RU2493444C2 - Flow switching device - Google Patents
Flow switching device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493444C2 RU2493444C2 RU2011150048/06A RU2011150048A RU2493444C2 RU 2493444 C2 RU2493444 C2 RU 2493444C2 RU 2011150048/06 A RU2011150048/06 A RU 2011150048/06A RU 2011150048 A RU2011150048 A RU 2011150048A RU 2493444 C2 RU2493444 C2 RU 2493444C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic cylinder
- duct
- box
- flow
- axis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для расходомерных установок.The invention relates to the field of engineering, and in particular to equipment for flowmeter installations.
Известно устройство переключения потока в составе расходомерной установки (см. статью Каргопольцева В.П., Косолапова А.В. "Автоматизированные поверочные установки: какими они должны быть» в сборнике «Коммерческий учет энергоносителей», Материалы 20-й Международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 2004 г., с. 295-304). Это устройство обеспечивает возможность направить поток рабочей жидкости в начале интервала измерения в мерный бак (или в резервуар весового устройства), а по окончании интервала измерения - в сливной бак.A device for switching the flow in the flowmeter installation is known (see the article by Kargopoltsev V.P., Kosolapov A.V. "Automated calibration units: what should they be" in the collection "Commercial metering of energy carriers", Materials of the 20th International Scientific and Practical Conference , St. Petersburg, 2004, pp. 295-304.) This device provides the ability to direct the flow of the working fluid at the beginning of the measurement interval in the measuring tank (or in the reservoir of the weighing device), and at the end of the measurement interval - in the drain tank.
Важной характеристикой устройства переключения потока, которая влияет на точность расходомерной установки в целом, является разность At интервалов срабатывания устройства при направлении потока жидкости в мерный бак и наоборот. Чем меньше At, тем выше точность установки.An important characteristic of the flow switching device, which affects the accuracy of the flowmeter installation as a whole, is the difference At of the device operation intervals with the direction of fluid flow into the measuring tank and vice versa. The lower At, the higher the accuracy of the installation.
Известно устройство переключения потока (см. патент РФ №2031295 «Роторный многовходовый переключатель потоков», МПК F16K 11/16, G05D 7/06, авторы Дутов А.В. и Чернаков В.З., опубл. 20.03.1995), содержащее корпус цилиндрической формы. Внутри корпуса установлен ротор в виде П-образного патрубка с коммутирующими отверстиями, соединенного концами соответственно с центральным каналом подачи (жидкости) и опорой - "башмаком". Башмак установлен с возможностью скольжения но нижнему основанию корпуса. На втором основании корпуса установлена приводная ось соосно центральному каналу подачи и одному из концов патрубка. Второй конец патрубка расположен соосно отверстию в башмаке и одному из периферийных каналов. Поверхность концов патрубка выполнена сферической формы. В основании корпуса напротив центрального подводящего канала и в башмаке, напротив соединенного с ним конца патрубка, поверхности выполнены вогнуто - сферическими. Приводная ось с помощью поводка шарнирно связана с патрубком, нагруженным в сторону основания корпуса с каналами пружиной.A device for switching flow (see RF patent No. 2031295 "Rotary multi-input flow switch", IPC F16K 11/16, G05D 7/06, authors Dutov A.V. and Chernakov V.Z., published on 03.20.1995), containing cylindrical body. A rotor is installed inside the case in the form of a U-shaped pipe with commutating holes, connected by the ends respectively to the central supply channel (liquid) and the support - “shoe”. The shoe is slidably mounted on the lower base of the case. On the second base of the housing, a drive axis is installed coaxially with the central supply channel and one of the ends of the pipe. The second end of the pipe is aligned with the hole in the shoe and one of the peripheral channels. The surface of the ends of the pipe is made spherical in shape. At the base of the housing opposite the central supply channel and in the shoe, opposite the end of the pipe connected to it, the surfaces are concave - spherical. The drive axle is pivotally connected to the nozzle, loaded towards the base of the housing with channels by a spring, using a leash.
Переключение потока воды из центрального подводящего канала в один из периферийных каналов обеспечивается поворотом приводной оси.Switching the water flow from the central supply channel to one of the peripheral channels is provided by turning the drive axis.
Недостатком устройства являются большие габариты и отсутствие технических средств (например, электрических контактов) для фиксации моментов начала и окончания подачи воды по одному из периферийных каналов.The disadvantage of this device is the large size and lack of technical means (for example, electrical contacts) for fixing the moments of the beginning and end of the water supply through one of the peripheral channels.
