RU2706521C1 - Счетчик текучей среды - Google Patents

Счетчик текучей среды Download PDF

Info

Publication number
RU2706521C1
RU2706521C1 RU2019110053A RU2019110053A RU2706521C1 RU 2706521 C1 RU2706521 C1 RU 2706521C1 RU 2019110053 A RU2019110053 A RU 2019110053A RU 2019110053 A RU2019110053 A RU 2019110053A RU 2706521 C1 RU2706521 C1 RU 2706521C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
medium
meter
chamber
sensor
Prior art date
Application number
RU2019110053A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей СТЕЦЕНКО
Юрий ГЛОВА
Сергей НЕДЗЕЛЬСЬКИЙ
Original Assignee
Энергофлоу Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Энергофлоу Аг filed Critical Энергофлоу Аг
Application granted granted Critical
Publication of RU2706521C1 publication Critical patent/RU2706521C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06—Indicating or recording devices
    • G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
    • G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/07—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism
    • G01F15/075—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism using electrically-operated integrating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/12—Cleaning arrangements; Filters
    • G01F15/125—Filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/14—Casings, e.g. of special material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
    • G01F3/10—Geared or lobed impeller meters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относится к счетчикам текучей среды с конфигурацией формирования потока и датчиком расхода и предназначен для измерения расхода протекающей через его внутреннюю полость рабочей среды (газов, жидкостей). Счетчик текучей среды с конфигурацией формирования потока и датчиком расхода включает в себя следующие компоненты: корпус (1), имеющий внутреннюю камеру (2), и обтекатель (выступ) (3) с конфигурацией, обеспечивающей формирование потока; датчик расхода (4), расположенный внутри корпуса (1) газового счетчика и предназначенный для измерения скорости течения среды; переходное устройство (5) для согласования различных диаметров датчиков расхода и выходного отверстия счетчика; устройство подготовки потока (6), предназначенное для рассекания и стабилизации потока измеряемой среды; входной канал (7) потока измеряемой среды; выходной канал (8) для потока среды, вытекающей из счетчика; электронный блок (9); фильтр грубой очистки (10); отсечной клапан (11); датчик обнаружения утечки среды (12). Технический результат - создание компактного счетчика текучей среды с небольшими внешними размерами, который нечувствителен к помехам и искажениям потока жидкости и который может быть адаптирован в соответствии с задачей измерения. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к счетчикам, предназначенным для измерения расхода протекающей через их внутреннюю полость рабочей среды (газов, жидкостей) согласно п. 1 формулы изобретения.
Существуют различные принципы и технические решения, реализующие измерение количества среды, проходящей через измерительный прибор (средство измерения).
Одним из известных современных решений предшествующего уровня изобретений являются счетчики, работа которых основана исключительно на объемных принципах (патенты DE 20 2014 007 095 U1, ЕР 1 909 076 А1, ЕР 2 375 224 А1, US 4 715 234 А, US 8 776 613 В2 и WO 2012 152 560 A1).
К счетчикам, работающим на указанных объемных принципах, относятся механические турбинные счетчики и расходомеры ротационного типа. Преимуществом механических счетчиков является их устойчивость к возмущениям и искажениям потока измеряемой среды, протекающей через них, а также невосприимчивость к изменению направления потока. Основным недостатком механического способа измерения этих счетчиков является наличие движущихся частей, что делает их чувствительными к загрязнениям и склонными к износу деталей, расположенных непосредственно в потоке. Кроме того, диагностические возможности механических счетчиков не могут быть реализованы в таком объеме, как у электронных, что не обеспечивает необходимый оперативный контроль их метрологических и технических характеристик.
В качестве альтернативы механическим (турбинным и роторным) расходомерам-счетчикам могут быть ультразвуковые, работа которых основана на сканировании ультразвуковыми импульсами скорости потока. Ультразвуковые счетчики не имеют механически движущихся частей и деталей. Недостатком ультразвуковых счетчиков является их значительная чувствительность к искажению потока. По этой причине для достижения более высокой точности необходимо применять выпрямители потока или длинные прямые впускные тракты, требующие большие измерительные пространства, что не всегда возможно.
К общим недостаткам приборов, работающих на объемном принципе, следует также отнести подверженность измерений расхода среды ошибкам аппроксимации, возникающим от колебаний давления и температуры, что вызывает необходимость использовать дополнительные корректоры объема, предназначенные для компенсации давления и температуры, а также требует использования соответствующих датчиков давления и температуры.
