RU2785089C1 - Liquid flow switch - Google Patents
Liquid flow switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785089C1 RU2785089C1 RU2022110101A RU2022110101A RU2785089C1 RU 2785089 C1 RU2785089 C1 RU 2785089C1 RU 2022110101 A RU2022110101 A RU 2022110101A RU 2022110101 A RU2022110101 A RU 2022110101A RU 2785089 C1 RU2785089 C1 RU 2785089C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- signaling device
- rocker arm
- sensor
- possibility
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 6
- 230000001960 triggered Effects 0.000 claims description 5
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000003165 Abomasum Anatomy 0.000 description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- -1 for example Polymers 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Заявленное техническое решение в целом относится к противопожарному оборудованию, применяемому в составе автоматических систем пожаротушения высокого давления и, в частности, к сигнализатору потока жидкости, расположенному на трубопроводе системы пожаротушения. The claimed technical solution generally relates to fire-fighting equipment used as part of automatic high-pressure fire extinguishing systems and, in particular, to a liquid flow indicator located on the pipeline of the fire extinguishing system.
Уровень техникиState of the art
Сигнализаторы потока жидкости устанавливаются в трубопроводах систем пожаротушения и могут применятся с автоматическими спринклерными системами, для подачи сигнала при срабатывании спринклерного оросителя или при повреждении трубопровода.Liquid flow detectors are installed in pipelines of fire extinguishing systems and can be used with automatic sprinkler systems to signal when a sprinkler is triggered or if a pipeline is damaged.
Из уровня техники известно крыло для сигнализатора потока жидкости и способ контроля потока жидкости с помощью крыла (RU 2712106 C1, опубл.21.01.2020). Крыло для сигнализатора потока жидкости, содержит поверхность, располагаемую поперек контролируемого потока жидкости в трубопроводе. Согласно изобретению на поверхности крыла в средней его части выполнены сенсорный тензоэлемент с электрическими выводами, при этом выводы и основание крыла зафиксированы посредством компаунда в электроизоляционной втулке и направлены во внешнюю сторону от потока, средняя часть крыла и сенсорный тензоэлемент размещены в электроизоляционной втулке, кроме того, сенсорный тензоэлемент вместе с электрическими выводами и средней частью крыла, на которой они расположены, защищены со всех сторон изоляционным покрытием, электроизоляционная втулка выполнена трехступенчатой с резьбой на второй ступени с возможностью герметичной установки в гнезде, расположенном на вводном отверстии в трубопроводе, с образованием свободного пространства (полости) для защиты средней части крыла, колеблющейся при эксплуатации, от прямого механического воздействия потока.From the prior art, a wing for a liquid flow signaling device and a method for controlling the liquid flow using a wing are known (RU 2712106 C1, publ. 21.01.2020). The wing for the liquid flow detector contains a surface located across the controlled liquid flow in the pipeline. According to the invention, on the surface of the wing in its middle part, a sensor strain gauge with electrical leads is made, while the leads and the base of the wing are fixed by means of a compound in an electrical insulating sleeve and directed outward from the flow, the middle part of the wing and the sensor strain gauge are placed in an electrical insulating sleeve, in addition, the sensor strain gauge element together with the electrical leads and the middle part of the wing, on which they are located, are protected on all sides by an insulating coating, the electrical insulating sleeve is made of a three-stage thread on the second stage with the possibility of hermetic installation in a socket located on the inlet in the pipeline, with the formation of free space (cavities) to protect the middle part of the wing, oscillating during operation, from the direct mechanical impact of the flow.
Из уровня техники также известно устройство контроля расхода для измерения расхода жидкости. (US 20050028609 A1, опубл. 10.02.2005). В одном варианте осуществления устройство включает систему датчиков, сообщающуюся с системой счетчиков. В еще одном варианте осуществления сенсорная система включает в себя лопасть, перемещаемую между активированным и деактивированным положениями. Когда жидкость проходит мимо лопасти, лопасть перемещается в активированное положение, а система датчиков, в свою очередь, активирует систему счетчика для записи продолжительности времени, в течение которого жидкость подается по трубопроводу или каналу. Когда жидкость больше не подается, лопасть возвращается в деактивированное положение, что сигнализирует сенсорной системе о необходимости выключить систему счетчика.The prior art also knows a flow control device for measuring the flow rate of a liquid. (US 20050028609 A1, published 02/10/2005). In one embodiment, the device includes a sensor system in communication with the counter system. In yet another embodiment, the sensor system includes a vane movable between activated and deactivated positions. As fluid passes the vane, the vane moves to the activated position and the sensor system in turn activates the meter system to record the length of time the fluid has been flowing through the pipeline or channel. When no more liquid is supplied, the paddle returns to the deactivated position, which signals the sensor system to shut down the meter system.
