RU2235296C1

RU2235296C1 - Liquid meter

Info

Publication number: RU2235296C1
Application number: RU2003107649/28A
Authority: RU
Inventors: А.А. Нейфельд (RU); А.А. Нейфельд; В.А. Бурханов (RU); В.А. Бурханов; В.А. Тимин (RU); В.А. Тимин
Original assignee: Нейфельд Александр Альбертович
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-08-27

Abstract

FIELD: measurement technology.

SUBSTANCE: invention can be used for measuring amount of liquids (oil, oil products) in transportation and storage. Proposed liquid meter has housing with covers and inlet and outlet holes. Housing accommodates press-fitted cylindrical sleeve with holes to pass liquid flow and eccentrically arranged rotor in slots of which H-shaped blades are arranged. Inlet and outlet holes of housing communicate through tubes and through holes in sleeve with spaces of measuring chamber cut off by blades, chamber being formed between rotor and sleeve.

EFFECT: improved accuracy of measurements owing to prevention of liquid overflow through clearance between rotor and sleeve, simple design and adaptability to manufacture.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения количества нефти, нефтепродуктов и других жидкостей, и может быть использовано в производствах, связанных с транспортировкой и хранением жидкостей.The invention relates to measuring equipment, in particular for measuring the amount of oil, oil products and other liquids, and can be used in industries associated with the transportation and storage of liquids.

Известен лопастной датчик объемного расхода жидкости, содержащий статор, соосный с ним ротор с кольцевой проточкой и пазами, в которых установлены подпружиненные лопатки, две отжимные пластины, между статором и ротором расположена рабочая камера постоянного сечения и подпружиненный сухарь, причем рабочая часть сухаря выполнена по профилю рабочей камеры ротора и герметично прижата к ней (а.с. № 12033368, МКИ G 01 F 3/10, публ. 07.01.86).Known paddle fluid volumetric flow sensor containing a stator, a rotor coaxial with it with an annular groove and grooves in which spring-loaded blades, two squeeze plates are installed, a working chamber of constant section and a spring-loaded cracker is located between the stator and the rotor, and the working part of the cracker is made along the profile the working chamber of the rotor and hermetically pressed to it (AS No. 12033368, MKI G 01 F 3/10, publ. 07.01.86).

В датчике обеспечивается динамическая герметичность, однако недостаточна точность измерения расхода жидкости.The sensor provides dynamic tightness, but the accuracy of the measurement of fluid flow is insufficient.

Известен счетчик жидкости со скользящими лопастями, включающий корпус с камерой, ротор с радиальными каналами и пластинчатыми лопастями, боковая поверхность корпуса образована дугами двух концентрических окружностей разного радиуса, сопряженных между собой кривыми поверхностями (а.с. N 1359678, МКИ G 01 F 3/10, публ.15.12.87). Данный счетчик взят за прототип.A known fluid meter with sliding blades, including a housing with a chamber, a rotor with radial channels and plate blades, the side surface of the housing is formed by arcs of two concentric circles of different radii, interconnected by curved surfaces (A.S. N 1359678, MKI G 01 F 3 / 10, publ. 15.12.87). This counter is taken as a prototype.

Минимизация ускорений конца лопастей позволяет повысить пропускную способность счетчика, однако выполнение сопрягаемой кривой поверхности корпуса технологически сложно, а также при вращении ротора измеренная жидкость, увлекаемая поверхностью, проталкивается через щель между корпусом и ротором обратно в измеряемый поток, что снижает точность измерения.Minimizing the accelerations of the end of the blades allows increasing the throughput of the meter, however, it is technologically difficult to perform the mating curved surface of the housing, and when the rotor rotates, the measured fluid carried by the surface is pushed through the gap between the housing and the rotor back into the measured flow, which reduces the measurement accuracy.

Сущность изобретения направлена на создание счетчика жидкости, простого в изготовлении, позволяющего повысить достоверность и точность измерения, надежность работы.The invention is aimed at creating a liquid meter that is easy to manufacture, which allows to increase the reliability and accuracy of measurement, reliability.

Технический результат заключается в том, что ограничивая объем жидкости измерительной камеры за счет создания гидравлического барьера, препятствующего перетоку измеренной жидкости, повышается достоверность и точность измерения, выполнение гильзы в виде цилиндра, который обуславливает форму измерительной камеры, позволяет уменьшить коэффициент сопротивления потоку жидкости, а также упростить конструкцию и технологичность изготовления, одновременность перемещения лопастей обеспечивает надежность работы.The technical result consists in the fact that by limiting the volume of liquid in the measuring chamber by creating a hydraulic barrier that prevents the flow of the measured liquid, the reliability and accuracy of the measurement increases, the design of the sleeve in the form of a cylinder, which determines the shape of the measuring chamber, reduces the coefficient of resistance to fluid flow, and to simplify the design and manufacturability, the simultaneous movement of the blades ensures reliable operation.