Помимо этого, как отмечалось выше, с целью повышения точности измерений указанным счетчикам требуются адаптеры - устройства, предназначенные для создания равномерного потока газа, с тем, чтобы изолировать и защитить датчики скорости потока от турбулентности (несимметричности), влияющей на точность измерения. Применение указанных адаптеров имеет существенные проблемы в случае бытовых счетчиков газа, имеющих небольшие сечения и чувствительных к падению давления из-за применения указанных адаптеров. Использование адаптеров вызывает серьезные проблемы и в случае применения их с промышленными счетчиками, у которых высокая скорость потока требует повышенной прочности адаптеров, чтобы выдерживать напряжения и помехи, вызванные потоком, подлежащим измерению. Это ограничение имеет место, главным образом, из-за высокой энергии потока Также, известные решения весьма чувствительны к помехам, вызываемым несимметричными сужениями, которые обычно возникают в клапанах трубопроводов, особенно, если они размещены в непосредственной близости от датчика - как правило, в непосредственной близости от впускного отверстия счетчика..
Одним из известных современных решений предшествующего уровня изобретений, в котором устранены вышеперечисленные недостатки, являются счетчики, состоящие из корпуса, в котором содержится один или множество датчиков массового расхода (патент EP 2 824 432 А2). Суммарный поток в таких счетчиках, по существу, разделяется на множество более мелких потоков, каждый из которых измеряется датчиком массового расхода соответствующего типоразмера. Это решение имеет весьма сложную конструкцию, а также является дорогостоящим из-за множества датчиков потока, необходимых для обеспечения измерения больших расходов и объемов газов, и таким образом, имеет ограничения для применения в качестве малых (бытовых) счетчиков. Вышеуказанное известное решение также имеет ограничение низкой «внутренней масштабируемости» датчиков, так как датчики потока должны быть спроектированы и изготовлены для каждого отдельного класса расходомера.
Перечисленные недостатки устранены в изобретениях, приведенные в патентах ЕР 2 146 189 A1, EP 2 824 428 A1, DE 10 2015 102 383 A1. Данные изобретения описывают расходомеры-счетчики, в которых поток измеряемой среды отклоняется от основного направление своего движения, проходит через внутреннюю камеру, отражается от одного из оснований камеры, меняет направление своего движения на противоположное и проходит через ультразвуковой преобразователь расхода. Благодаря такой конструкции поток измеряемой среды в расходомере становится более равномерным, а сам расходомер - нечувствительным к возмущениям потока в трубопроводе
Несмотря на указанные преимущества, такие технические решения имеют конструктивные недостатки - уменьшенную площадь поперечного сечения потока; искажения структуры потока, вызванные его отражением от поверхности одного из оснований камеры, увеличенную длину измерительных каналов для выравнивания и урегулирования потока; использование только одного (ультразвукового) метода измерений скорости потока; применение неразборной конструкции измерительной камеры.
Основной задачей настоящего изобретения является разработка такого устройства, которое обеспечивает преодоление вышеуказанных ограничений и проблем.
В частности, целью изобретения является создание компактного счетчика текучей среды с небольшими внешними размерами, который нечувствителен к помехам и искажениям потока жидкости и который может быть адаптирован в соответствии с задачей измерения.
Эта цель достигается в счетчике текучей среды с признаками п.1 формулы изобретения
Понятно, что изобретение реализуется в любом случае, если он представляет собой счетчик текучей среды, содержащий корпус с внутренней камерой. которая выполнена в виде цилиндра с равномерным закруглением одного из оснований. Закругленное основание имеет изогнутую внутрь часть и позволяет формировать поток текучей среды.
Кроме того, счетчик содержит датчик расхода, который находится внутри корпуса и используется для измерения скорости потока текучей среды.
Счетчик текучей среды имеет переходное устройство для согласования различных диаметров датчика расхода и выходного отверстия счетчика.
Кроме того, счетчик текучей среды содержит устройство подготовки потока, которое служит для разделения и стабилизации потока измеряемой среды.
Счетчик текучей среды имеет входной канал для направления потока текучей среды в камеру корпуса счетчика, выходной канал для вывода потока текучей среды из счетчика, электронный блок, фильтр грубой очистки, отсечной клапан и датчик обнаружения утечки среды.
Внутренняя камера на входе датчика расхода имеет форму воронки в виде колокола, что обеспечивает формирование потока на входе датчика расхода.
Переходное устройство является регулируемым, и механизм перехода адаптируется в соответствии с используемым размером датчика расхода.