Из уровня техники также известно реле потока (US7105756 B1, опубл. 12.09.2006). Переключатель потока включает в себя прямой жесткий рычаг лопасти и ступицу, выполненную посередине длины рычага лопасти. Удлиненный цилиндрический элемент и удлиненная лопастная рукоятка выполнены за одно целое со ступицей и проходят от ступицы в противоположных радиальных направлениях. Цилиндрический магнит расположен внутри полой внутренней части цилиндрического элемента. Плоская лопатка выполнена за одно целое с удлиненной ручкой лопатки на самом внешнем в радиальном направлении конце ручки лопатки. В прозрачном верхнем корпусе находится плоский магнит, который притягивает цилиндрический магнит и заставляет лопастной рычаг поворачиваться в исходное положение. Цилиндрический магнит поворачивается из положения покоя в непосредственной близости от геркона, когда сила потока жидкости превышает магнитное притяжение.A flow switch is also known from the prior art (US7105756 B1, published 09/12/2006). The flow switch includes a straight rigid arm of the blade and a hub made in the middle of the length of the arm of the blade. The elongated cylindrical element and the elongated paddle handle are integral with the hub and extend from the hub in opposite radial directions. The cylindrical magnet is located inside the hollow interior of the cylindrical element. The flat blade is made in one piece with an elongated blade handle at the radially outermost end of the blade handle. The transparent top housing contains a flat magnet that attracts the cylindrical magnet and causes the paddle arm to rotate to its original position. The cylindrical magnet rotates from its resting position in close proximity to the reed switch when the force of the fluid flow exceeds the magnetic attraction.
Из уровня техники также известен индикатор расхода жидкости (US 4282413 A , опубл. 04.08.1981). Индикатор расхода жидкости для использования в автоматической спринклерной системе. Индикатор приспособлен для прикрепления к водопроводу и включает в себя неметаллический фиксатор или опору лопасти, которая устанавливается в отверстии в водопроводе. Гибкая цельная пластиковая лопатка шарнирно закреплена на держателе и имеет в основном круглую часть корпуса, расположенную внутри трубы поперек. Если водопроводная линия открыта после индикатора, поток воды в линии будет поворачивать крыльчатку, заставляя магнит в верхнем конце крыльчатки приближаться к датчику, замыкая электрическую цепь и генерируя сигнал, указывающий что водопровод был открыт. Держатель образован парой выровненных углублений, которые уплотнены центральной стенкой, и верхняя головка лопасти, содержащая магнит, расположена в одном углублении.A liquid flow indicator is also known from the prior art (US 4282413 A , publ. 04.08.1981). Liquid flow indicator for use in an automatic sprinkler system. The indicator is adapted to be attached to the plumbing and includes a non-metallic retainer or paddle support that fits into an opening in the plumbing. The flexible one-piece plastic blade is pivotally mounted on the holder and has a generally round body part located transversely inside the pipe. If the water line is open after the indicator, the flow of water in the line will turn the impeller, causing the magnet at the top end of the impeller to approach the sensor, completing the electrical circuit and generating a signal indicating that the water supply has been opened. The holder is formed by a pair of aligned recesses which are sealed by a central wall, and the upper blade head containing the magnet is located in one recess.
Недостатком герконов является необходимость калибровки во время установки. Геркон внутри его стеклянного контейнера открывается и закрывается в зависимости от магнитного поля от магнита на поршне в водопроводной трубе. При установке герконовый переключатель должен быть установлен очень точно, чтобы он правильно открывался и закрывался. Если переключатель неправильно откалиброван относительно магнита поршня, он не сможет правильно определять поток воды по трубе. Эта калибровка должна повторяться каждый раз при замене геркона.The disadvantage of reed switches is the need for calibration during installation. The reed switch inside its glass container opens and closes depending on the magnetic field from the magnet on the piston in the water pipe. When installed, the reed switch must be set very precisely so that it opens and closes correctly. If the switch is not correctly calibrated to the piston magnet, it will not be able to correctly detect water flow through the pipe. This calibration must be repeated each time the reed switch is replaced.
