройство индикации может быть осуществлена от сети. Здесь также возможность помещения в память параметров внутри чувствительного элемента позволяет осуществлять с большими преимуществами возможности калибрования и легкого последующего регулирования. Другая возможность сравнения номинального значения с фактическими данными состоит в том, чтобы при недостижении номинального значения указывать LOW либо при превышении указывать HIGH.

Индикатор 20, который здесь выполнен как цифровой указатель, показывает измеренный объемный поток. Применяемое для этого техническое измерительное устройство может легко быть приспособлено к различным конструкциям устройств и не ограничивается показанным устройством m³/h. В равной степени может быть применим и аналоговый показатель.

Фиг. 3 показывает арматуру регулирования объемных потоков, выполненную как узел, состоящий из многих деталей. Для этого обычная запорная арматура, а здесь представлен компактный клапан с короткой монтажной длиной, может быть соединена с отдельной камерой течения 22, при этом чувствительный элемент 6 интегрируется в отдельную камеру течения. В качестве примера здесь показана установка, использующая несколько чувствительных элементов. Последние распределены при установке по всему объему. Угловое отклонение чувствительных элементов следует соотнести с условиями течения, преобладающими в арматуре. Корпус 22 камеры течения при этом может быть выполнен мололитно или состоять из нескольких деталей. Такая установка чувствительных элементов возможна также и в другом варианте исполнения, как показано на фиг. 1 и 4. Установка, крепление и изоляция чувствительных элементов 6 соответствуют представленным на фиг. 1 чувствительным элементам. Своим концом 10 чувствительный элемент 6 может, располагаясь заподлицо или с небольшим возвышением, входить в корпус 22 камеры течения 23. Корпус 22 в данном примере исполнения выполнен как шкив с бортами для того, чтобы обеспечить простое соединение с использованием прокладок 24 уплотняющих деталей с запорной арматурой 21, показанной в качестве фланцевой арматуры, и с не показанными здесь трубопроводами. Калибровка этой выполненной в качестве монтажного узла арматуры регулирования потока осуществляется в установленном порядке, с тем чтобы предусмотреть все влияния. Такая арматура регулирования потока, выполненная в качестве монтажного узла, пригодна для реставрационных работ на уже существующих элементах трубопровода. Так, вместо запорной арматуры с обычной большой монтажной длиной может быть применена арматура регулирования потока, выполненная как узел клапана регулирования потока. Благодаря тому, что узел клапана регулирования потока один раз калиброван, можно без проблем с технической точки зрения получать результаты измерений, с помощью которых возможно точное регулирование ниток трубопровода различного вида. Важное преимущество такой арматуры регулирования объемных потоков состоит в короткой монтажной длине по сравнению с известными ранее измерительными приборами объемного потока, которым требуются с функционально-технической точки зрения длинные успокоительные участки.

Фиг. 4 показывает арматуру регулирования объемных потоков, выполненную в виде монтажного узла, с иным видом соединения. Запорная арматура 25 располагает камерой в виде раструбной модели, с которой трубопроводы имеют штепсельные или резьбовые соединения. В соответствии с внутренней конструкцией арматуры отдельная камера течения 26 вместе с чувствительным элементом 6, установленным аналогично фиг. 1 и 3, устанавливается на той стороне камеры, которая дает наиболее благоприятные воспроизводимые данные при калибровке. Обычно это, как показывают опыты, сторона притока. Установка чувствительного элемента 6 не ограничивается указанной формой. В зависимости от формы и конструкции чувствительного элемента может быть избрана и другая, нежели показанная форма установки, изоляции, крепления и соединения. Величина применяемого чувствительного элемента 6 и форма его корпуса позволяют производить резьбовое, зажимное, клепаное, клеенное и другие известные виды крепления чувствительных элементов.

Тем самым оказывается возможным изготовление арматуры регулирования объемных потоков в качестве функционального узла с минимальными затратами путем модернизации серийного узла. С помощью простого прямого или косвенного подсоединения чувствительного элемента внутри или снаружи камеры запорной арматуры, причем модели с хорошими дроссельными качествами обладают преимуществами, но не являются единственно возможными, а также измерительно-технической калибровки проведенной таким образом арматуры регулирования потока, получается арматура регулирования потока для удобной настройки ниток.

Claims (18)

1. Арматура регулирования объемных потоков в трубопроводах, в особенности в трубопроводах распределительных систем, в которой с помощью чувствительных элементов, средств оценки и индикации может определяться ее фактическое состояние и с помощью установленной в камере течения арматуры регулирования потока регулирующего и/или запорного органа может устанавливаться номинальное значение, отличающаяся тем, что предусмотрены по меньшей мере один чувствительный элемент 6, предназначенный прямо или косвенно определять объемный поток, и электронная память данных с заложенными в нее индивидуальными параметрами арматуры регулирования объемных потоков, при этом средства оценки и индикации предназначены для определения объемного потока по данным измерений упомянутого чувствительного элемента и параметрам, заложенным в память данных.

2. Арматура по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, установлен в пределах камеры течения 11 арматуры регулирования потока.

3. Арматура по п.1, отличающаяся тем, что камера течения арматуры регулирования потока соединена с камерой течения 23 отдельного корпуса течения 22 и по меньшей мере один чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, установлен в пределах камеры течения отдельного корпуса течения 22.

4. Арматура по любому из пп.1 - 3 отличающаяся тем, что чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, работает по принципу калориметрического измерения.

5. Арматура по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, установлен в стенке камеры течения по меньшей мере заподлицо или выдвинут с небольшим возвышением в область течения 11,23.

6. Арматура по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что средство оценки непосредственно или через соединительное средство 14 соединено с по меньшей мере одним чувствительным элементом 6, предназначенным для упомянутого определения объемного потока.

7. Арматура по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что электронная память данных содержит индивидуальные параметры арматуры в форме таблиц, графических характеристик или в виде алгоритма.

8. Арматура по п.7, отличающаяся тем, что память данных интегрирована в по меньшей мере один чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока.

9. Арматура по п.8, отличающаяся тем, что интегрированная в чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, память данных содержит сигнал опознавания арматуры.

10. Арматура по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что память данных интегрирована в средство оценки.

11. Арматура по любому из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что средство оценки и/или чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, имеет одно или несколько мест врезки для обмена данными.

12. Арматура по любому из пп.1 - 11, отличающаяся тем, что средство оценки установлено на арматуре регулирования потока или на отдельном корпусе течения.

13. Арматура по любому из пп.1 - 11, отличающаяся тем, что средство оценки выполнено в виде мобильного прибора.

14. Арматура по любому из пп.1 - 12, отличающаяся тем, что средство оценки интегрировано по меньшей мере в один чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока.

15. Арматура по любому из пп.1 - 14, отличающаяся тем, что средство оценки снабжено средством индикации 15.

16. Арматура по п. 15, отличающаяся тем, что средство оценки снабжено источником тока 16 и/или соединено с ним.

17. Арматура по любому из пп.1 - 16, отличающаяся тем, что чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, установлен на стороне 5 притока камеры течения.

18. Арматура по любому из пп.1 - 17, отличающаяся тем, что по меньшей мере один чувствительный элемент 6, предназначенный для упомянутого определения объемного потока, имеет дополнительно возможность измерения температуры для определения теплопроводности и/или количества тепла.

Приоритет по пунктам:
21.12.96 по пп.1, 3, 5 - 10, 12, 14 - 18;
16.06.97 по пп.2, 4, 11, 13.

Images