RU2460975C2

RU2460975C2 - Rotary gas meter

Info

Publication number: RU2460975C2
Application number: RU2009112568/28A
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Антонов (UA); Александр Евгеньевич Антонов; Владислав Михайлович Бабиченко (UA); Владислав Михайлович Бабиченко; Виктор Николаевич Березный (UA); Виктор Николаевич Березный; Валентин Степанович Бондаренко (UA); Валентин Степанович Бондаренко; Игорь Ростиславович Ильницкий (UA); Игорь Ростиславович Ильницкий; Василий Федорович Лежнев (UA); Василий Федорович Лежнев; Владимир Васильевич Попов (UA); Владимир Васильевич Попов; Валерий Николаевич Ярошевич (UA); Валерий Николаевич Ярошевич
Original assignee: Владислав Михайлович Бабиченко
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2012-09-10
Also published as: UA83455C2; RU2009112568A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: rotary gas meter has a housing with inlet and outlet holes and a working chamber which houses two rotors connected to each other by gear wheels, and a self-contained power supply. There is an n-pole magnetic system with permanent magnets in one of the rotors. On the housing of the chamber in the field of the permanent magnets, there is an electrical winding which is separated from the working chamber by an airtight partition wall. An electronic meter of electric signals and a gas volume corrector with temperature and pressure sensors are also mounted on the housing. The electrical winding is connected to the input of the electronic meter, whose output is connected to the input of the corrector.

EFFECT: broader functional capabilities and high accuracy of measurements, enabling measurement of readings with lower frictional losses and correction of readings based on current temperature and pressure.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерения расхода газа и может быть использовано для коммерческого учета расхода газа потребителями в промышленности и в коммунальном хозяйстве.The invention relates to the field of measuring gas flow and can be used for commercial metering of gas consumption by consumers in industry and in utilities.

Известен ротационный счетчик газа [1], который содержит корпус, рабочую камеру с входным и выходным отверстиями, в котором расположены два ротора, связанные между собой зубчатыми колесами, и счетный механизм. Этот счетчик пригоден для любых газов и может измерять расход газа при достаточно больших давлениях. Но он имеет несколько недостатков. Во-первых, это ограниченная точность измерений, поскольку счетчик не учитывает колебаний давления и температуры среды, т.е. не имеет параметрической коррекции показаний. При работе известного счетчика такая параметрическая коррекция выполняется отдельно, с помощью корректора, который входит в состав системы измерения. Поэтому аттестацию точности счетчика и корректора проводят отдельно, обычно с допустимыми погрешностями. Эти погрешности складываются и суммарная погрешность системы измерения увеличивается. Второй недостаток - наличие механического счетного механизма, который имеет относительно большую редукцию и потери на трение, которые ограничивают порог чувствительности счетчика. Третий недостаток - отсутствие источника питания, без которого невозможно осуществлять параметрическую коррекцию показаний в самом счетчике.Known rotary gas meter [1], which contains a housing, a working chamber with inlet and outlet openings, in which two rotors are located, connected by gear wheels, and a counting mechanism. This meter is suitable for all gases and can measure gas flow at sufficiently high pressures. But it has several drawbacks. Firstly, this is a limited measurement accuracy, since the meter does not take into account pressure and temperature fluctuations, i.e. has no parametric correction of indications. When a well-known counter is operating, such parametric correction is performed separately, using the corrector, which is part of the measurement system. Therefore, certification of the accuracy of the counter and the corrector is carried out separately, usually with permissible errors. These errors add up and the total error of the measurement system increases. The second drawback is the presence of a mechanical counting mechanism, which has a relatively large reduction and friction losses, which limit the sensitivity threshold of the counter. The third drawback is the lack of a power source, without which it is impossible to carry out parametric correction of readings in the meter itself.