Заявленное техническое решение позволяет упростить установку сигнализатора на трубопровод, а также позволяет достигнуть точность установки чувствительного элемента (коромысло 12 с шайбой 13) перпендикулярно потоку жидкости. Конструкция не требует герметизации резьбового соединения и одновременной правильной ориентации чувствительного элемента. В аналогах корпус с резьбой накручивается на фланец и одновременно должен быть ориентирован перпендикулярно направлению потока жидкости и при этом обеспечивать герметичность соединения, что при больших давлениях проблематично.The claimed technical solution makes it possible to simplify the installation of the signaling device on the pipeline, and also makes it possible to achieve the accuracy of the installation of the sensitive element (
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание сигнализатора потока жидкости в трубопроводе, обеспечивающего возможность точной установки чувствительного элемента сигнализатора потока жидкости в трубопроводе перпендикулярно потоку жидкости. The problem solved by the claimed invention is the creation of a signaling device for the flow of liquid in the pipeline, which makes it possible to accurately set the sensitive element of the signaling device for the flow of liquid in the pipeline perpendicular to the liquid flow.
Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении точности установки чувствительного элемента сигнализатора потока жидкости в трубопроводе перпендикулярно потоку жидкости, при обеспечении надежной герметичности конструкции при высоких давлениях в трубопроводе, а именно свыше 12-15МПа.The technical result of the claimed invention is to ensure the accuracy of the installation of the sensitive element of the liquid flow signaling device in the pipeline perpendicular to the liquid flow, while ensuring reliable tightness of the structure at high pressures in the pipeline, namely over 12-15 MPa.
Технический результат достигается за счет того, что сигнализатор потока жидкости содержит полый цилиндрический корпус, выполненный из двух частей, первая часть которого выполнена с возможностью установки в трубопровод, а вторая часть корпуса размещена снаружи трубопровода, при этом упомянутый корпус содержит выступ, выполненный по внешней поверхности по границе упомянутых частей корпуса; накидную гайку, выполненную с возможностью фиксации упомянутого полого корпуса на упомянутом трубопроводе, датчик с элементом Холла, размещенный на упомянутом корпусе, чувствительный элемент, установленный посредством шарнира с возможностью поворота внутри упомянутого корпуса, возвратную пружину, обеспечивающую заданное положения чувствительного элемента при отсутствии потока жидкости в упомянутом трубопроводе, при этом чувствительный элемент выполнен в виде коромысла и гибкого элемента, размещенного с одной стороны упомянутого коромысла и ориентированного во внутрь трубопровода, и магнита, размещенного на противоположной от гибкого элемента стороне коромысла и ориентированного на датчик с элементом Холла. The technical result is achieved due to the fact that the liquid flow indicator contains a hollow cylindrical body made of two parts, the first part of which is made with the possibility of installation in the pipeline, and the second part of the body is placed outside the pipeline, while the said body contains a protrusion made along the outer surface along the border of the mentioned parts of the body; a union nut capable of fixing said hollow body on said pipeline, a sensor with a Hall element placed on said body, a sensitive element installed by means of a hinge with the possibility of rotation inside said body, a return spring providing a predetermined position of the sensing element in the absence of liquid flow in said pipeline, wherein the sensitive element is made in the form of a rocker arm and a flexible element placed on one side of the said rocker arm and oriented inside the pipeline, and a magnet placed on the side of the rocker arm opposite from the flexible element and oriented to the sensor with the Hall element.
В частном случае реализации заявленного технического решения шарнир выполнен в виде закреплённой внутри корпуса оси, на которую установлено с возможностью поворота вокруг упомянутой оси коромысло, при этом, между корпусом и коромыслом с обеих сторон от коромысла на оси дополнительно установлены дистанционные втулки.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the hinge is made in the form of an axis fixed inside the body, on which a rocker arm is installed with the possibility of rotation around the said axis, while spacer bushings are additionally installed between the body and the rocker arm on both sides of the rocker arm.
В частном случае реализации заявленного технического решения выполнена с возможностью установки в трубопроводах систем пожаротушения и возможностью применения с автоматическими спринклерными системами для подачи сигнала при срабатывании упомянутого спринклерного оросителя или при повреждении трубопровода. In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, it is made with the possibility of installing fire extinguishing systems in pipelines and the possibility of using it with automatic sprinkler systems to give a signal when the said sprinkler is triggered or if the pipeline is damaged.