Технический результат достигается тем, что счетчик жидкости включает корпус с крышками, входным и выходным отверстиями, запрессованную внутри корпуса цилиндрическую гильзу с отверстиями для прохода потока жидкости и ротором с размещенными с возможностью перемещения в его пазах пластинчатыми лопастями Н-образной формы, который эксцентрично смещен в гильзе до их максимального сближения, с образованием между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью гильзы измерительной камеры, и трубки, через сквозные отверстия, выполненные в гильзе, соединяющие входное и выходное отверстия корпуса с отсекаемыми лопастями полостями измерительной камеры для создания гидравлического барьера, препятствующего перетоку жидкости через зазор между ротором и гильзой. Гильза выполнена со сквозными отверстиями, расположенными двумя рядами вдоль образующей цилиндра гильзы.The technical result is achieved by the fact that the fluid meter includes a housing with covers, inlet and outlet openings, a cylindrical sleeve pressed inside the housing with openings for the passage of fluid flow and a rotor with plate blades of an H-shaped shape that is eccentrically shifted into the sleeve to their maximum approximation, with the formation between the outer surface of the rotor and the inner surface of the sleeve of the measuring chamber, and the tube, through the through holes, is made s in the sleeve connecting the inlet and outlet holes the housing cavities with cut-off blades of the measuring chamber to create a hydraulic barrier to prevent overflow of liquid through the gap between the rotor and the sleeve. The sleeve is made with through holes located in two rows along the generatrix of the cylinder liner.

На фиг.1 изображен общий вид счетчика жидкости; на фиг.2 - счетчик, разрез по А-А.Figure 1 shows a General view of the liquid meter; figure 2 is a counter, a section along aa.

Счетчик (фиг.1) включает корпус 1 с крышками с входным 2 и выходным 3 отверстиями, в корпус запрессована гильза 4 в виде цилиндра со сквозными отверстиями, расположенными двумя рядами вдоль образующей цилиндра, внутри корпуса 1 размещен эксцентрично смещенный полый ротор 5, выполненный с продольными пазами 6, в которых подвижно размещены взаимно перпендикулярно друг другу пара пластинчатых лопастей 7. Каждая лопасть выполнена цельной, Н-образной формы (фиг.2). Измерительная камера 8 образована разностью диаметров наружной поверхности гильзы 4 и внутренней поверхности ротора 5, включающая полости 9 и 10, отсеченные лопастями у линии максимального сближения внутренней цилиндрической поверхности гильзы 4 с наружной поверхностью ротора 5. Входное 2 и выходное 3 отверстия сообщены с полостями 9 и 10 посредством трубок 11 и 12 соответственно. Ротор 5 расположен в осевых опорах 13, корпус 1 выполнен с крышками 14 (фиг.2).The counter (figure 1) includes a housing 1 with covers with an inlet 2 and an outlet 3 openings, a sleeve 4 is pressed into the housing in the form of a cylinder with through holes located in two rows along the generatrix of the cylinder; an eccentrically displaced hollow rotor 5, made with longitudinal grooves 6, in which a pair of lamellar blades 7 are movably placed mutually perpendicular to each other. Each blade is made of an integral, H-shaped shape (figure 2). The measuring chamber 8 is formed by the difference between the diameters of the outer surface of the sleeve 4 and the inner surface of the rotor 5, including cavities 9 and 10, cut off by the blades at the line of maximum approximation of the inner cylindrical surface of the sleeve 4 with the outer surface of the rotor 5. The inlet 2 and outlet 3 of the holes are connected with cavities 9 and 10 by means of tubes 11 and 12, respectively. The rotor 5 is located in the axial bearings 13, the housing 1 is made with covers 14 (figure 2).

Счетчик работает следующим образом.The counter works as follows.

