RU2291399C1

RU2291399C1 - Device for measurement of amount of liquid and gaseous media

Info

Publication number: RU2291399C1
Application number: RU2005120806/28A
Authority: RU
Inventors: Юрий Альфредович Кузма-Кичта (RU); Юрий Альфредович Кузма-Кичта; Олег Сергеевич Степанов (RU); Олег Сергеевич Степанов; Геннадий Ираклиевич Кикнадзе (RU); Геннадий Ираклиевич Кикнадзе; Иван Александрович Гачечиладзе (RU); Иван Александрович Гачечиладзе; Михаил Александрович Данилов (RU); Михаил Александрович Данилов; Александр Сергеевич Анчишкин (RU); Александр Сергеевич Анчишкин
Original assignee: Юрий Альфредович Кузма-Кичта; Олег Сергеевич Степанов; Геннадий Ираклиевич Кикнадзе; Иван Александрович Гачечиладзе; Михаил Александрович Данилов; Александр Сергеевич Анчишкин
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-01-10

Abstract

FIELD: instrument engineering.

SUBSTANCE: device for measurement of amount of liquid and gaseous media passed through some volume has sensitive element in form of impeller which has magnets installed on the impeller. Sensitive element is disposed in case provided with inlet and outlet branch pipes, and counting mechanism which has magnetic clutch. Surface flown about by working medium is covered with relief of recesses with double curvature. Peripheral part of the recesses, which surfaces conjugates initially smooth surface with central part of recesses, has convex shape with radius of curvature R(₊), and central part of recesses has concave spherical shape with radius of curvature R(_-). Radius R(₊) relates to R(_-) as 10-3≤R(₊)/R(_-)≤1, relative depth of recesses belong to range of 0,1≤h_c/d_c≤0,5, where h_c is depth of recess and d_c is diameter of recess.

EFFECT: improved reliability; stabilized metrological parameters of device.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к приборам измерения количества прошедшей среды, и может быть использовано, например, для измерения количества воды.The invention relates to the field of instrumentation, namely, to devices for measuring the amount of medium passed through, and can be used, for example, to measure the amount of water.

Известно устройство для измерения количества, содержащее крыльчатку, корпус с входными и выходными патрубками и счетный механизм (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества вещества, изд-во Санкт-Петербург,2002, кн.1, с.293).A device for measuring quantity is known, comprising an impeller, a housing with inlet and outlet nozzles, and a counting mechanism (Kremlevsky P.P. Flowmeters and counters of the amount of a substance, St. Petersburg Publishing House, 2002, book 1, p. 293).

Недостатком известного устройства является ухудшение метрологических характеристик вследствие образования отложений на его поверхности.A disadvantage of the known device is the deterioration of metrological characteristics due to the formation of deposits on its surface.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и стабилизация метрологических характеристик устройства за счет уменьшения отложений на его поверхности.The technical result of the invention is to increase the reliability and stabilization of the metrological characteristics of the device by reducing deposits on its surface.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения количества жидких и газообразных сред содержит чувствительный элемент, корпус, имеющий входной и выходной патрубки, и счетный механизм, при этом поверхность, обтекаемая рабочей средой, покрыта рельефом углублений двойной кривизны, причем периферийная часть этих углублений, сопрягающая исходно гладкую обтекаемую поверхность с центральной частью углубления имеет выпуклую форму с радиусом кривизны R(+), а центральная часть углублений имеет вогнутую сферическую форму с радиусом кривизны R(-), причем отношение радиусов R(+) и R(-) составляет величину в диапазоне 10^-3≤R(+)/R(-)≤1, относительная глубина углублений в диапазоне

, где h_c - глубина углубления, d_c - диаметр углубления.The technical result is achieved in that the device for measuring the amount of liquid and gaseous media contains a sensing element, a housing having an inlet and outlet nozzles, and a counting mechanism, while the surface streamlined by the working medium is covered with a relief of double-curved cavities, the peripheral part of these cavities mating the initially smooth streamlined surface with the Central part of the recess has a convex shape with a radius of curvature R (+), and the Central part of the recesses has a concave spherical shape with the radius of curvature R (-), and the ratio of the radii R (+) and R (-) is a value in the range 10 ^-3 ≤R (+) / R (-) ≤1, the relative depth of the recesses in the range

where h _c is the depth of the recess, d _c is the diameter of the recess.

Чувствительный элемент может быть выполнен в виде крыльчатки.The sensing element may be made in the form of an impeller.

На внутренней поверхности корпуса могут быть выполнены углубления.Recesses may be made on the inner surface of the housing.

На поверхности крыльчатки могут быть выполнены углубления.Recesses may be made on the surface of the impeller.

Углубления могут быть выполнены на внутренней поверхности корпуса и на поверхности крыльчатки.The recesses can be made on the inner surface of the housing and on the surface of the impeller.

На фиг.1 представлен общий вид устройства,Figure 1 presents a General view of the device,

на фиг.2 - корпус с выполненными на нем углублениями,figure 2 - the housing is made on it with recesses,

на фиг.3 - углубление, выполненное на обтекаемой поверхности.figure 3 is a recess made on a streamlined surface.