В частном случае реализации заявленного технического решения выполнено с возможностью установки в трубопроводах с давлением потока жидкости 12-15МПа.In a particular case, the implementation of the claimed technical solution is made with the possibility of installation in pipelines with a fluid flow pressure of 12-15 MPa.
В частном случае реализации заявленного технического решения коромысло выполнено полым, а упомянутый магнит вставлен во внутреннюю полость упомянутого коромысла.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the rocker arm is made hollow, and said magnet is inserted into the inner cavity of said rocker arm.
В частном случае реализации заявленного технического решения датчик с элементом Холла размещен в коробке датчика, при этом коробка датчика, выполнена разборной.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the sensor with the Hall element is placed in the sensor box, while the sensor box is collapsible.
В частном случае реализации заявленного технического решения гибкий элемент выполнен в виде шайбы из кремнийорганической или силиконовой резины, например, из кремнийорганического каучука.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the flexible element is made in the form of a washer made of silicone or silicone rubber, for example, silicone rubber.
В частном случае реализации заявленного технического решения накидная гайка выполнена с внутренней резьбой.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the union nut is made with an internal thread.
В частном случае реализации заявленного технического решения корпус дополнительно содержит уплотнительное кольцо, установленное в месте сопряжения корпуса с трубопроводом.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the housing additionally contains a sealing ring installed at the interface between the housing and the pipeline.
В частном случае реализации заявленного технического решения накидная гайка и корпус выполнены из нержавеющей аустенистной стали.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the union nut and the body are made of austenitic stainless steel.
В частном случае реализации заявленного технического решения корпус и накидная гайка выполнены толстостенными.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the body and the union nut are made of thick-walled.
В частном случае реализации заявленного технического решения коромысло выполнено полым, при этом магнит установлен во внутренней полости коромысла и герметично закрыт.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the rocker is made hollow, while the magnet is installed in the inner cavity of the rocker and hermetically sealed.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of the embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:
На Фиг.1 - эскизный вид сигнализатора потока жидкости с разнесенными составными частями;Figure 1 is a sketch view of the liquid flow detector with spaced apart components;
На Фиг.2 - сигнализатор потока жидкости. Вид в разрезе;Figure 2 - liquid flow signaling device. Sectional view;
На Фиг.3 - сигнализатор потока жидкости. Вид в разрезе;Figure 3 - liquid flow signaling device. Sectional view;
На Фиг.4 - сигнализатор потока жидкости. Общий вид;Figure 4 - liquid flow signaling device. General form;
На Фиг.5 - сигнализатор потока жидкости. Без коробки;Figure 5 - liquid flow signaling device. Without a box;
На Фиг.6 - сигнализатор потока жидкости. Вид в разрезе. Figure 6 - liquid flow signaling device. Sectional view.
На фигурах цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:The figures indicate the following structural elements:
1 - крышка коробки датчика; 2 - плата датчика с элементом Холла; 3 - основание коробки датчика; 4 - накидная гайка; 5 - корпус; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - заглушка магнита; 8 - магнит; 9 - пружина; 10 - дистанционная втулка; 11 - ось; 12 - коромысло; 13 - шайба; 14 - ответвление трубопровода; 15 - трубопровод (показан условно - участок).1 - sensor box cover; 2 - sensor board with Hall element; 3 - base of the sensor box; 4 - union nut; 5 - body; 6 - sealing ring; 7 - magnet cap; 8 - magnet; 9 - spring; 10 - remote bushing; 11 - axis; 12 - rocker; 13 - washer; 14 - pipeline branch; 15 - pipeline (conditionally shown - section).
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Сигнализаторы потока жидкости устанавливаются в трубопроводах систем пожаротушения и может применятся с автоматическими спринклерными системами, для подачи сигнала при срабатывании спринклерного оросителя или при повреждении трубопровода.Liquid flow detectors are installed in pipelines of fire extinguishing systems and can be used with automatic sprinkler systems to signal when a sprinkler is triggered or if a pipeline is damaged.
