RU217168U1 - Autonomous mass flow and liquid mass meter - Google Patents
Autonomous mass flow and liquid mass meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU217168U1 RU217168U1 RU2022116963U RU2022116963U RU217168U1 RU 217168 U1 RU217168 U1 RU 217168U1 RU 2022116963 U RU2022116963 U RU 2022116963U RU 2022116963 U RU2022116963 U RU 2022116963U RU 217168 U1 RU217168 U1 RU 217168U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- measuring unit
- liquid
- electromagnetic sensor
- meter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к устройствам измерения массового расхода жидких сред. Автономный счетчик массового расхода и массы жидкости, состоящий из корпуса, измерительного блока, входного и выходного коллекторов, при этом корпус представляет собой горизонтально расположенный цилиндрический сосуд, на обечайке которого перпендикулярно оси выполнены два соосных отверстия для входа/выхода жидкости посредством герметично присоединенных входного и выходного коллекторов, а на входном отверстии установлено устройство моделирования формы потока, к корпусу через фланец прикреплена крышка измерительного блока с герметизацией соединения с помощью резиновой прокладки, причем на внутреннем торце крышки выполнены три отверстия с резьбой, в которые установлены шпильки, служащие осями для крепления опоры и установки на них наборных демпферов, перемещение которых ограничено шайбой и шплинтом, а на торце крышки и опоры имеются соосные отверстия с подшипниками, и в них установлена ось измерительного блока, который является подвижной системой и состоит из двух призматических ковшей треугольного сечения и боковых пластин, к которым прикреплен груз, при этом измерительный блок снабжен постоянным магнитом и расположен в цилиндрическом корпусе, а на наружном торце крышки измерительного блока выполнены отверстия для крепления электромагнитного датчика, ручек и уровня, причем отверстие для крепления электромагнитного датчика выполнено таким образом, что его центр совпадает с траекторией движения постоянного магнита измерительного блока, а электромагнитный датчик связан с вычислителем, при этом для организации питания счетчика к цилиндрическому корпусу, в котором расположен измерительный блок, с внешней стороны прикреплен внешний отсек с установленным внутри него заменяемым источником питания в виде литий-тионилхлоридной батареи при этом сигнал от электромагнитного датчика поступает на плату электронного корректора, которая периодически транслирует данные о расходе и накопленной массе в цифровом кодированном виде в радиоэфир посредством трансивера LoRaWan, при этом плата электронного корректора, трансивер радиоканала связи LoRaWan и элемент питания помещается во внешний взрывобезопасный отсек. Обеспечивается возможность автономного функционирования счетчика массового расхода и массы жидкости без подвода к счетчику линии телеметрии, для обеспечения передачи данных. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к устройствам измерения массового расхода жидких сред, например к счетчикам массового расхода и массы жидкости и может быть использовано для измерений массового расхода и общей массы разнообразных жидких сред, а также массового расхода и общей массы жидкой фазы в двухфазных средах.The utility model relates to the field of measuring technology, namely to devices for measuring the mass flow rate of liquid media, for example, mass flow meters and liquid mass meters and can be used to measure the mass flow rate and total mass of various liquid media, as well as mass flow and total mass of the liquid phase in two-phase environments.
Из уровня техники известен счетчик массового расхода газожидкостной смеси, включающий корпус в виде цилиндрического сосуда с верхним входным и нижним выходным отверстиями, установленный в корпусе измерительный блок в виде двух ковшей, выполненных с возможностью качания ограниченного отбойниками на горизонтальной оси при последовательном заполнении жидкостью из выходного отверстия, входной и выходной коллекторы, герметично сообщенные с соответствующими отверстиями, устройство моделирования формы потока, установленное на выходе входного отверстия, и счетчик колебаний ковшей, при этом цилиндрический сосуд корпуса расположен вертикально и снизу оснащен конусным сужением к выходному отверстию для исключения застойных зон для стекающей жидкости (RU 197589 U1, 15.05.2020, аналог).From the prior art, a mass flow meter for a gas-liquid mixture is known, including a housing in the form of a cylindrical vessel with an upper inlet and a lower outlet, a measuring unit installed in the housing in the form of two buckets, configured to swing limited by bumpers on a horizontal axis when sequentially filled with liquid from the outlet , inlet and outlet manifolds hermetically connected with the corresponding holes, a flow shape simulator installed at the outlet of the inlet, and a bucket vibration counter, while the cylindrical vessel of the body is located vertically and is equipped with a conical narrowing to the outlet to exclude stagnant zones for flowing liquid (RU 197589 U1, 05/15/2020, analogue).