Патент РФ №2031295 является аналогом по отношению к заявляемому устройству. Известно устройство переключения потока (см. паспорт устройства «Распределитель течек воды», производитель ООО «Тензотехсервис», Россия, 2008 г.), которое содержит гидроцилиндр, корпус с одним входным патрубком и двумя выходными патрубками. В каждом выходном патрубке установлен затвор, оси затворов через систему рычагов соединены со штоком гидроцилиндра так, что при открывании одного затвора второй затвор закрывается.RF patent No. 2031295 is an analogue with respect to the claimed device. A device for switching the flow (see passport of the device "Distributor of water leaks", manufacturer LLC "Tenzotehservis", Russia, 2008), which contains a hydraulic cylinder, a housing with one inlet pipe and two outlet pipes. A shutter is installed in each outlet, the axes of the shutters are connected to the hydraulic cylinder rod through a system of levers so that when opening one shutter, the second shutter closes.
При включении пневмоцилиндра его шток выдвигается и давит на рычаги, в результате чего затвор на первом выходном патрубке открывается, а затвор на другом патрубке закрывается. Вода направляется через первый патрубок.When the pneumatic cylinder is turned on, its rod extends and presses on the levers, as a result of which the shutter on the first outlet pipe opens and the shutter on the other pipe closes. Water is directed through the first pipe.
При выключении пневмоцилиндра его шток втягивается. В результате затвор на первом выходном патрубке закрывается, а затвор на другом патрубке открывается. Вода направляется через второй патрубок.When the pneumatic cylinder is turned off, its rod is retracted. As a result, the shutter on the first outlet pipe closes, and the shutter on the other pipe opens. Water is directed through a second pipe.
Недостатком этого устройства являются большие габариты и отсутствие технических средств (например, электрических контактов) для фиксации моментов начала и окончания подачи воды по одному из патрубков, и возможно протекание воды через закрытый затвор.The disadvantage of this device is the large size and lack of technical means (for example, electrical contacts) for fixing the moments of the beginning and end of the water supply through one of the pipes, and it is possible for water to flow through a closed valve.
Данное устройство является аналогом по отношению к заявляемому устройству.This device is analogous to the claimed device.
Известно устройство переключения потока - перекидное устройство (производитель ООО "НПП Белэнергокип", Белоруссия, см. сайт www.belenergokip.by/object-342-786.html), содержащий два пневмоцилиндра и установленный на поворотном оси сдвоенный лоток, открытый сверху и снизу и разделенный посередине перегородкой па два рукава. На корпусе лотка закреплена лопатка, а на неподвижной части (каркасе) перекидного устройства - две оптронные пары. По сигналам от пульта управления синхронно срабатывают два пневмоцилиндра, и лоток отклоняется влево или вправо от положения равновесия.A flow switching device is known as a toggle device (manufactured by Belenergokip NPP, Belarus, see www.belenergokip.by/object-342-786.html), which contains two pneumatic cylinders and a double tray mounted on the rotary axis, open at the top and bottom and divided in the middle by a partition on two sleeves. A blade is fixed on the tray body, and two optocoupler pairs are mounted on the fixed part (frame) of the cross over device. By the signals from the control panel, two pneumatic cylinders are triggered synchronously, and the tray deviates to the left or right from the equilibrium position.
Жидкость подают в лоток сверху, при этом на выходе из подающей трубы с помощью специальной насадки (сопла) формируют плоскую струю. При отклонении лотка его перегородка быстро пересекает струю, направляя поток воды по первому или второму рукаву.The liquid is fed into the tray from above, while at the outlet of the supply pipe using a special nozzle (nozzle) form a flat stream. When the tray is rejected, its partition quickly crosses the stream, directing the flow of water along the first or second sleeve.
Лопатка, закрепленная на лотке, пересекает световые потоки в расположенных вдоль пути ее перемещения оптронного парах, которые и производят сигналы «старт», «стоп», поступающие на пульт управления перекидного устройства.The blade attached to the tray crosses the light fluxes in the optocoupler pairs located along its path, which produce the “start” and “stop” signals received by the control panel of the cross over device.
Данное устройство переключения потока является аналогом по отношению к заявляемому устройству.This flow switching device is analogous to the claimed device.