В соответствии с настоящим изобретением сигнализатор потока жидкости устанавливается в трубопроводе (15) системы пожаротушения, в частности сигнализатор потока жидкости устанавливается в дополнительное ответвление (14) трубопровода, выполненное перпендикулярно основному трубопроводу. На торце дополнительного ответвления (14) трубопровода (15) выполнена наружная резьба. Упомянутое ответвление может быть выполнено в виде равнопроходного тройника, установленного в трубопровод таким образом, что направление основного потока жидкости остается прямолинейным. При этом торец тройника, расположенный перпендикулярно основному трубопроводу выполнен с наружной резьбой.In accordance with the present invention, the liquid flow indicator is installed in the pipeline (15) of the fire extinguishing system, in particular, the liquid flow indicator is installed in an additional branch (14) of the pipeline, made perpendicular to the main pipeline. An external thread is made at the end of the additional branch (14) of the pipeline (15). Said branch can be made in the form of an equal tee installed in the pipeline in such a way that the direction of the main fluid flow remains straight. In this case, the end of the tee, located perpendicular to the main pipeline, is made with an external thread.
Сигнализатор потока жидкости и включает в себя полый цилиндрический корпус (5), выполненный таким образом, что первая часть корпуса (5) вставлена в упомянутое ответвление (14), а вторая часть корпуса размещена снаружи упомянутого ответвления (14). При этом упомянутый корпус (5) по внешней поверхности по границе упомянутых частей корпуса (5) снабжен выступом. Наружный диаметр упомянутого выступа превышает внутренний диаметр ответвления трубопровода и не превышает наружный диаметр упомянутого ответвления трубопровода. Таким образом первая часть корпуса (5) устанавливается в упомянутое ответвление трубопровода, а вторая часть корпуса (5) устанавливается на упомянутое ответвление трубопровода и упирается упомянутым выступом в упомянутое ответвление. В месте примыкания упомянутого выступа и ответвления (14) трубопровода (15) на первой части корпуса дополнительно установлено уплотнительное кольцо (6). При этом корпус (5) зафиксирован на упомянутом ответвлении (14) трубопровода (15) посредством накидной гайки (4). Накидная гайка (4) прижимает корпус (5) к упомянутому ответвлению (14) трубопровода (15) за счет непосредственного прижатия упомянутого выступа корпуса (5). Накидная гайка (4) выполнена с внутренней резьбой, характеристики которой совпадают с характеристиками резьбы, выполненной на торце ответвления (14) трубопровода (15).The liquid flow signaling device includes a hollow cylindrical body (5) made in such a way that the first part of the body (5) is inserted into the mentioned branch (14), and the second part of the body is placed outside the said branch (14). At the same time, said body (5) is provided with a protrusion along the outer surface along the border of said parts of body (5). The outer diameter of said protrusion exceeds the inner diameter of the pipeline branch and does not exceed the outer diameter of said pipeline branch. Thus, the first part of the body (5) is installed in the said branch of the pipeline, and the second part of the body (5) is installed on the said branch of the pipeline and abuts with the said protrusion against the said branch. At the junction of the mentioned protrusion and the branch (14) of the pipeline (15), a sealing ring (6) is additionally installed on the first part of the body. In this case, the housing (5) is fixed on the said branch (14) of the pipeline (15) by means of a union nut (4). The union nut (4) presses the housing (5) against the said branch (14) of the pipeline (15) by directly pressing the said protrusion of the housing (5). Union nut (4) is made with an internal thread, the characteristics of which coincide with the characteristics of the thread made at the end of the branch (14) of the pipeline (15).
За счет реализации крепления корпуса (5) сигнализатора в трубопроводе за счет накидной гайки (4) обеспечивается возможность быстрой и легкой установки и извлечения в/из трубопровода чувствительного элемента для осмотра и/или ремонта. Заявленное техническое решение позволяет упростить установку сигнализатора на трубопровод, а также позволяет достигнуть точность установки чувствительного элемента (коромысло 12 с шайбой 13) перпендикулярно потоку жидкости. Конструкция не требует герметизации резьбового соединения и одновременной правильной ориентации чувствительного элемента. В аналогах корпус с резьбой накручивается на фланец и одновременно должен быть ориентирован перпендикулярно направлению потока жидкости и при этом обеспечивать герметичность соединения, что при больших давлениях проблематично.Due to the implementation of fastening the body (5) of the signaling device in the pipeline due to the union nut (4), it is possible to quickly and easily install and remove the sensitive element into / from the pipeline for inspection and / or repair. The claimed technical solution makes it possible to simplify the installation of the signaling device on the pipeline, and also makes it possible to achieve the accuracy of the installation of the sensitive element (
На корпусе (5) расположена коробка датчика, выполненная разборной и состоящей из основания (3) и крышки (1). Внутри упомянутой коробки на основании (3) закреплена плата (2) датчика с элементом Холла. Датчик холла встроен в электронную схему и является чувствительным элементом электронной схемы, которая выдает потребителю (устройству, к которому подключен СПЖ - программируемому логическому контроллеру, модулю ввода и т.п.) сигнал типа "токовая петля" 4-20 мА.On the body (5) there is a sensor box, made collapsible and consisting of a base (3) and a cover (1). Inside the said box, on the base (3), a sensor board (2) with a Hall element is fixed. The Hall sensor is built into the electronic circuit and is a sensitive element of the electronic circuit that gives the consumer (the device to which the SLS is connected - a programmable logic controller, input module, etc.) a 4-20 mA "current loop" signal.