Недостаток известного прибора заключается в применении в качестве датчика положения микросхемы, принцип работы которой основан на микро электромеханических системах (далее - МЭМС). При использовании датчика МЭМС в присутствии вибрации создаваемой ударами камеры о демпферы, снижается точность определения положения, а также уменьшается ресурс датчика МЭМС, повышается вероятность выхода его выхода из строя, что повлечет за собой увеличение погрешности измерений по причине избыточной или недостаточной коррекции расхода.The disadvantage of the known device lies in the use of microcircuits as a position sensor, the principle of operation of which is based on micro electromechanical systems (hereinafter referred to as MEMS). When using a MEMS sensor in the presence of vibration created by the impact of the camera on the dampers, the position determination accuracy decreases, and the resource of the MEMS sensor decreases, the probability of its failure increases, which will lead to an increase in measurement error due to excessive or insufficient flow correction.
Из уровня техники известно устройство для определения расхода в трубопроводах больших диаметров, содержащее мерный трубопровод, на поверхности трубопровода по образующей смонтированы три измерителя локальной скорости, каждый из которых состоит из преобразователя первичных сигналов и подсоединенного к нему погружного датчика локальной скорости, включающего магнитную систему с катушками, погружая часть которого содержит чувствительный элемент с электродами и погруженного в трубопровод с электропроводящей жидкостью, многоканальный блок питания постоянного тока с раздельными каналами, автономный блок питания постоянного тока, три преобразователя первичных сигналов, которые содержат предварительный усилитель, переключатель, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, вычислительный блок, который содержит микропроцессор, блок памяти и индикатор, при этом выход электродов через предварительный усилитель, переключатель, аналого-цифровой преобразователь подсоединен к входу микроконтроллера, а выходы микроконтроллеров соединены с входом микропроцессора вычислительного блока, выход микропроцессора соединен с блоком памяти и индикатором, выход, то есть положительный полюс автономного блока питания постоянного тока соединен со схемами питания микропроцессора, блока памяти, индикатора в точках д, е, ж, з, один из выходов, то есть положительный полюс многоканального блока питания соединен с цепями питания предварительного усилителя, переключателя, аналого-цифрового преобразователя, микроконтроллера в точках а, б, в, г, управляющий выход f микроконтроллера подсоединен к переключателю с целью выдачи на него управляющих команд f1,2, управляющий выход е микроконтроллера подсоединен к аналого-цифровому преобразователю, управляющий выход р микропроцессора соединен с соответствующими управляющими входами р микропроцессоров преобразователей первичных сигналов, при этом дополнительно введены формирователь тока, датчик тока в составе преобразователей первичных сигналов, клавиатура, причем выходы катушек погружных датчиков локальной скорости подсоединены через формирователи тока, датчики тока к выходам, то есть положительным полюсам многоканального блока питания катушек, выход, то есть отрицательный полюс многоканального бока питания катушек соединен с отрицательным полюсом устройства в точке Б, другой выход многоканального блока питания через датчик тока, формирователь тока, подсоединен к входу катушки, управляющие выходы микроконтроллера g1 и g2 подсоединены к ключам формирователя тока, причем выход датчика тока подсоединен к входу переключателя, а отрицательные полюсы многоканального и автономного блоков питания постоянного тока соединены с отрицательным полюсом общей шины питания устройства в точке Б, причем отрицательный полюс общей шины питания устройства в точке Б электрически изолирован от местного защитного заземления в точке В, корпуса преобразователей первичных сигналов в точке В соединены с местным защитным заземлением в точке з (RU 175583 U1, 11.12.2017, аналог).From the prior art, a device is known for determining the flow rate in pipelines of large diameters, containing a measuring pipeline, three local velocity meters are mounted on the surface of the pipeline along the generatrix, each of which consists of a primary signal converter and a submersible local velocity sensor connected to it, including a magnetic system with coils , the immersed part of which contains a sensitive element with electrodes and is immersed in a pipeline with an electrically conductive liquid, a multi-channel DC power supply with separate channels, an independent DC power supply, three primary signal converters that contain a preamplifier, a switch, an analog-to-digital converter, a microcontroller , a computing unit that contains a microprocessor, a memory unit and an indicator, while the output of the electrodes through a preamplifier, a switch, an analog-to-digital converter is connected to the input of the microcontroller ra, and the outputs of the microcontrollers are connected to the input of the microprocessor of the computing unit, the output of the microprocessor is connected to the memory unit and the indicator, the output, that is, the positive pole of the autonomous DC power supply, is connected to the power circuits of the microprocessor, the memory unit, the indicator at points e, f, g, h, one of the outputs, that is, the positive pole of the multichannel power supply is connected to the power supply circuits of the preamplifier, switch, analog-to-digital converter, microcontroller