Другие предпочтительные варианты раскрыты в пунктах формулы изобретения.
Преимуществом первого пункта формулы изобретения является конфигурация устройства счетчика с признаками пункта 2, в котором датчик расхода расположен в центре камеры вдоль ее цилиндрической оси. В этом случае внутренняя поверхность камеры и наружная поверхность датчика расхода образуют канал, при протекании через который измеряемая среда формируется в устойчивый однородный ламинарный поток.
Преимуществом пункта 2 является конфигурация счетчика с признаками пункта 3, в котором устройство перехода используется для согласования диаметра датчика расхода и выходного отверстия самого счетчика, и которое расположено в непосредственной близости от выходного отверстия, в результате чего счетчик имеет компактную форму,
Преимуществом пункта 3 является конфигурация устройства с признаками пункта 4, у которого внутренняя камера имеет в своей нижней части устройство подготовки потока в виде решетки. Это устройство делит втекающий поток текучей среды на множество отдельных потоков, проходящих через камеру. Таким образом, обе6спечивается формирование стабильного однородного потока.
В пункте 4 предпочтительного варианта с признаками пункта 5 приведен датчик обнаружения утечки текучей среды, который обеспечивает безопасность устройства путем обнаружения утечки среды из счетчика, срабатывания отсечного клапана и прекращения подачи рабочей среды в счетчик.
В пункте 5 предпочтительного варианта с признаками пункта 6 приведено описание корпуса счетчика, площадь поперечного сечения которого многократно (не менее чем в 10 раз) превышает площадь поперечного сечения впускного канала счетчика и впускного канала датчика расхода, что существенно уменьшает влияние внешних возмущающих факторов и обеспечивает высокоточные измерения.
Преимуществом пункта 6 предпочтительного варианта с признаками пункта 7 является конфигурация счетчика, позволяющая использовать датчик расхода любого принципа действия, что обеспечивает универсальность счетчика.
Изобретение более подробно поясняется ниже с использованием в качестве примера варианта осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - 4 иллюстрируют изобретение, в котором устранены недостатки изобретений предшествующего уровня техники - компактный счетчик текучей среды с конфигурацией формирования потока и датчиком расхода
На фиг.1 - 4 представлены:
- схематический трехмерный внешний вид счетчика с изображением его электронного блока, датчика обнаружения утечки газа, входного и выходного каналов (фиг. 1а), а также, направлением движения потока среды в счетчике;
- схематический вид в разрезе счетчика, выполненного в соответствии с настоящим изобретением (фиг. 1б);
- схематический вид (вид сверху) устройства подготовки потока, предназначенного для рассекания и стабилизации потока измеряемой среды (решетка, рассекатель) (фиг. 2),
- схематическое изображение в разрезе переходного устройства (фиг. 3);
- схематическое представление направления вращения подвижных частей счетчика (корпус, электронный блок) (фиг. 4).
Счетчик текучей среды с конфигурацией формирования потока и датчиком расхода для измерения скорости потока и расхода среды представляет собой устройство, включающее в себя следующие компоненты (фиг. 1а - 1б):
- цилиндрический корпус (1), имеющий внутреннюю камеру (2) и обтекатель (выступ) (3) с конфигурацией, обеспечивающей формирование потока;
- датчик расхода (4) с входным отверстием в форме воронки, расположенный внутри в центральной части корпуса (1) газового счетчика, и предназначенный для измерения скорости течения среды;
- переходное устройство (5) для согласования различных диаметров датчиков расхода и выходного отверстия счетчика;
- устройство подготовки потока (6), предназначенное для рассекания и стабилизации потока измеряемой среды;
- входной канал (7) потока измеряемой среды;
- выходной канал (8) для потока среды, вытекающей из счетчика;
- электронный блок (9);
- фильтр грубой очистки (10);
- отсечной клапан (11);
- датчик обнаружения утечки среды (12).
Фиг 1 иллюстрирует, как пример изобретения, стационарный счетчик с конфигурацией формирования потока и датчиком расхода для измерения скорости потока и расхода рабочей среды. Изобретение относится к области расходомеров-счетчиков, предназначенных для измерения потоков текучей среды, с методами измерения, основанными, как правило, на объемных принципах. Изобретение относится к счетчикам, применяемым не только для домашнего использования (например, типоразмеров G4 / G6), но и для обеспечения измерения высокой скорости потока, то есть, для промышленных измерительных счетчиков типоразмеров G10, G16, G25, G40, и так далее (где, например, типоразмер G25 обозначает скорости потока до 48 м3/ч). Кроме того, изобретение относится к области счетчиков с дистанционным управлением функциональными возможностями, которые включают в себя электронные системы дистанционного управления, для которых необходимо применение датчиков давления и температуры и дополнительных корректоров объема с целью компенсации ошибок аппроксимации, возникающих от колебаний давления и температуры.