Устройство содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, счетный механизм 4 и чувствительный элемент. В корпусе 1 размещен чувствительный элемент в виде крыльчатки 5, установленной на оси 6 в опорах 7. На поверхности, обтекаемой рабочей средой выполнены углубления 8.The device comprises a housing 1 with an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3, a counting mechanism 4 and a sensing element. In the housing 1 there is a sensing element in the form of an impeller 5 mounted on the axis 6 in the supports 7. On the surface streamlined by the working medium, recesses 8 are made.

Принцип работы устройства состоит в измерении числа оборотов крыльчатки 5, вращающейся под действием протекающей воды. Поток воды попадает в корпус 1 через входной патрубок 2 с установленной в нем защитной сеткой и далее через тангенциальное отверстие поступает в измерительную камеру 9, внутри которой на специальных опорах 7 вращается крыльчатка 5 с установленными на ней магнитами (ведущая магнитная муфта на чертеже не показана). Вода, пройдя зону вращения крыльчатки 5 (измерительную камеру 9), поступает через выходное отверстие в выходной патрубок 3. Количество оборотов крыльчатки 5 пропорционально количеству протекающей воды. Вращение крыльчатки 5 посредством магнитной связи через стенку корпуса передается магнитной муфте счетного механизма, что обеспечивает отсчет показания счетчика (на чертеже не показано).The principle of operation of the device is to measure the number of revolutions of the impeller 5, rotating under the action of flowing water. The water flow enters the housing 1 through the inlet 2 with the protective grid installed in it and then through the tangential hole enters the measuring chamber 9, inside of which the impeller 5 with magnets mounted on it rotates on special supports 7 (the leading magnetic coupling is not shown in the drawing) . Water, passing the zone of rotation of the impeller 5 (measuring chamber 9), enters through the outlet in the outlet pipe 3. The number of revolutions of the impeller 5 is proportional to the amount of flowing water. The rotation of the impeller 5 through magnetic coupling through the wall of the housing is transmitted to the magnetic coupling of the counting mechanism, which provides a reading of the counter (not shown).

Внутренняя поверхность корпуса, обтекаемая рабочей средой, покрыта рельефом углублений двойной кривизны, при этом периферийная часть этих углублений, сопрягающая исходно гладкую обтекаемую поверхность с центральной частью углубления имеет выпуклую форму с радиусом кривизны R₍₊₎, а центральная часть углубления имеет вогнутую сферическую форму с радиусом кривизны R_(-), причем отношение радиусов R₍₊₎ и R_(-) составляет величину в диапазоне

, относительная глубина углублений в диапазоне

, где h_c - глубина углубления, d_c - диаметр углублений.The inner surface of the casing, streamlined by the working medium, is covered with the relief of double-curvature depressions, while the peripheral part of these depressions, matching the initially smooth streamlined surface with the central part of the recess, has a convex shape with a radius of curvature R ₍₊₎ , and the central part of the recess has a concave spherical shape with radius of curvature R _(-) , and the ratio of the radii R ₍₊₎ and R _(-) is a value in the range

, the relative depth of the recesses in the range

where h _c is the depth of the recess, d _c is the diameter of the recesses.

Выполнение на обтекаемой поверхности углублений позволяет уменьшить пограничный слой рабочей среды. В углублениях образуются вихри, которые уносят с поверхности часть пограничного слоя и вместе с ним отложения в основной поток. Таким образом поверхность корпуса постоянно очищается от отложений.The implementation on the streamlined surface of the recesses allows you to reduce the boundary layer of the working environment. Vortices are formed in the recesses, which carry away part of the boundary layer from the surface and, together with it, deposits into the main stream. Thus, the surface of the body is constantly cleaned of deposits.

Углубления могут быть выполнены как на поверхностях корпуса, так и на поверхности крыльчатки.The recesses can be performed both on the surfaces of the housing and on the surface of the impeller.

Экспериментальные исследования показали, что эффект выноса отложений с поверхности достигается только в интервале указанных в изобретении соотношений.Experimental studies have shown that the effect of the removal of deposits from the surface is achieved only in the range specified in the invention ratios.

Claims

1. A device for measuring the amount of liquid and gaseous media, characterized in that it contains a sensing element in the form of an impeller with magnets mounted on it, placed in a housing with inlet and outlet nozzles, and a counting mechanism containing a magnetic coupling, with the surface streamlined by the working the medium is covered with a relief of double-curvature depressions, and the peripheral part of these depressions, matching the initially smooth streamlined surface with the central part of the recess, has a convex shape with a radius of curvature R ₍₊₎ , and the central part of the recesses has a concave spherical shape with a radius of curvature R _(-) , and the ratio of the radii R ₍₊₎ and R _(-) is in the range

relative depth of recesses in the range

where h _c is the depth of the recess, d _c is the diameter of the recess.

2. The device according to claim 1, in which recesses are made on the inner surface of the housing.

3. The device according to claim 1, in which recesses are made on the surface of the impeller.

4. The device according to claim 1, in which the recesses are made on the inner surface of the housing and on the surface of the sensing element.