at points a, b, c, d, the control output f of the microcontroller is connected to the switch in order to output to it control commands f1,2, the control output e of the microcontroller is connected to an analog-to-digital converter, the control output p of the microprocessor is connected to the corresponding control inputs p of the microprocessors of the primary signal converters, while a current driver, a current sensor as part of the primary signal converters, a keyboard, p Moreover, the outputs of the coils of the submersible local velocity sensors are connected through current drivers, current sensors to the outputs, that is, the positive poles of the multi-channel power supply for the coils, the output, that is, the negative pole of the multi-channel power supply for the coils, is connected to the negative pole of the device at point B, the other output of the multi-channel power supply through a current sensor, a current shaper, is connected to the input of the coil, the control outputs of the microcontroller g1 and g2 are connected to the keys of the current shaper, and the output of the current sensor is connected to the input of the switch, and the negative poles of the multichannel and autonomous DC power supplies are connected to the negative pole of the common power bus device at point B, and the negative pole of the common power bus of the device at point B is electrically isolated from the local protective ground at point C, the primary signal converter housings at point B are connected to the local protective ground at point h (RU 175583 U1, 11.12.201 7, analogue).
Недостаток известного устройства, аналога заключается в необходимости прокладки линии обеспечения электропитания и телеметрии.The disadvantage of the known device, analogue is the need to lay a line to provide power and telemetry.
Из уровня техники известен счетчик массового расхода и массы вязких жидкостей с автономным источником питания, состоящий из корпуса, измерительного блока, входного и выходного коллекторов, при этом корпус представляет собой горизонтально расположенный цилиндрический сосуд, на обечайке которого перпендикулярно оси выполнены два соосных отверстия для входа/выхода вязкой жидкости посредством герметично присоединенных входного и выходного коллекторов, а на входном отверстии установлено устройство моделирования формы потока, к корпусу через фланец прикреплена крышка измерительного блока с герметизацией соединения с помощью резиновой прокладки, причем на внутреннем торце крышки выполнены три отверстия с резьбой, в которые установлены шпильки, служащие осями для крепления опоры и установки на них ударогасителей, перемещение которых ограничено шайбой и шплинтом, а на торце крышки и опоры имеются соосные отверстия с подшипниками, и в них установлена ось измерительного блока, который является подвижной системой и состоит из двух призматических ковшей треугольного сечения и боковых пластин, к которым прикреплен груз, при этом измерительный блок снабжен, по меньшей мере, одним постоянным магнитом и расположен в цилиндрическом корпусе, а на наружном торце крышки измерительного блока выполнены отверстия для крепления электромагнитного датчика, ручек и уровня, причем отверстие для крепления электромагнитного датчика выполнено таким образом, что его центр совпадает с траекторией движения постоянного магнита измерительного блока, а электромагнитный датчик связан с вычислителем, при этом для организации питания счетчика к цилиндрическому корпусу, в котором расположен измерительный блок, с внешней стороны прикреплен батарейный отсек с установленным внутри него заменяемым источником питания в виде литий-тионилхлоридной батареи (RU 195427 U1, 28.01.2020, является прототипом).Known from the prior art is a mass flow meter and a mass of viscous liquids with an autonomous power source, consisting of a housing, a measuring unit, inlet and outlet manifolds, while the housing is a horizontally located cylindrical vessel, on the shell of which two coaxial inlet holes are made perpendicular to the axis. viscous liquid outlet by means of hermetically connected inlet and outlet manifolds, and a flow shape modeling device is installed at the inlet, the cover of the measuring unit is attached to the body through the flange with sealing the connection with a rubber gasket, and three threaded holes are made on the inner end of the cover, into which studs are installed that serve as axes for fastening the support and installing shock absorbers on them, the movement of which is limited by a washer and a cotter pin, and at the end of the cover and support there are coaxial holes with bearings, and the axis of the measuring unit is installed in them, which is moving system and consists of two prismatic buckets of triangular cross section and side plates to which the load is attached, while the measuring unit is equipped with at least one permanent magnet and is located in a cylindrical housing, and holes are made on the outer end of the cover of the measuring unit for attaching an electromagnetic sensor, handles and level, moreover, the hole for attaching the electromagnetic sensor is made in such a way that its center coincides with the trajectory of the permanent magnet of the measuring unit, and the electromagnetic sensor is connected to the calculator, while supplying the meter to the cylindrical body in which the measuring unit is located , a battery compartment is attached from the outside with a replaceable power source installed inside it in the form of a lithium-thionyl chloride battery (RU 195427 U1, 01/28/2020, is a prototype).