В отличие от конструкций известных из уровня техники датчиков, электрический выход типа "токовая петля " позволяет не только непосредственно получать с него сигнал о срабатывании при превышении скорости жидкости определенного порога, но и контролировать линию подключения на обрыв и короткое замыкание. При низкой скорости потока жидкости, ниже пороговой, ток в цепи составляет 5-7 мА, при высокой скорости жидкости - 14-18 мА. ток 0 мА обозначает либо обрыв электрической цепи, либо выход из строя датчика, ток выше 25 мА означает короткое замыкание линии.Unlike the designs of sensors known from the prior art, the electrical output of the "current loop" type allows not only to directly receive a signal from it that it is triggered when the fluid velocity exceeds a certain threshold, but also to monitor the connection line for open and short circuits. At a low fluid flow rate, below the threshold, the current in the circuit is 5-7 mA, at a high fluid velocity - 14-18 mA. a current of 0 mA means either an open circuit or a sensor failure, a current above 25 mA means a short circuit in the line.
Внутри упомянутого корпуса (5) установлен шарнирно с возможность поворота чувствительный элемент, выполненный в виде коромысла (12) и шайбы (13). Коромысло (12) выполнено полым. При этом на одном конце коромысла (12) закреплена шайба (13), которая при установке сигнализатора потока жидкости на ответвление (14) трубопровода (15) размещается по центру основного трубопровода (15) поперек потока жидкости, а на другом торце коромысла (12), во внутренней полости коромысла установлен магнит (8), который с торца коромысла (12) закрыт заглушкой (7). В целях предотвращения коррозийного повреждения магнита предусмотрена его герметизация внутри коромысла (12) посредством припаянной заглушки.Inside the said body (5), a sensing element made in the form of a rocker arm (12) and a washer (13) is pivotally mounted with the possibility of rotation. Rocker arm (12) is hollow. At the same time, a washer (13) is fixed at one end of the rocker arm (12), which, when the liquid flow indicator is installed on the branch (14) of the pipeline (15), is placed in the center of the main pipeline (15) across the fluid flow, and at the other end of the rocker arm (12) , a magnet (8) is installed in the inner cavity of the rocker arm, which is closed with a plug (7) from the end of the rocker arm (12). In order to prevent corrosion damage to the magnet, it is sealed inside the rocker arm (12) by means of a soldered plug.
Шарнир, посредством которого коромысло (12) установлено в корпусе (5) представляет из себя закрепленную внутри корпуса (5) ось (11), на которую установлено с возможностью поворота вокруг упомянутой оси (11) коромысло (12). При этом, между корпусом (5) и коромыслом (12) с обеих сторон от коромысла (12) на оси (11) дополнительно установлены дистанционные втулки (10).The hinge, by means of which the rocker (12) is installed in the housing (5), is an axle (11) fixed inside the housing (5), on which the rocker (12) is mounted with the possibility of rotation around the said axis (11). In this case, between the body (5) and the rocker arm (12) on both sides of the rocker arm (12) on the axle (11) additional spacers (10) are installed.
Кроме того, упомянутое коромысло (12) снабжено возвратной пружиной, которая обеспечивает заданное положение коромысла (12) с шайбой (13) при отсутствии потока жидкости. In addition, said rocker arm (12) is provided with a return spring, which ensures a predetermined position of rocker arm (12) with washer (13) in the absence of fluid flow.