Работа счетчика выглядит следующим образом:
- измеряемая среда попадает во входной канал (7); проходит через фильтр грубой очистки (10), устройство подготовки потока (6) и рассекается на множество потоков;
- потоки распределяются по всему объему камеры (2), движутся вдоль центральной ее оси от одного основания к другому по пространству, образованному внутренней поверхностью стенок корпуса (1) и наружной поверхностью датчика расхода (4), обтекают внутренний выступ (3), повторяя его форму, и формируются на входе датчика расхода (4) в стабильный равномерный поток, что обеспечивает наиболее благоприятные условия для высокоточного измерения его скорости;
- поток сходится к воронкообразному входу датчика расхода (4), увеличивает скорость движения и, тем самым, снижает восприимчивость датчика расхода (4) к возмущениям и искажениям потока на входе счетчика;
- затем, поток проходит через внутреннюю полость датчика расхода (4) и через выходной канал (8) счетчика вытекает из него;
- датчик расхода (4) при протекании потока рабочей среды через его внутреннюю полость формирует сигнал, пропорциональный скорости потока;
- электронный блок (9) счетчика принимает этот сигнал, обрабатывает и формирует сигнал, пропорциональный объемному расходу рабочей среды.
Направление движения потоков жидкости в счетчике показано на фиг. 1а и 1b..
На фиг. 2 представлен схематический вид (вид сверху) устройства подготовки потока. Устройство подготовки потока (6) представляет собой решетку, расположенную в нижней цилиндрической части камеры (2) таким образом, чтобы измеряемая среда через входной канал (7) проходила через устройство подготовки потока (6) и попадала в камеру (2) корпуса (1) счетчика. Решетка устройства подготовки потока (6) представляет собой набор лопастей с количеством не менее 21 и такими размерами, чтобы ими перекрывалось не более 23% общей площади поперечного сечения камеры (2). Устройство подготовки потока (6) осуществляет рассекание потока измеряемой среды, обеспечивает условия создания равномерного стабильного потока, и тем самым, существенно уменьшает эффекты, вызванные высокой энергией турбулентного потока, на входе датчика расхода (4). Счетчики, работа которых основана на объемных принципах, подвержены ошибкам, возникающим вследствие искажений потока газа в трубопроводе из-за различных дестабилизирующих факторов, называемых местными сопротивлениями (кранов, вентилей, переключателей, изгибов трубопровода, сужений и расширений трубопровода, перепадов диаметра, гильз измерителей температуры и давления и т.д.). Применение устройства подготовки потока (6) совместно с описанной конфигурацией камеры (2) обеспечивает стабилизацию этого потока, выравнивание его эпюры скоростей, и тем самым, устраняет необходимость применения внешних устройств, предназначенных для создания невозмущенного потока газа (адаптеров) при любом, даже значительном, искажении и возмущении потока измеряемой среды на входе счетчика.
Датчик расхода (4), представляет собой измеритель (датчик, расходомерную трубку) объемного расхода или скорости потока любого принципа действия. Датчик размещается в центре цилиндрической камеры (2) корпуса (1) счетчика таким образом, что измеряемая среда по входному каналу (7) проходит через устройство подготовки потока (6), рассекается на множество потоков, далее проходит через камеру (2), обтекает выступ (3), объединяется в центре камеры (2) в единый равномерный стабильный поток, который проходит через датчик расхода (4) и через выходной канал (8) выходит из счетчика. В качестве датчика расхода (4) могут применяться любые известные измерители расхода или скорости потока объемного или массового принципа действия (турбинные, роторные, ультразвуковые, анемометрические и т.д.) с размерами, соответствующими размерам внутренней камеры (2) корпуса (1) счетчика. Поэтому нет необходимости дальнейшего описания этого датчика расхода (4). В любом случае, датчик расхода (4) обнаруживает данные, которые прямо или косвенно указывают на объем среды, проходящей по трубе и через счетчик. Эти данные датчик расхода (4) передает в электронный блок (9) счетчика для дальнейшей обработки и записи (запоминания).