Недостаток известного прототипа заключается в необходимости прокладки линии телеметрии. Недостатком является также погрешность измерения расхода и накопленной массы при установке счетчика с отклонением от линии горизонта.The disadvantage of the known prototype is the need to lay a telemetry line. The disadvantage is also the error in measuring the flow rate and the accumulated mass when the meter is installed with a deviation from the horizon line.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства, с устраненными недостатками известного уровня техники, прототипа.The task to be solved by the claimed utility model is the creation of a device with the eliminated shortcomings of the prior art, a prototype.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении возможности автономного функционирования счетчика массового расхода и массы жидкости без подвода к счетчику линии телеметрии, для обеспечения передачи данных.The technical result of the claimed utility model is to enable autonomous operation of the mass flow meter and the mass of liquid without a telemetry line connected to the meter to ensure data transmission.
Как следствие заявляемого технического результата является возможность, позволяющая дистанционно, по радиоканалу снимать показания и проводить диагностику и настройку.As a consequence of the claimed technical result, there is a possibility that allows remotely, via a radio channel, to take readings and carry out diagnostics and settings.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что автономный счетчик массового расхода и массы жидкости состоящий из корпуса, измерительного блока, входного и выходного коллекторов, при этом корпус представляет собой горизонтально расположенный цилиндрический сосуд, на обечайке которого перпендикулярно оси выполнены два соосных отверстия для входа/выхода жидкости посредством герметично присоединенных входного и выходного коллекторов, а на входном отверстии установлено устройство моделирования формы потока, к корпусу через фланец прикреплена крышка измерительного блока с герметизацией соединения с помощью резиновой прокладки, причем на внутреннем торце крышки выполнены три отверстия с резьбой, в которые установлены шпильки, служащие осями для крепления опоры и установки на них наборных демпферов, перемещение которых ограничено шайбой и шплинтом, а на торце крышки и опоры имеются соосные отверстия с подшипниками, и в них установлена ось измерительного блока, который является подвижной системой и состоит из двух призматических ковшей треугольного сечения и боковых пластин, к которым прикреплен груз, при этом измерительный блок снабжен постоянным магнитом и расположен в цилиндрическом корпусе, а на наружном торце крышки измерительного блока выполнены отверстия для крепления электромагнитного датчика, ручек и уровня, причем отверстие для крепления электромагнитного датчика выполнено таким образом, что его центр совпадает с траекторией движения постоянного магнита измерительного блока, а электромагнитный датчик связан с вычислителем, при этом для организации питания счетчика к цилиндрическому корпусу, в котором расположен измерительный блок, с внешней стороны прикреплен внешний отсек с установленным внутри него заменяемым источником питания в виде литий-тионилхлоридной батареи при этом сигнал от электромагнитного датчика поступает на плату электронного корректора, которая периодически транслирует данные о расходе и накопленной массе в цифровом кодированном виде в радиоэфир посредством трансивера LoRaWan, при этом плата электронного корректора, трансивер радиоканала связи LoRaWan и элемент питания помещается во внешний взрывобезопасный отсек.The claimed technical result is achieved due to the fact that an autonomous mass flow meter and a mass of liquid consisting of a housing, a measuring unit, inlet and outlet manifolds, while the housing is a horizontally located cylindrical vessel, on the shell of which two coaxial inlet holes are made perpendicular to the axis. liquid outlet by means of hermetically attached inlet and outlet manifolds, and a device for simulating the flow shape is installed at the inlet, a cover of the measuring unit is attached to the body through the flange with sealing the connection with a rubber gasket, and on the inner end of the cover there are three threaded holes, into which studs that serve as axes for mounting the support and installing stacked dampers on them, the movement of which is limited by a washer and a cotter pin, and at the end of the cover and support there are coaxial holes with bearings, and the axis of the measuring unit is installed in them, which is movable system and consists of two prismatic buckets of triangular section and side plates to which the load is attached, while the measuring unit is equipped with a permanent magnet and is located in a cylindrical body, and holes are made on the outer end of the cover of the measuring unit for attaching an electromagnetic sensor, handles and level, moreover, the hole for mounting the electromagnetic sensor is made in such a way that its center coincides with the trajectory of the movement of the permanent magnet of the measuring unit, and the electromagnetic sensor is connected to the calculator, while in order to supply the meter to the cylindrical body in which the measuring unit is located, an external compartment with a replaceable power source installed inside it in the form of a lithium-thionyl chloride battery, while the signal from the electromagnetic sensor is fed to the electronic corrector board, which periodically broadcasts data on the flow rate and accumulated mass in a digital coded video de broadcast via the LoRaWan transceiver, while the electronic corrector board, the LoRaWan radio communication channel transceiver and the battery are placed in an external explosion-proof compartment.