Недостатком устройства-аналога является избыточный аппаратурный объем и большое время переключения, обусловленное, во-первых, значительной массой лотка и силой потока воды, которая прикладывается к перегородке, и во-вторых, неодинаковой скоростью срабатывания двух пневмоцилиндров.The disadvantage of the analog device is the excessive hardware volume and the long switching time, due, firstly, to the significant mass of the tray and the force of the water flow that is applied to the partition, and secondly, the unequal response speed of the two pneumatic cylinders.
Известно устройство переключения потока (см. В.Г. Цейтлин, Расходоизмерительная техника, Изд-во стандартов, М., 1977, с.51-55), содержащее пневмоцилиндр с его пневмораспределителем и короб с двумя рукавами, подвешенный на несущей оси. Внутри короба по линии соединения рукавов установлена перегородка, делящая верхнюю часть короба на две камеры. На оси закреплен рычаг, конец которого соединен со штоком гидроцилиндра. Корпус пневмоцилиндра и его пневмораспределитель закреплены на каркасе устройства переключения потока. Воду в короб подают сверху, при этом поток предварительно формируют в виде плоской струи, параллельной перегородке. При включении пневмоцилиндра (с помощью пневмораспределителя) его шток выдвигается, нажимает на рычаг и вращает короб вокруг оси. При этом перегородка перерезает поток жидкости и направляет его в левый рукав (в мерный бак или в весовой резервуар). При выключении пневмоцилиндра его шток втягивается, поворачивая короб в другом направлении и направляя поток воды в сливной бак.A device for switching the flow (see V.G. Zeitlin, Flow measuring equipment, Publishing house of standards, M., 1977, p. 51-55), containing a pneumatic cylinder with its pneumatic distributor and a box with two sleeves, suspended on a bearing axis. Inside the box along the connecting line of the sleeves, a partition is installed that divides the upper part of the box into two chambers. A lever is fixed on the axis, the end of which is connected to the hydraulic cylinder rod. The housing of the pneumatic cylinder and its pneumatic distributor are mounted on the frame of the flow switching device. Water is supplied to the box from above, while the flow is preformed in the form of a flat jet parallel to the partition. When the pneumatic cylinder is turned on (using the pneumatic distributor), its stem extends, presses the lever and rotates the box around the axis. In this case, the partition cuts the fluid flow and directs it to the left sleeve (in the measuring tank or in the weight tank). When the pneumatic cylinder is turned off, its rod is retracted, turning the box in the other direction and directing the flow of water into the drain tank.
На рукавах короба закреплены электроконтакты, которые при повороте короба замыкаются и размыкаются и подают импульсы на начало и конец отсчета времени налива жидкости в мерный бак или в весовой резервуар.Electrical contacts are fixed on the sleeves of the box, which, when the box is rotated, closes and opens and gives impulses to the beginning and end of the countdown of the liquid filling time in the measuring tank or in the weight tank.
Недостатком указанного устройства является низкая скорость переключения, обусловленная значительной массой короба перекидного устройства и силой потока воды, которая прикладывается к перегородке, а также принципиально неодинаковое время переключения в ту и другую сторону. Это обусловлено тем, что корпус пневмоцилиндра имеет различные внутренние объемы справа и слева от поршня, так как собственно шток занимает часть внутреннего объема корпуса.The disadvantage of this device is the low switching speed due to the significant mass of the box of the cross over device and the force of the water flow that is applied to the partition, as well as a fundamentally different switching time in both directions. This is due to the fact that the pneumatic cylinder body has various internal volumes to the right and left of the piston, since the rod itself occupies part of the internal volume of the body.
Указанное техническое решение выбрано в качестве прототипа.The specified technical solution is selected as a prototype.
В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для переключения, в котором новая совокупность элементов и связи между ними позволили бы обеспечить повышение скорости срабатывания и одинаковое время переключения потока воды.The basis of the invention is the task of creating such a device for switching, in which a new set of elements and the connections between them would allow for an increase in the response speed and the same switching time of the water flow.
Эта задача решается тем, что в устройстве переключения потока, содержащем пневмоцилиндр с его пневмораспределителем, короб с двумя рукавами, перегородку внутри короба и ось, на которой закреплен рычаг, пневмоцилиндр выполнен с двумя штоками, корпус пневмоцилиндра закреплен на коробе, перегородка неподвижно закреплена на оси. Ось проходит через стенки короба по линии раздела рукавов с возможностью поворота, первый шток пневмоцилиндра через систему рычагов соединен с осью, на коробе соосно со вторым штоком пневмоцилиндра установлена оптопара для подачи сигнала на начало и окончание отсчета времени налива жидкости в мерный бак или в весовой резервуар.This problem is solved in that in a flow switching device containing a pneumatic cylinder with its pneumatic distributor, a box with two sleeves, a partition inside the box and an axis on which the lever is mounted, the pneumatic cylinder is made with two rods, the pneumatic cylinder body is fixed on the box, the partition is fixedly mounted on the axis . The axis passes through the walls of the box along the dividing line of the sleeves with the possibility of rotation, the first rod of the pneumatic cylinder is connected to the axis through a system of levers, an optocoupler is installed coaxially with the second rod of the pneumatic cylinder on the box to signal the beginning and end of the countdown of liquid filling into the measuring tank or into the weight tank .