Отличительной чертой счетчика является наличие в нижней внутренней части корпуса (после выходного отверстия датчика расхода) переходного устройства (5) для согласования диаметров датчика расхода (4) и выходного отверстия самого счетчика. Данное переходное устройство позволяет применять в счетчике датчики расходов различного диаметра в зависимости от требуемого диапазона измеряемых расходов. Схематическое изображение в разрезе переходного устройства приведено на фиг. 3.
Входной канал (7) потока среды представляет собой отверстие, канал, направляющий поток текучей среды в камеру (2) корпуса (1) счетчика.
Выходной канал (8) предназначен для вывода потока текучей среды, вытекающей из камеры (2) корпуса (1) счетчика.
Электронный блок (9) предназначен для обнаружения данных, передаваемых от датчика расхода (4), обработки, записи (запоминания) этих данных и результатов их обработки, электронного управления. Тип электронного блока (9) может изменяться в зависимости от потребностей в реализации, и существенного влияния на данное изобретение не оказывает. Электронный блок (9) соединен с датчиком расхода (4) посредством физической линии передачи данных (Термин «физическая линия передачи данных» здесь означает линию одного или нескольких твердых соединителей (таких как штекеры, провода) либо линию беспроводной связи (радио., Bluetooth и т.д. ). На фиг. 3а показан вариант осуществления изобретения, в котором электронный блок (9) размещен на внешней стороне корпуса (1) счетчика.
Фильтр грубой очистки (10) размещается на входе счетчика и предназначен для очистки измеряемой среды от примесей, которые могут засорить или повредить датчик расхода (4) или устройство подготовки потока (6).
Отсечной клапан (11) находится в входном канале (7) и обеспечивает перекрытие (отсечку) потока среды по сигналу, поступившему от электронного блока (9).
Датчик обнаружения утечки среды (12) предназначен для обеспечения обнаружения утечки среды из счетчика, срабатывания отсечного клапана (11) и прекращения подачи рабочей среды в счетчик. Данный датчик имеет важное значение для обеспечения безопасности эксплуатации счетчиков горючих сред, утечка которых может привести к аварии и серьезным последствиям.
Корпус (1) состоит из двух частей (фиг. 4):
- неподвижной части (основания), в которой находятся входной канал (7), выходной канал (8), устройство подготовки потока (6), фильтр грубой очистки (10), отсечной клапан (11), переходное устройство (5), датчик расхода (4);
- подвижной части в виде цилиндра (колпака) с закруглением в одном из оснований, который может вращаться вдоль своей центральной оси. На внешней подвижной части корпуса (1) может крепиться электронный блок (9), у которого лицевая часть также может вращаться вокруг своей центральной оси.
На фиг. 4 показано стрелками направление вращения подвижных частей корпуса и электронного блока.
Изобретение имеет следующие преимущества:
- наличие обтекателя (выступа) (3) в центральной части одного из оснований внутренней камеры (2) счетчика, благодаря определенной геометрической форме (форме колокола), обеспечивает сужение и формирование потока в центральной части камеры (2) на входе датчика расхода (4), а также, увеличение скорости его движения;
- наличие переходного устройства (5) позволяет применять в качестве датчика расхода (4) измеритель объемного расхода или скорости потока любого принципа действия от любого производителя с различными присоединительными размерами;
- применение датчиков расхода (4), реализующих различные принципы (методы) измерения, позволяет подобрать такие размеры датчиков (4), чтобы обеспечить большую площадь поперечного сечения внутренней камеры (2)
- большая площадь поперечного сечения внутренней камеры (2) обеспечивает незначительные потери давления среды в счетчике;
- так как внутренняя камера (2) счетчика имеет площадь поперечного сечения, многократно (не менее, чем в 10 раз) превышающую площадь поперечного сечения входного канала (7) счетчика и входного отверстия датчика расхода (4), поток измеряемой среды, попадая через входное отверстие в камеру, существенно уменьшает скорость движения, становится более равномерным и стабильным. Далее, протекая через датчик расхода (диаметр которого в несколько раз меньше диаметра камеры) поток увеличивает скорость движения, что создает белее благоприятные условия для высокоточных измерений скорости потока и дополнительно снижает влияние внешних возмущающих факторов;
Применение указанных технических решений существенно расширяет перечень датчиков расхода, которые могут быть использованы в счетчике, обеспечивает более высокую стабильность и равномерность потока на измерительном участке, а также, практически, полную нечувствительность счетчика к возмущениям потока в трубе, порождаемым местными сопротивлениями типа «редуктор», «задвижка» и т.д. Данные решения служат развязкой условий потока перед датчиком расхода от условий потока на входе в счетчик. В результате, повышается точность измерения расхода среды счетчиком, обеспечивается устойчивость к возмущениям, возможность применения коротких прямых участков измерительного трубопровода.