Кроме того, измерительный блок дополнительно снабжен несколькими постоянными магнитами.In addition, the measuring unit is additionally equipped with several permanent magnets.
Кроме того, электромагнитный датчик представляет собой геркон.In addition, the electromagnetic sensor is a reed switch.
Кроме того, электромагнитный датчик представляет собой датчик Холла.In addition, the electromagnetic sensor is a Hall sensor.
Кроме того, автономный счетчик массового расхода и массы жидкости дополнительно содержит блок электрического обогрева.In addition, the self-contained mass flow and liquid mass counter additionally contains an electrical heating unit.
Отличительной особенностью заявляемой полезной модели является создание конструкции счетчика массового расхода, позволяющего автономное функционирование счетчика, без подвода к счетчику ЛЭП и телеметрии, а также позволяющего дистанционно, по радиоканалу снимать показания и проводить диагностику и настройку.A distinctive feature of the claimed utility model is the creation of a mass flow meter design that allows the autonomous operation of the meter, without power lines and telemetry being connected to the meter, and also allows remotely, via radio, to take readings and carry out diagnostics and configuration.
Кроме того, конструктивное выполнение заявляемой полезной модели обеспечивает автономность работы в течение длительного времени, возможность применения в труднодоступной местности, без прокладки линии электропередач, что снижает затраты на установку и риск на потери связи в случаях повреждения кабельных конструкций. Предлагаемый автономный счетчик массового расхода и массы жидкости позволяет дистанционно выполнять диагностику, настройку счетчика, без выезда обслуживающего персонала, что позволяет существенно снизить затраты на обслуживание оборудования.In addition, the constructive implementation of the claimed utility model provides autonomy for a long time, the possibility of use in hard-to-reach areas, without laying a power line, which reduces installation costs and the risk of loss of communication in cases of damage to cable structures. The proposed self-contained mass flow and liquid mass meter allows you to remotely perform diagnostics, meter settings, without the attendance of maintenance personnel, which can significantly reduce equipment maintenance costs.
Автономность работы заявляемого счетчика массового расхода и массы жидкости обеспечивается применением модуля трансивера радиоканала связи LoRaWan, который обеспечивает радиотелеметрию, а также применения в качестве источника питания гальванический элемент питания, а именно литий-тионилхлоридную батарею.The autonomy of the inventive mass flow meter and the mass of liquid is ensured by the use of a LoRaWan radio communication channel transceiver module, which provides radio telemetry, as well as the use of a galvanic battery as a power source, namely a lithium-thionyl chloride battery.
Выбор в качестве заменяемого источника питания литий-тионилхлоридной (LiSOCl2) батареи связан с тем, что она является оптимальным источником питания для устройств с небольшим токопотреблением, но с продолжительным сроком автономной работы.The choice of a lithium-thionyl chloride (LiSOCl 2 ) battery as a replaceable power source is due to the fact that it is the optimal power source for devices with low current consumption, but with a long battery life.
Такой источник питания обычно имеет небольшой максимальный ток разряда (порядка 0.02С), при этом, отличаются крайне малым значением саморазряда (менее 1-2% в год) и большими значениями удельной энергоемкости.Such a power supply usually has a small maximum discharge current (of the order of 0.02C), while they are characterized by an extremely low self-discharge value (less than 1-2% per year) and high values of specific energy intensity.