Шайба (13) выполнена из кремнийорганической или силиконовой резины, например, из кремнийорганического каучука. Кремнийорганическая или силиконовая резина позволяет долго сохранять эластичность в воде. Кроме того, данный материал является теплостойким. Материал шайбы имеет достаточную эластичность, чтобы изгибаться при высоких скоростях потока, при этом исключать эффект дросселирования потока, и необходимую упругость, чтобы восстанавливать исходную форму после деформации, вызванной приложенной нагрузкой. Выполнение шайбы (13) в виде гибкого элемента позволяет расширить диапазон чувствительности, при этом ее гибкость позволяет ей складываться без разрушения при особо высокой скорости потока жидкости, исключая эффект дросселирования жидкости и уменьшая сопротивление потока жидкости. Диапазон чувствительности датчика определяется площадью упругой шайбы (13) и жесткостью пружины (9). При увеличении площади шайбы (13) вплоть до диаметра проходного сечения трубопровода и уменьшения жесткости пружины (9) чувствительность повышается до максимума, при уменьшении диаметра шайбы и увеличения жесткости пружины - уменьшается. Конкретный размер диаметра шайбы (13) и жесткости пружины (9) определяется исходя из значения диапазона измерений, в зависимости от необходимого перекрытия диапазона скоростей потока.The washer (13) is made of organosilicon or silicone rubber, for example organosilicon rubber. Silicon or silicone rubber allows you to maintain elasticity in water for a long time. In addition, this material is heat resistant. The washer material has sufficient elasticity to flex at high flow rates without the effect of flow throttling, and the necessary elasticity to recover its original shape after deformation caused by an applied load. The execution of the washer (13) in the form of a flexible element allows to expand the sensitivity range, while its flexibility allows it to fold without destruction at a particularly high fluid flow rate, eliminating the effect of fluid throttling and reducing fluid flow resistance. The sensitivity range of the sensor is determined by the area of the elastic washer (13) and the stiffness of the spring (9). With an increase in the area of the washer (13) up to the diameter of the flow section of the pipeline and a decrease in the stiffness of the spring (9), the sensitivity increases to a maximum, with a decrease in the diameter of the washer and an increase in the stiffness of the spring, it decreases. The specific size of the washer (13) diameter and the spring stiffness (9) is determined based on the value of the measuring range, depending on the necessary overlap of the flow velocity range.
Данное технические решение позволяет применять сигнализатор потока жидкости при высоких давлениях в трубопроводе, а именно свыше 12-15МПа. Данная возможность достигается за счет изготовления корпусных деталей из нержавеющей аустенистной стали, имеющей высокую прочность, а не из латуни или алюминиевых сплавов. В частности, из нержавеющей аустенистной стали выполнена накидная гайка (4) накидная гайка и толстостенный корпус (5).This technical solution allows the use of a liquid flow detector at high pressures in the pipeline, namely over 12-15 MPa. This capability is achieved by manufacturing body parts from austenitic stainless steel, which has high strength, and not from brass or aluminum alloys. In particular, the union nut (4), the union nut and the thick-walled body (5) are made of austenitic stainless steel.
Устройство работает следующим образом: при отсутствии потока жидкости в трубопроводе, на шайбу (13) не действуют гидродинамические силы от потока, коромысло (12) поджато пружиной в такое положение, что магнит (8) вставленный в коромысло не оказывает воздействия на датчик Холла. Ток в цепи датчика составляет 5-7 мА, что сигнализирует о исправности датчика и скорости потока нулевой или меньше порога чувствительности. Как только в трубопроводе начинается движение жидкости определенной скорости, на шайбу (13) начинает воздействовать гидродинамическое усилие от потока, на коромысле (12) относительно оси (11) возникает вращающий момент, который преодолевает сопротивление пружины (9), вершина коромысла (12), в котором вставлен магнит (8) перемещается, в поле магнита попадает датчик Холла. Электронная схема, смонтированная на плате (2) изменяет ток в цепи с 5-7 до 14-18 мА, тем самым сигнализируя о превышении скорости потока в трубопроводе порогового уровня.The device works as follows: in the absence of fluid flow in the pipeline, hydrodynamic forces from the flow do not act on the washer (13), the rocker arm (12) is preloaded by a spring in such a position that the magnet (8) inserted into the rocker arm does not affect the Hall sensor. The current in the sensor circuit is 5-7 mA, which indicates that the sensor is working and the flow rate is zero or less than the sensitivity threshold. As soon as the movement of a liquid of a certain speed begins in the pipeline, a hydrodynamic force from the flow begins to act on the washer (13), a torque occurs on the rocker arm (12) relative to the axis (11), which overcomes the resistance of the spring (9), the top of the rocker arm (12), in which the magnet (8) is inserted moves, the Hall sensor enters the magnet field. The electronic circuit mounted on the board (2) changes the current in the circuit from 5-7 to 14-18 mA, thereby signaling that the flow rate in the pipeline exceeds the threshold level.