За прототип принят ротационный счетчик газа [2]. Это усовершенствованный ротационный счетчик, который отличается от аналога [1] тем, что кроме корпуса с входным и исходным отверстиями и рабочей камерой, в которой расположенные два ротора, связанные между собой зубчатыми колесами, он содержит автономный источник электропитания в составе магнитной системы, которая установлена на одном из роторов, электрообмотки, которая расположена на корпусе счетчика, и электронного преобразователя, который выпрямляет переменное напряжение и стабилизирует его уровень. Но в нем остаются другие недостатки, связанные с отсутствием счетного устройства с электронным считыванием показаний и корректора показаний, что уменьшает точность измерения расхода газа. Поэтому погрешности счетчика остаются и уменьшают точность измерений.For the prototype adopted a rotational gas meter [2]. This is an improved rotary counter, which differs from its counterpart [1] in that in addition to the housing with inlet and source openings and a working chamber, in which two rotors are located, connected by gear wheels, it contains an autonomous power source as part of a magnetic system, which is installed on one of the rotors, an electrical winding, which is located on the meter body, and an electronic converter that rectifies the alternating voltage and stabilizes its level. But it still has other drawbacks associated with the lack of a metering device with electronic reading of readings and a corrector of readings, which reduces the accuracy of measuring gas flow. Therefore, counter errors remain and reduce the accuracy of the measurements.

Задачей изобретения было усовершенствование известного счетчика газа путем расширения функциональных возможностей и повышение точности измерений, в частности предоставление ему возможности измерять показание с меньшими потерями на трение и корректировать показание с учетом действующих температуры и давления газа.The objective of the invention was to improve the well-known gas meter by expanding the functionality and increasing the accuracy of measurements, in particular by enabling it to measure the reading with less friction losses and adjust the reading taking into account the current temperature and pressure of the gas.

Эта задача решается тем, что в известный ротационный счетчик газа, который содержит корпус с входным и выходным отверстиями и рабочей камерой, в которой расположены два ротора, связанные между собой зубчатыми колесами, и автономный источник электропитания, на одном из роторов расположена n-полюсная магнитная система с постоянными магнитами, а на корпусе камеры в поле постоянных магнитов расположена электрообмотка, которая отделена от рабочей камеры герметичной перегородкой, на корпусе установлен электронный измеритель электрических сигналов и корректор объема газа с датчиками температуры и давления, причем электрообмотка соединена с входом электронного измерителя, выход которого соединен с входом корректора.This problem is solved by the fact that in the known rotary gas meter, which contains a housing with inlet and outlet openings and a working chamber, in which there are two rotors, interconnected by gear wheels, and an autonomous power source, an n-pole magnetic is located on one of the rotors a system with permanent magnets, and on the camera body in the field of permanent magnets there is an electrical winding, which is separated from the working chamber by a sealed partition, an electronic meter of electric si channels and a gas volume corrector with temperature and pressure sensors, and the electrical winding is connected to the input of an electronic meter, the output of which is connected to the input of the corrector.

Достижение нового технического результата обусловлено следующим. Дополнительная магнитная система с постоянными магнитами, электрообмотка, которая расположена в поле магнитов, и электронный измеритель электрических сигналов, по сути, является устройством для бесконтактного считывания показаний счетчика газа. Таким образом, счетчик избавляется от механического устройства считывания показаний, которое уменьшает точность из-за трения в зубчатых колесах. Поскольку в счетчик введен корректор, аттестации подлежит уже не отдельно счетчик и корректор, а только счетчик в целом. Поэтому точность аттестации и измерений всего устройства повышается. При этом счетчик приобретает дополнительную функцию, которая раньше выполнялась системой учета газа - приведение показаний к нормальным условиям эксплуатации.Achieving a new technical result is due to the following. An additional permanent magnet magnetic system, an electrical winding located in the magnet field, and an electronic meter of electrical signals are, in fact, a device for contactless reading of gas meter readings. In this way, the meter eliminates the need for a mechanical reading device, which reduces accuracy due to friction in the gears. Since a corrector has been entered into the counter, certification is no longer subject to a separate counter and corrector, but only the counter as a whole. Therefore, the accuracy of certification and measurements of the entire device is increased. At the same time, the meter acquires an additional function that was previously performed by the gas metering system — bringing the readings to normal operating conditions.

Таким образом, благодаря введению новых признаков в известный счетчик газа увеличивается точность измерения расхода при расширении функциональных возможностей счетчика.Thus, due to the introduction of new features into a known gas meter, the accuracy of flow measurement increases while expanding the functionality of the meter.

Поэтому на основании изложенного можно сделать вывод о том, что совокупность существенных признаков, которая предложена в формуле изобретения, необходима и достаточна для достижения нового технического результата.Therefore, based on the foregoing, we can conclude that the set of essential features, which is proposed in the claims, is necessary and sufficient to achieve a new technical result.