К преимущества заменяемого источника питания LiSOCl2, следует отнести:The advantages of a replaceable LiSOCl 2 power source include:
высокая энергоемкость - до 35 Ач у максимальных типоразмеров;high energy intensity - up to 35 Ah for the maximum standard sizes;
малый саморазряд при длительном сроке службы - до 10 лет (менее 1% от номинальной емкости в течение одного года хранения при комнатной температуре +25°С);low self-discharge with long service life - up to 10 years (less than 1% of the nominal capacity during one year of storage at room temperature +25°C);
долгий срок хранения - более 10 лет;long shelf life - more than 10 years;
высокое и стабильное напряжение 3.6 В, позволяющее напрямую, либо с использованием регуляторов напряжения, питать различные устройства с номинальным напряжением 3.3 В и ниже;high and stable voltage of 3.6 V, which allows you to directly or using voltage regulators to power various devices with a nominal voltage of 3.3 V and below;
широкий диапазон рабочих температур от -60 до +85°С;wide operating temperature range from -60 to +85°С;
высокая нагрузочная способность при импульсной нагрузке вследствие малого внутреннего сопротивления;high load capacity with impulse load due to low internal resistance;
защита от перегрузки и короткого замыкания с помощью встроенного позистора (РТС);protection against overload and short circuit with built-in posistor (RTS);
герметичное исполнение и негорючий электролит, как следствие - возможность применения в пожароопасных и взрывоопасных средах;hermetic design and non-combustible electrolyte, as a result - the possibility of use in fire and explosive environments;
возможность перевозки любым видом транспорта.the possibility of transportation by any mode of transport.
Возможность удаленно мониторить состояние работы и получения данных телеметрии (данные о массовом расходе и массе жидкости) осуществляется посредством трансивера, работающего по радиоканалу связи LoRaWan.The ability to remotely monitor the state of operation and obtain telemetry data (data on mass flow and mass of liquid) is carried out by means of a transceiver operating via a LoRaWan radio communication channel.
Трансивер осуществляет передачу и прием сигнала между двумя физически разными средами системы связи.The transceiver transmits and receives a signal between two physically different environments of a communication system.
Использования открытого протокола связи LoRaWan определяет архитектуру системы. LoRaWAN разрабатывался с целью организации связи между недорогими устройствами, которые могут работать от автономных источников питания (аккумуляторов, батареек).The use of the open communication protocol LoRaWan determines the architecture of the system. LoRaWAN was developed with the aim of organizing communication between low-cost devices that can operate from autonomous power sources (accumulators, batteries).
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings.
фиг. 1 - общий вид, корпус;fig. 1 - general view, body;
фиг. 2 - вид счетчика в разрезе сбоку;fig. 2 - side view of the counter in section;
фиг. 3 - блок измерительный;fig. 3 - measuring block;
фиг. 4 - место установки электронного корректора, трансивера радиоканала связи LoRaWan и источника питания.fig. 4 - the place of installation of the electronic corrector, the LoRaWan radio communication channel transceiver and the power supply.
Автономный счетчик массового расхода и массы жидкости состоит из следующих основных узлов: корпус, блок измерительный, входной коллектор 1, выходной коллектор 2, корпус представляет собой горизонтально расположенный цилиндрический сосуд, на обечайке 3 которого перпендикулярно оси выполнены два соосных отверстия для входа/выхода измеряемой среды - жидкости посредством герметично присоединенных входного и выходного коллекторов 1 и 2 соответственно. Причем на входном отверстии установлено устройство моделирования формы потока жидкости 4 для достижения статического режима налива смеси. К корпусу через фланец 5 при помощи кольца 6 крепится крышка 7 блока измерительного. Для придания герметичности соединения используется прокладка, например, из резины. На внутреннем торце крышки выполнены три отверстия с резьбой, в которые устанавливаются шпильки 8, служащие для крепления опоры 9. Кроме того, на данных осях установлены наборные демпферы 10, перемещение которых ограничивается шайбой 11 и шплинтом 12. На торце крышки и опоры имеются соосные отверстия с подшипниками, в них установлена ось 13 блока измерительного.An autonomous mass flow and liquid mass meter consists of the following main units: a body, a measuring unit, an
Блок измерительный является подвижной системой и состоит из измерительной камеры в виде двух призматических ковшей 14 треугольного сечения и боковых пластин 15, к которым крепится груз 16, причем на нижней плоскости посередине двух призматических ковшей установлен постоянный магнит 17.The measuring unit is a movable system and consists of a measuring chamber in the form of two
На наружном торце крышки блока измерительного выполнено отверстие для крепления электромагнитного датчика 18, ручек 19 и уровня 20. Отверстие для крепления электромагнитного датчика выполнено таким образом, что его центр совпадает с траекторией движения постоянного магнита блока измерительного.At the outer end of the cover of the measuring unit there is a hole for attaching the