Пороговый уровень (уровень сработки) задается при изготовлении и юстировке прибора путем выбора жесткости пружины (9) и площади шайбы (13) и линейного расположения платы с датчиком Холла.The threshold level (trigger level) is set during the manufacture and adjustment of the device by choosing the spring stiffness (9) and the area of the washer (13) and the linear arrangement of the board with the Hall sensor.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2023/050086 WO2023200376A1 (en) | 2022-04-14 | 2023-04-13 | Liquid flow indicator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2785089C1 true RU2785089C1 (en) | 2022-12-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224102U1 (en) * | 2023-12-05 | 2024-03-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | VISUAL FLOW INDICATOR |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4282413A (en) * | 1979-07-02 | 1981-08-04 | Grunau Company, Inc. | Liquid flow indicator |
| US20050028609A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Langemann Peter J. | Flow-monitoring method and device |
| US7105756B1 (en) * | 2005-09-21 | 2006-09-12 | Plastic Magen, Lp | Flowswitch having reduced number of parts |
| US8800473B1 (en) * | 2010-08-06 | 2014-08-12 | Richard DeVerse | Mass velocity sensor device and method for remote monitoring and visual verification of fluid velocity |
| RU2712106C1 (en) * | 2019-03-20 | 2020-01-24 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Wing for liquid flow indicator and method for control of liquid flow by means of wing |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4282413A (en) * | 1979-07-02 | 1981-08-04 | Grunau Company, Inc. | Liquid flow indicator |
| US20050028609A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Langemann Peter J. | Flow-monitoring method and device |
| US7105756B1 (en) * | 2005-09-21 | 2006-09-12 | Plastic Magen, Lp | Flowswitch having reduced number of parts |
| US8800473B1 (en) * | 2010-08-06 | 2014-08-12 | Richard DeVerse | Mass velocity sensor device and method for remote monitoring and visual verification of fluid velocity |
| RU2712106C1 (en) * | 2019-03-20 | 2020-01-24 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | Wing for liquid flow indicator and method for control of liquid flow by means of wing |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224102U1 (en) * | 2023-12-05 | 2024-03-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | VISUAL FLOW INDICATOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9464929B2 (en) | Liquid level transducer with pivoting and linear motion | |
| US20230236049A1 (en) | Turbine design for flow meter | |
| RU2785089C1 (en) | Liquid flow switch | |
| US20090031799A1 (en) | Float diagnostics for level measurement | |
| WO2023200376A1 (en) | Liquid flow indicator | |
| US4962370A (en) | Off-center cap-level magnetic float sewer alarm | |
| US6325098B1 (en) | Valve for regulating and measuring the flowrate of a fluid | |
| US3368045A (en) | Flow indicator utilizing permanent magnets for switch actuation | |
| EP2659234B1 (en) | Device for measuring the flow rate of a fluid | |
| US4838303A (en) | Buoyancy operable liquid level sensor for controlling an alarm pressure fluid supply responsive to changes of liquid level in a pressure vessel | |
| US9318286B2 (en) | Point level float switch with opposite polarity magnets | |
| US6895130B1 (en) | True position sensor for diaphragm valves using reflected light property variation | |
| US5369987A (en) | Sealless consistency transmitter | |
| WO2020089914A1 (en) | Automatic wireless electrical system for closing and opening water pipe | |
| KR20060048507A (en) | A transducer for monitoring the position of a movable body | |
| US3842224A (en) | Pressure switch with diaphragm for liquid bearing solids | |
| US3274351A (en) | Switch for detecting piston in fluid flow line | |
| CN207437802U (en) | High temperature high voltage solenoid valve | |
| CN116838589B (en) | Pressure controller for water pump | |
| KR200364971Y1 (en) | Electricity flow meter | |
| US3319476A (en) | Mechanism for transmitting motion through a sealed wall | |
| US20210310894A1 (en) | Leak Detection Device | |
| JP2009019980A (en) | Measurement device of liquid level and liquid depth in well | |
| KR200428204Y1 (en) | Internal fluid detection device for pipes. | |
| SU1631281A1 (en) | Metering valve |