Поток рабочей жидкости через входное отверстие 2 корпуса 1 поступает в измерительную камеру 8 через сквозные отверстия гильзы 4, которые перекрыты одной из лопастей 7. Лопасти, перемещаясь совместно с потоком, приводят во вращение ротор 5. При этом лопасти 7 совершают в пазах 6 ротора 5 возвратно-поступательное движение, и, проходя через измерительную камеру 8, выступающая часть лопасти 7 отсекает постоянный объем жидкости. Затем отсеченный объем жидкости через сквозное отверстие гильзы 4 высвобождается в выходное отверстие 3 корпуса 1. При этом возвратно-поступательное движение лопастей 7 осуществляется ограничением внутренней цилиндрической поверхностью гильзы 4, а полное их выдвижение при прохождении в измерительной камере 8 осуществляется центробежной силой массы этих лопастей 7. При вращении ротора 5 его наружной поверхностью и выступающей частью лопастей 7 жидкость увлекается в полость 9, образованную разностью диаметров внутренней поверхности гильзы 4 и наружной поверхности ротора 5, эксцентрично смещенного до максимальной линии их сближения. При этом в полости 9 повышается давление. С противоположной стороны ротора 5 в полости 10, образованной аналогично полости 9, происходит снижение давления. С целью предотвращения утечки измеренного объема полости 9 и 10 сообщены с входным 2 и выходным 3 отверстиями корпуса через отверстия в гильзе 4 посредством трубок 11 и 12 соответственно. Поток жидкости, проходя через выходное отверстие 3 и обтекая конец трубки 11, создает инжекционное разрежение полости трубки 11. В результате чего жидкость из полости 9 под действием перепада давления отводится в выходное отверстие 3, предотвращая утечку измеренной жидкости через зазор между ротором 5 и гильзой 4. С противоположной стороны поток жидкости, проходя через входное отверстие 2, создает напор в трубке 12, при этом жидкость заполняет полость 10, предотвращая подсос измеренной жидкости через зазор. Благодаря равновесию давления в полостях создается гидравлический барьер, препятствующий перетоку измеренной жидкости через зазор между поверхностями ротора и гильзы.The flow of the working fluid through the inlet 2 of the housing 1 enters the measuring chamber 8 through the through holes of the sleeve 4, which are blocked by one of the blades 7. The blades, moving together with the flow, rotate the rotor 5. In this case, the blades 7 are made in the grooves 6 of the rotor 5 reciprocating movement, and passing through the measuring chamber 8, the protruding part of the blade 7 cuts off a constant volume of fluid. Then the cut off volume of liquid through the through hole of the sleeve 4 is released into the outlet 3 of the housing 1. In this case, the reciprocating movement of the blades 7 is limited by the inner cylindrical surface of the sleeve 4, and their full extension when passing through the measuring chamber 8 is carried out by the centrifugal force of the mass of these blades 7 . When the rotor 5 rotates its outer surface and the protruding part of the blades 7, the fluid is entrained in the cavity 9, formed by the difference in the diameters of the inner surface of the sleeves 4 and 5, the outer surface of the rotor, eccentrically displaced to the maximum line of convergence. In this case, the pressure increases in the cavity 9. On the opposite side of the rotor 5 in the cavity 10, formed similarly to the cavity 9, there is a decrease in pressure. In order to prevent leakage of the measured volume, the cavities 9 and 10 communicate with the inlet 2 and outlet 3 of the housing openings through the openings in the sleeve 4 by means of tubes 11 and 12, respectively. The fluid flow passing through the outlet 3 and flowing around the end of the tube 11 creates an injection rarefaction of the cavity of the tube 11. As a result, the liquid from the cavity 9 is diverted to the outlet 3 under the influence of a differential pressure, preventing leakage of the measured liquid through the gap between the rotor 5 and the sleeve 4 On the opposite side, the fluid flow passing through the inlet 2 creates a pressure in the tube 12, while the fluid fills the cavity 10, preventing the measured fluid from sucking through the gap. Due to the pressure equilibrium in the cavities, a hydraulic barrier is created, which prevents the measured fluid from flowing through the gap between the surfaces of the rotor and the sleeve.

Claims

1. A fluid meter, comprising a housing with covers, inlet and outlet openings, a cylindrical sleeve pressed inside the housing with openings for the passage of fluid flow and a rotor with plate-shaped H-shaped blades that are eccentrically displaced in the sleeve to their maximum approximation with the formation between the outer surface of the rotor and the inner surface of the sleeve of the measuring chamber, and the tube, through the through holes made in the sleeve connecting the input and output Noe housing opening with cut-off blades cavities measuring chamber to create a hydraulic barrier to prevent overflow of liquid through the gap between the rotor and the sleeve.

2. The counter according to claim 1, in which the through holes are arranged in two rows along the generatrix of the cylinder liner.