Дополнительно заявляемая полезная модель может быть дооснащена блоком электрического обогрева, который может состоять из электрического греющего кабеля 21, закрепленного на внешней поверхности корпуса. Автономный счетчик массового расхода и массы жидкости, взрывозащищенной клеммной коробки 22, предназначенной для подключения, при наличии на месте установки, внешнего питающего напряжения, теплоизоляционной крышки 23, теплоизоляционного объемного наполнителя 24.Additionally, the claimed utility model can be retrofitted with an electric heating unit, which can consist of an
Электромагнитный датчик 18 представляет собой геркон или датчик Холла и предназначен для фиксации изменения положения измерительных ковшей. Сигнал от электромагнитного датчика поступает на плату электронного корректора, как вариант выполнения сигнал может поступить также на электронное счетное устройство (данный вариант не является предметом патентования по данной заявке).The
Плата электронного корректора 25 предназначена для приема сигналов от электромагнитного датчика и последующего вычисления и коррекции расхода и накопленной массы. Данные о расходе и накопленной массе периодически транслируются через антенну 28 в цифровом кодированном виде в радиоэфир посредством трансивера LoRaWan. Сигнал в виде модулированного электрического напряжения и сигнал в виде модулированного электрического тока от платы электронного корректора можно подавать непосредственно в систему внешней телеметрии или в электронное счетное устройство (как вариант, не является объектом патентования по данной заявке). Плата электронного корректора, трансивер радиоканала связи LoRaWan 29 и элемент питания 27 помещается во взрывобезопасный корпус 26.The
Принцип действия полезной модели основан на поочередном заполнении измеряемой средой - жидкостью одного из двух призматических ковшей, находящихся в измерительной камере с грузовым уравновешиванием и последующим их опрокидыванием в момент достижения в них определенной массы жидкости. Время заполнения измерительных ковшей определяет массовый расход протекающей жидкости.The principle of operation of the utility model is based on alternately filling one of the two prismatic ladles located in the measuring chamber with weight balancing with the measured medium - liquid, and then overturning them at the moment they reach a certain mass of liquid. The filling time of the measuring buckets determines the mass flow rate of the flowing fluid.
Для ввода рабочей среды - жидкости предназначен входной коллектор и устройство моделирования формы потока жидкости. Для вывода рабочей среды из корпуса автономного счетчика массового расхода и массы жидкости предназначен выходной коллектор, форма которого обеспечивает беспрепятственный способ слива жидкости, что значительно снижает требования к величине избыточного давления внутри корпуса автономного счетчика массового расхода и массы жидкости.An inlet manifold and a device for simulating the shape of a fluid flow are designed to enter the working medium - liquid. To remove the working medium from the housing of the autonomous mass flow meter and the mass of liquid, an outlet manifold is designed, the shape of which provides an unobstructed way to drain the liquid, which significantly reduces the requirements for the amount of overpressure inside the housing of the autonomous mass flow meter and the mass of liquid.
Измеряемая среда - жидкость подается во входной коллектор, затем через устройство моделирования формы потока в измерительную камеру, для заполнения одного ковша измерительной камеры до величины (в единицах массы), приводящей к изменению условия устойчивого равновесия, обусловленного положением центра масс ковшей в измерительной камере, приводит к повороту ковша и сливу жидкости из ковша в корпус автономного счетчик массового расхода и массы жидкости. Затем этот процесс повторяется на втором ковше камеры. Одновременно в выходной коллектор вытесняется жидкость, находящаяся в нижней части корпуса автономного счетчика массового расхода и массы жидкости.Measured medium - liquid is fed into the inlet manifold, then through the flow shape simulator into the measuring chamber, to fill one bucket of the measuring chamber to a value (in units of mass), leading to a change in the condition of stable equilibrium, due to the position of the center of mass of the buckets in the measuring chamber, leads to turn the bucket and drain the liquid from the bucket into the body of the autonomous mass flow meter and the mass of the liquid. This process is then repeated on the second chamber bucket. At the same time, the liquid located in the lower part of the body of the autonomous mass flow meter and the mass of liquid is displaced into the outlet manifold.
Дополнительный блок электрического обогрева предназначен для повышения температуры измеряемой среды и, как следствие, уменьшения значения параметра вязкости жидкости. Блок электрического обогрева позволяет даже высоковязким жидкостям беспрепятственно проходить через счетчик без риска налипания на внутренних механических элементах счетчика, а также без необходимости поддержания высокого значения избыточного давления внутри корпуса автономного счетчика массового расхода и массы жидкости.An additional electric heating unit is designed to increase the temperature of the measured medium and, as a result, reduce the value of the liquid viscosity parameter. The electrical heating block allows even highly viscous liquids to pass through the meter without any risk of sticking to the internal mechanical elements of the meter, and also without the need to maintain a high overpressure inside the case of an autonomous mass flow meter and liquid mass.