Согласно изобретению, в качестве силового элемента применен пневмоцилиндр с двумя штоками, конструкция которого обеспечивает равенство объемов справа и слева от поршня и соответственно равенство интервалов времени хода в двух направлениях. Поток воды переключается поворотом перегородки (а не короба, как в прототипе). Масса перегородки на порядок меньше массы короба, что обеспечивает более высокую скорость переключения при использовании пневмоцилиндра с таким же усилием, как в техническом решении, указанном в качестве прототипа.According to the invention, a pneumatic cylinder with two rods is used as a power element, the design of which ensures equal volumes to the right and left of the piston and, accordingly, equality of travel time intervals in two directions. The flow of water is switched by turning the partition (and not the box, as in the prototype). The mass of the partition is an order of magnitude less than the mass of the box, which provides a higher switching speed when using a pneumatic cylinder with the same effort as in the technical solution specified as a prototype.
На фигуре показан общий вид устройства переключения потока.The figure shows a General view of the device switching the flow.
Устройство состоит из короба 1, пневмоцилиндра 2 и пневмораспределителя 3. Ось 4 через систему рычагов 5 соединена с первым штоком 6 пневмоцилиндра 2. Перегородка 7 расположена внутри короба 1 и закреплена на оси 4. Оптопара 8 установлена соосно второму штоку 9 пневмоцилиндра 2. Поток воды в виде плоской струи, параллельной перегородке 7, подается в короб 1 сверху в направлении на ось 4 и течет вниз через левый или через правый рукав.The device consists of a duct 1, a pneumatic cylinder 2 and a pneumatic distributor 3. The axis 4 is connected through a system of levers 5 to the first rod 6 of the pneumatic cylinder 2. The partition 7 is located inside the duct 1 and is mounted on the axis 4. The optocoupler 8 is installed coaxially with the second rod 9 of the pneumatic cylinder 2. Water flow in the form of a flat jet parallel to the partition 7, is fed into the box 1 from above in the direction of the axis 4 and flows downward through the left or through the right sleeve.
Устройство переключения потока работает следующим образом.The flow switch device operates as follows.
В положении, показанном на фиг., перегородка 7 отклонена вправо и вода течет в левый рукав. При этом второй шток 9 выдвинут и перекрывает путь светового луча в оптопаре 8. Когда от блока управления (на фиг. не показан) на пневмораспределитель 3 подается сигнал о начале подачи воды в правый рукав, шток 6 выдвигается, поворачивая ось 4 через систему рычагов 5. Перегородка 7 отклоняется влево, направляя поток воды в правый рукав. Второй шток 9 втягивается в пневмоцилиндр и освобождает путь прохождения светового луча в оптопаре 8. Оптопара 8 установлена на таком расстоянии от корпуса пневмоцилиндра 2, что открывание (закрывание) светового луча в оптопаре 8 происходит в момент, когда верхний край перегородки 7 занимает вертикальное положение. Выходной сигнал оптопары 8 позволяет вести измерения времени, в течение которого вода поступает в мерный бак или в весовой резервуар.In the position shown in Fig., The partition 7 is deflected to the right and water flows into the left sleeve. At the same time, the second rod 9 is extended and blocks the path of the light beam in the optocoupler 8. When a signal is sent to the air distributor 3 from the control unit (not shown in FIG.) About the start of water supply to the right sleeve, the rod 6 is advanced by turning the axis 4 through the lever system 5 The partition 7 deviates to the left, directing the flow of water into the right sleeve. The second rod 9 is pulled into the pneumatic cylinder and frees up the path of the light beam in the optocoupler 8. The optocoupler 8 is installed at such a distance from the body of the pneumatic cylinder 2 that the opening (closing) of the light beam in the optocouple 8 occurs at the moment when the upper edge of the partition 7 occupies a vertical position. The output signal of the optocoupler 8 allows you to measure the time during which water enters the measuring tank or in the weight tank.