На рис.1 изображен вариант выполнения предложенного ротационного счетчика газа: 1 - корпус счетчика; 2 - входное отверстие; 3 - выходное отверстие; 4 - камера счетчика; 5, 6 - роторы счетчика; 7 - n-полюсная магнитная система, которая установлена на роторе 6; 8 - электрообмотка; 9 - герметичная перегородка; 10 - электронный измеритель; 11 - корректор с автономным источником питания.Figure 1 shows an embodiment of the proposed rotational gas meter: 1 - meter body; 2 - inlet; 3 - outlet; 4 - counter camera; 5, 6 - counter rotors; 7 - n-pole magnetic system, which is mounted on the rotor 6; 8 - electrical winding; 9 - sealed partition; 10 - electronic meter; 11 - corrector with an autonomous power source.

Предложенный счетчик работает так. Газ из магистрали через входное отверстие 2 попадается в камеру 4. Под действием потока газа роторы счетчика 5 и 6 вращаются. Магнитная система 7 тоже вращается вместе с ротором 6 и в обмотке 8 возбуждается ЭДС, которая пропорциональна частоте вращения ротора 6 и мгновенному значению расхода газа. Электрический сигнал из обмотки 8 попадается в электронный измеритель 10, который измеряет его частоту, полное число оборотов ротора и его угловое положение, которые соответственно пропорциональны мгновенному и полному расходу газа. Сигнал, пропорциональный расходу газа, попадает в корректор 11, который приводит показание к нормальным условиям эксплуатации с учетом действительных значений температуры и давления газа, который проходит через счетчик. Таким образом, с выхода счетчика выходит уже скорректированная информация о потребленном газе.The proposed counter works like this. Gas from the line through the inlet 2 enters the chamber 4. Under the action of the gas flow, the rotors of the counter 5 and 6 rotate. The magnetic system 7 also rotates together with the rotor 6 and an EMF is excited in the winding 8, which is proportional to the rotational speed of the rotor 6 and the instantaneous gas flow rate. The electrical signal from the winding 8 falls into the electronic meter 10, which measures its frequency, the total number of rotor revolutions and its angular position, which are respectively proportional to the instantaneous and total gas flow. The signal proportional to the gas flow enters the corrector 11, which leads the indication to normal operating conditions, taking into account the actual values of the temperature and pressure of the gas that passes through the meter. Thus, already corrected information about the consumed gas comes out of the counter output.

Таким образом, в сравнении с прототипом в новом техническом решении путем введения дополнительной n-полюсной магнитной системы с постоянными магнитами и расположения на корпусе камеры в поле постоянных магнитов электрообмотки, которая отделена от рабочей камеры герметичной перегородкой, установки на корпусе электронного измерителя электрических сигналов и корректора объема газа с датчиками температуры и давления, соединения электрообмотки с входом электронного измерителя, выход которого соединен с входом введенного в него корректора, достигнуто расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений ротационного счетчика газа.Thus, in comparison with the prototype in the new technical solution, by introducing an additional n-pole magnetic system with permanent magnets and placing on the camera body in the field of permanent magnets an electric winding, which is separated from the working chamber by a sealed partition, installing an electronic meter of electrical signals and corrector on the case the volume of gas with temperature and pressure sensors, the connection of the electrical winding to the input of an electronic meter, the output of which is connected to the input of the corrected input a, achieved expansion capability and improve the accuracy of the rotary gas meter measurements.

ЛитератураLiterature

[1] Патент Украины №22975 по классу G01F 3/00.[1] Patent of Ukraine No. 22975 for class G01F 3/00.

[2] Патент Украины №74743 по классу G01F 3/00.[2] Patent of Ukraine No. 74743 for class G01F 3/00.

Claims

Rotary gas meter, which contains a housing with inlet and outlet openings and a working chamber, in which two rotors are located, connected by gears, and an autonomous power source, characterized in that an n-pole permanent magnet magnet system is located on one of the rotors and on the camera body in the field of permanent magnets there is an electric winding, which is separated from the working camera by a sealed partition, an electronic meter of electrical signals and Héctor gas volume with temperature and pressure sensors, the electrical winding is connected to the input of the meter electronics, the output of which is connected to the input of the equalizer.