При прохождении постоянного магнита оси электромагнитного датчика, последним формируется электрический импульс, фиксируемый электронным счетным устройством, и начинается отсчет времени налива, который останавливается после повторного похождения магнитом оси после заполнения ковша.When the permanent magnet passes through the axis of the electromagnetic sensor, the last one generates an electric pulse, which is recorded by an electronic counting device, and the filling time begins, which stops after the axis magnet re-travels after the bucket is filled.
Таким образом, заявляемым устройством обеспечивается возможность автономного функционирования счетчика массового расхода и массы жидкости без подвода к счетчику линии телеметрии, для обеспечения передачи данных.Thus, the claimed device provides the possibility of autonomous operation of the mass flow meter and the mass of liquid without a telemetry line connected to the meter to ensure data transmission.
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU217168U1 true RU217168U1 (en) | 2023-03-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2610546C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-02-13 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Mass flow and viscous liquid mass meter |
| RU187822U1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-03-19 | Открытое акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" (РЕЛЕРО) | Gas meter with remote control function based on LoRa technology |
| RU195427U1 (en) * | 2019-08-16 | 2020-01-28 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" | Mass flow meter and viscous fluid mass meter with self-contained power supply |
| RU2739474C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-12-24 | Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг» | Method and device for wireless data transmission |
| WO2020263036A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Yong Kee Choi | Cold/hot water meter with remote control module (lorawan and iot) and telemetering and controlling method using same |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2610546C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-02-13 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Mass flow and viscous liquid mass meter |
| RU187822U1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-03-19 | Открытое акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" (РЕЛЕРО) | Gas meter with remote control function based on LoRa technology |
| WO2020263036A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Yong Kee Choi | Cold/hot water meter with remote control module (lorawan and iot) and telemetering and controlling method using same |
| RU195427U1 (en) * | 2019-08-16 | 2020-01-28 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" | Mass flow meter and viscous fluid mass meter with self-contained power supply |
| RU2739474C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-12-24 | Публичное акционерное общество «СИБУР Холдинг» | Method and device for wireless data transmission |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU154443U1 (en) | LIQUID AMOUNT COUNTER - RAW OIL | |
| RU163766U1 (en) | METER OF MASS FLOW AND MASS OF VISCOUS LIQUIDS | |
| NZ749848A (en) | Systems and methods for sewer monitoring | |
| RU2610546C1 (en) | Mass flow and viscous liquid mass meter | |
| EP3973177B1 (en) | Fluid monitoring apparatus | |
| KR101123157B1 (en) | Water level sensing apparatus using float level sensor | |
| RU217168U1 (en) | Autonomous mass flow and liquid mass meter | |
| WO2005067124A1 (en) | Pressurized gas to electrical energy conversion for low-power field devices | |
| WO2020214064A1 (en) | Method and device for the automatic wireless monitoring of a liquid level | |
| CN104567646B (en) | A kind of link-type displacement monitor | |
| RU180597U1 (en) | MAGNETIC ROLLER LEVEL INDICATOR FOR DETERMINING THE LIQUID OF A LIQUID IN A RESERVOIR | |
| WO2017029562A1 (en) | Electronic device for detecting a magnetic field indicating the gas level in stationary tank and wireless data sending | |
| RU195427U1 (en) | Mass flow meter and viscous fluid mass meter with self-contained power supply | |
| CN217276322U (en) | Remote automatic transmission water meter for large caliber | |
| CN205209484U (en) | Inclinometer is fixed to formula of buryying | |
| JP6722922B2 (en) | Flow sensor and river flow observation device | |
| RU194617U1 (en) | Borehole fluid mass flow meter | |
| CN107167207A (en) | Water meter device | |
| KR101357619B1 (en) | Electromagnetic flowmeter built-in battery at body part | |
| CN209117012U (en) | Landslide monitoring device | |
| RU2265921C2 (en) | System for diagnosing lead storage batteries | |
| CN210375249U (en) | Multifunctional ultrasonic water meter | |
| CN103630870A (en) | Dummy-load-type counting test frame for electric energy meters | |
| EP2991161A1 (en) | Antenna housing with extension means | |
| CN218724531U (en) | Integrated water level, flow velocity and flow monitoring and early warning equipment |