Как показали экспериментальные испытания, предложенное устройство имеет повышенное быстродействие и обеспечивает одинаковость времен переключения потока воды.As shown by experimental tests, the proposed device has a high speed and ensures the same timing of switching the flow of water.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011150048/06A RU2493444C2 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Flow switching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011150048/06A RU2493444C2 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Flow switching device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011150048A RU2011150048A (en) | 2013-06-20 |
| RU2493444C2 true RU2493444C2 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=48784999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011150048/06A RU2493444C2 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Flow switching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2493444C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1530549A1 (en) * | 1987-04-24 | 1989-12-23 | Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского | Apparatus for switching the flow of conveyed loose material |
| RU2063580C1 (en) * | 1992-11-05 | 1996-07-10 | Научно-исследовательское, испытательное и проектное предприятие вентиляторостроения "Турмаш" | Device for switching flow |
| JP2003014144A (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Isao Kitagawa | Device for switching flow direction of fluid |
| RU2279643C2 (en) * | 2001-09-05 | 2006-07-10 | Екатеринин Вадим Викторович | Method of switching flow in flow meter |
| US20070214855A1 (en) * | 2003-12-24 | 2007-09-20 | Yusuke Hiraishi | System For Supplying Lubricant, Apparatus For Manufacturing Seamless Pipes Or Tubes, And Method Of Manufacturing Seamless Pipes Or Tubes |
-
2011
- 2011-12-08 RU RU2011150048/06A patent/RU2493444C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1530549A1 (en) * | 1987-04-24 | 1989-12-23 | Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского | Apparatus for switching the flow of conveyed loose material |
| RU2063580C1 (en) * | 1992-11-05 | 1996-07-10 | Научно-исследовательское, испытательное и проектное предприятие вентиляторостроения "Турмаш" | Device for switching flow |
| JP2003014144A (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Isao Kitagawa | Device for switching flow direction of fluid |
| RU2279643C2 (en) * | 2001-09-05 | 2006-07-10 | Екатеринин Вадим Викторович | Method of switching flow in flow meter |
| US20070214855A1 (en) * | 2003-12-24 | 2007-09-20 | Yusuke Hiraishi | System For Supplying Lubricant, Apparatus For Manufacturing Seamless Pipes Or Tubes, And Method Of Manufacturing Seamless Pipes Or Tubes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011150048A (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102353427B (en) | Detection device for metrological characteristics of water meter and detection method for using same | |
| CN104595172B (en) | Water pump Auto-Test System | |
| JP2015510207A5 (en) | ||
| CN103983751A (en) | Runoff non-point source pollution monitoring test device | |
| RU2493444C2 (en) | Flow switching device | |
| CN109653737A (en) | Simulate viscous crude heat dissipation law experimental provision | |
| CN103865757B (en) | Drip emitter periphyton membrane simulation culture apparatus and application thereof | |
| CN106370410B (en) | A kind of liquid film generating device and its application method | |
| CN103438964B (en) | A kind of hermetic type open commutator | |
| CN105961102B (en) | Rainfall simulation device | |
| CN106370815B (en) | A kind of swollen experiment humidity control method of salt | |
| CN204330315U (en) | A kind of thermostat pick-up unit | |
| CN202522399U (en) | Test system for waterpower characteristic of rotary nozzle | |
| CN108645745A (en) | A kind of latent corrosion test instrument and its analog detection method | |
| RU2006134556A (en) | STAND FOR RESEARCH OF FLEXIBLE WATERING PIPELINES WITH DRIPPERS BUILT IN THEM | |
| CN203881751U (en) | Runoff non-point surface source pollution monitoring test device | |
| CN102607838A (en) | Testing system and testing method for hydraulic characteristic test of rotary spray nozzle | |
| CN208383642U (en) | A kind of latent corrosion test instrument | |
| CN202427182U (en) | Double-rocker feeding device for rotary drum dryer | |
| CN203764586U (en) | Cleaning quick-dry device based on polymerase chain reaction | |
| CN209198454U (en) | The runoff measuring cylinder of a variety of slope surfaces of analog | |
| CN213629015U (en) | Stable fluid field commutator structure | |
| CN210118110U (en) | Fidelity coring device | |
| CN203310815U (en) | Fertilizer polymerization rate determining device | |
| CN107741405B (en) | Portable SF 6 Infrared leak detector calibration gas generating device and generating method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201209 |