Перечень элементов устройства
1. Корпус
2. Камера
3. Куполообразная изогнутая часть
4. Датчик расхода
5. Переходное устройство
6. Устройство подготовки потока
7. Входной канал
8. Выходной канал
9. Электронный блок
10. Фильтр грубой очистки
11. Отсечной клапан
12. Датчик обнаружения утечки среды.

Claims (21)

1. Счётчик текучей среды, включающий:
- корпус (1), имеющий внутреннюю камеру (2) в форме цилиндра с равномерным закруглением одной из торцевых сторон камеры и куполообразной изогнутой частью в виде обтекателя (выступа) (3) в центре этой торцевой стороны для обеспечения отклонения потока,
- датчик расхода (4), расположенный в камере (2) и предназначенный для измерения скорости течения среды,
- переходное устройство (5) для согласования различных диаметров датчиков расхода и выходного отверстия счётчика,
- устройство подготовки потока (6), предназначенное для рассекания и стабилизации потока измеряемой среды,
- входной канал (7) потока измеряемой среды,
- выходной канал (8) для потока среды, вытекающей из счётчика,
- электронный блок (9),
- фильтр грубой очистки (10);
- отсечной клапан (11),
- датчик обнаружения утечки среды (12),
отличающийся тем, что:
входное отверстие датчика расхода (4) имеет форму воронки, повторяющей форму выступа (3) таким образом, что рабочая среда, проходя через камеру (2), огибает выступ (3), повторяя его форму (конфигурацию), и стекается в центральную часть камеры (2) к входному отверстию датчика расхода (4),
датчик расхода (4) различного диаметра и выходное отверстие самого счётчика могут быть адаптированы с помощью переходного устройства (5),
переходное устройство (5) является регулируемым в соответствии с размером датчика расхода (4).
2. Счётчик текучей среды по п.1, отличающийся тем, что датчик расхода (4) расположен внутри в центре цилиндрической камеры (2) вдоль ее оси.
3. Счётчик текучей среды по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в центре нижнего основания внутренней камеры (2), напротив куполообразного закругления в виде обтекателя (выступа) (3), находится переходное устройство (5).
4. Счётчик текучей среды по любому из предшествующих пунктов, отличающийся наличием устройства подготовки потока (6) в виде решетки, расположенной в нижнем основании цилиндрической части камеры (2) таким образом, чтобы измеряемая среда через входной канал проходила через устройство подготовки потока (6), рассекалась на множество отдельных потоков и попадала в камеру (2) корпуса (1) счётчика.
5. Счётчик текучей среды по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что корпус (1) счётчика имеет датчик обнаружения утечки среды (12), который находится в электрическом соединении с электронным блоком (9) и обеспечивает обнаружение утечки среды из счётчика, срабатывание отсечного клапана (11) и прекращение подачи рабочей среды в счётчик.
6. Счётчик текучей среды по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения внутренней камеры (2) на порядок (не менее, чем в 10 раз) превышает площадь поперечного сечения входного канала (7) счётчика и входного отверстия датчика расхода (4).
7. Счётчик текучей среды по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в качестве датчика расхода (4) могут применяться любые известные измерители расхода или скорости потока объёмного или массового принципа действия с размерами, соответствующими размерам внутренней камеры (2) корпуса (1) счётчика.
RU2019110053A 2016-09-16 2017-09-15 Счетчик текучей среды RU2706521C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16189172.6 2016-09-16
EP16189172.6A EP3296704A1 (de) 2016-09-16 2016-09-16 Fluidzähler
PCT/EP2017/073239 WO2018050803A1 (de) 2016-09-16 2017-09-15 Fluidzähler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2706521C1 true RU2706521C1 (ru) 2019-11-19

Family

ID=56939937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019110053A RU2706521C1 (ru) 2016-09-16 2017-09-15 Счетчик текучей среды

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10969263B2 (ru)
EP (1) EP3296704A1 (ru)
CN (1) CN109891201B (ru)
DE (1) DE112017002302A5 (ru)
RU (1) RU2706521C1 (ru)
UA (1) UA124072C2 (ru)
WO (1) WO2018050803A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757979C1 (ru) * 2020-12-28 2021-10-25 Публичное акционерное общество «Транснефть» (ПАО «Транснефть») Датчик контроля утечек
RU220926U1 (ru) * 2023-03-30 2023-10-11 Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" Ротационный счетчик газа

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3537112A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-11 Energoflow AG Fluiddurchflussmesser
IT201800006409A1 (it) * 2018-06-18 2019-12-18 Misuratore di gas
EP3654000B1 (en) * 2018-11-13 2021-11-03 Kamstrup A/S Ultrasound flow meter capsule
DE102019008902A1 (de) * 2018-12-28 2020-07-02 Marquardt Gmbh Baueinheit für eine Fluid-Leitung
US11609111B2 (en) 2018-12-31 2023-03-21 Watts Regulator Co. Gas flow, pressure and BTU/hour analyzer with a smart device
USD906144S1 (en) 2018-12-31 2020-12-29 Watts Regulator Co. Flow monitor
USD953182S1 (en) * 2019-11-12 2022-05-31 Juan Carlos Elizalde Liquid flow indicator
USD946628S1 (en) * 2020-09-30 2022-03-22 Deepmotor Inc Water pump
CN117999464A (zh) * 2021-08-06 2024-05-07 彼得罗菲奥伦蒂尼有限公司 用于测量流体的设备
CN115218985B (zh) * 2022-08-04 2023-05-23 江阴市神州测控设备有限公司 一种防堵楔形流量计

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH635930A5 (en) * 1978-11-14 1983-04-29 Gas & Wassermesserfab Ag Braking device for preventing the incorrect continued running of a gas meter with a measuring wheel when the flow of gas is interrupted
DE102009006956A1 (de) * 2009-01-31 2010-08-05 Trigasfl Gmbh Verbindungssystem für Gasmischeinheiten
EP2244078A3 (de) * 2009-04-21 2014-04-02 QUNDIS GmbH Wasser /Wärmezähler mit einem Gebergehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gebergehäuses
DE102015102383A1 (de) * 2015-02-19 2016-08-25 Sensus Spectrum Llc Zählergehäuse und Fluidzähler mit Zählergehäuse

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4715234A (en) 1986-07-18 1987-12-29 Daniel Industries, Inc. Self-cleaning and self-lubricating fluid flowmeter
US6819292B2 (en) * 2001-03-09 2004-11-16 Arad Measuring Technologies Ltd Meter register
SK1302002A3 (en) * 2001-03-16 2002-10-08 Techem Service Ag Cover for a connection housing in a pipe system
JP3782421B2 (ja) * 2004-02-03 2006-06-07 株式会社オーバル コリオリ流量計
US7281437B2 (en) * 2004-06-10 2007-10-16 Arad Dalia Multi-jet water meter with flow compensating basket
US7880641B2 (en) * 2006-12-21 2011-02-01 Parris Earl H Configurable smart utility meter box
US7513150B2 (en) * 2005-06-16 2009-04-07 Parris Earl H Check valve module for flow meters with fluid hammer relief
CN2861981Y (zh) * 2005-12-19 2007-01-24 朱育武 一种供热流量表
EP1909076B1 (de) 2006-10-04 2011-05-18 Hans-Holger Körner Durchflussmesser für fluide Medien
US7377184B1 (en) * 2007-02-06 2008-05-27 Schlachter Raymond W Multipurpose centralized flow detector
US7748268B2 (en) * 2008-07-13 2010-07-06 Brooks Instrument, Llc Thermal flow meter
EP2146189B1 (de) 2008-07-16 2015-10-28 SICK Engineering GmbH Ultraschallmessung von Strömungsgeschwindigkeiten
US8381597B2 (en) * 2009-03-16 2013-02-26 Gilbarco, S.R.L. Inferential flow meter for use in fuel dispensing environments
PL2375224T3 (pl) 2010-03-18 2016-07-29 Sick Engineering Gmbh Ultradźwiękowe urządzenie pomiarowe i sposób pomiaru prędkości przepływu płynu
US8166828B2 (en) * 2010-08-06 2012-05-01 Ecolab USA, Inc. Fluid flow meter
JP6124410B2 (ja) * 2011-03-18 2017-05-10 ソネター， インク．Ｓｏｎｅｔｅｒ， Ｉｎｃ． 流体流測定方法および装置
ITPD20110148A1 (it) 2011-05-12 2012-11-13 Metersit Srl Contatore per gas, particolarmente per portate elevate
DE202013000221U1 (de) * 2013-01-10 2014-04-15 Gebr. Kemper Gmbh + Co. Kg Metallwerke Unter Putz verlegbarer Wasserzähler
DE102013009347A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-04 Hydrometer Gmbh Durchflussmesser
US20140361908A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Matt Laird Wireless utility metering devices, systems, and methods
EP2824428A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-14 Itron France Coaxial flow meter
CN204043721U (zh) * 2014-07-08 2014-12-24 尹清金 一种智能安全燃气表
EP2824432B1 (en) 2014-08-21 2018-01-10 Sensirion AG Housing for flow measurements
DE202014007095U1 (de) 2014-09-05 2015-12-11 Pipe Systems Gmbh Wasserleckagevorrichtung für Gebäude
CN105118359B (zh) * 2015-08-27 2017-08-01 山东大学 一种平板流流体实验装置
US11549837B2 (en) * 2016-02-04 2023-01-10 Michael Edward Klicpera Water meter and leak detection system
US10830625B2 (en) * 2016-04-28 2020-11-10 Kamstrup A/S Water meter platform
US20190101411A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 Pacific Gas And Electric Company Resource meter system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH635930A5 (en) * 1978-11-14 1983-04-29 Gas & Wassermesserfab Ag Braking device for preventing the incorrect continued running of a gas meter with a measuring wheel when the flow of gas is interrupted
DE102009006956A1 (de) * 2009-01-31 2010-08-05 Trigasfl Gmbh Verbindungssystem für Gasmischeinheiten
EP2244078A3 (de) * 2009-04-21 2014-04-02 QUNDIS GmbH Wasser /Wärmezähler mit einem Gebergehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gebergehäuses
DE102015102383A1 (de) * 2015-02-19 2016-08-25 Sensus Spectrum Llc Zählergehäuse und Fluidzähler mit Zählergehäuse

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757979C1 (ru) * 2020-12-28 2021-10-25 Публичное акционерное общество «Транснефть» (ПАО «Транснефть») Датчик контроля утечек
RU220926U1 (ru) * 2023-03-30 2023-10-11 Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" Ротационный счетчик газа

Also Published As

Publication number Publication date
UA124072C2 (uk) 2021-07-14
DE112017002302A5 (de) 2019-02-28
CN109891201A (zh) 2019-06-14
EP3296704A1 (de) 2018-03-21
US20190212180A1 (en) 2019-07-11
CN109891201B (zh) 2021-08-24
US10969263B2 (en) 2021-04-06
WO2018050803A1 (de) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2706521C1 (ru) Счетчик текучей среды
RU2451911C2 (ru) Измерительная система для протекающей в технологической магистрали среды
US11555721B2 (en) Flow meter including a combined ultrasonic flow sensing arrangement and a non-ultrasonic flow sensor arrangement for measuring wide range of flow rates
US9285288B2 (en) Retractable flow conditioner
US9422953B2 (en) Flow measuring device for measuring a parameter of a flow formed from a fluid
EP3112878B1 (en) Device for measuring total pressure of fluid flow
EP1991837A2 (en) Reduced bore vortex flowmeter having a stepped intake
WO2010002432A1 (en) Insertable ultrasonic meter and method
US20180224344A1 (en) Differential pressure transducer
RU2015129011A (ru) Поворотная измерительная диафрагма для непосредственного измерения расхода
CN101349581B (zh) 基于mems传感器的插入式流量测量装置
KR101592146B1 (ko) 일체형 압력 유량계
EP3588016A3 (en) A method of measuring the flow based on the action of a reaction force and a reaction flowmeter performed according to the method thereof
WO2012152560A1 (en) A gas meter, particularly for high flow rates
KR100436972B1 (ko) 유량계의 표준화 교정용 기체유량측정장치
CN209342165U (zh) 双槽环楔差压装置
CN104280076A (zh) 一种高精度的大口径涡街流量计
CN204202658U (zh) 一种具备大口径高精度流量计
EA044306B1 (ru) Расходомер текучей среды
JP2014515491A (ja) 流体の流量を測定する測定装置
CN214471073U (zh) 一种流量测量装置及生产系统
KR102615908B1 (ko) 임펠러식 역과방지 유량계
RU2201578C2 (ru) Датчик тахометрического шарикового расходомера (варианты)
EP3198237B1 (en) A flow-rate measuring system for drilling muds and/or for multiphase mixtures
Herring OPERATIONAL PRINCIPLES OF FLOWMETERS