SK283141B6 - Zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu a vodomer s týmto zariadením - Google Patents

Abstract

Zariadenie (70) je určené na pohonný systém (60) na prenášanie rotačného pohybu medzi dvoma mechanickými členmi (28, 44) okolo osi pomocou magnetického spriahnutia s ochranou pred vonkajším magnetickým poľom. Uvedený pohonný systém (60) obsahuje aspoň axiálne magnetické prvky (62a, 62b, 64a, 64b), pripevnené aspoň k jednému z uvedených mechanických členov a upravené na spojenie navzájom, uvedené magnetické prvky sú uložené axiálne, uvedené zariadenie obsahuje dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu, obklopujúce uvedený pohonný systém, každá z uvedených častí má minimálny priemer väčší, ako je radiálny priemer uvedených magnetických prvkov. Uvedené zariadenie sa vyznačuje tým, že dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu majú medzi sebou axiálnu medzeru (76), ktorá redukuje gradient vonkajšieho magnetického poľa v pohonnom systéme a majú axiálny rozmer taký, že zahŕňajú uvedený pohonný systém axiálne.ŕ

Description

Oblasť techniky

Uvedený vynález sa týka zariadenia zaisťujúceho ochranu systému na prenos rotačného pohybu okolo danej osi medzi dvoma magneticky spriahnutými mechanickými členmi proti vonkajšiemu magnetickému poľu. Vynález sa týka aj vodomeru s týmto zariadením.

Doterajší stav techniky

Známe systémy na prenos rotačného pohybu okolo danej osi medzi dvoma magneticky spriahnutými mechanickými členmi pozostávajú z minimálne dvoch zmagnetizovaných prvkov, z ktorých je každý upevnený k príslušnému, skôr uvedenému, mechanickému členu. Jeden z magnetických prvkov predstavuje hnaciu časť, zatiaľ čo druhý magnetický prvok predstavuje hnanú časť systému. Magnetické prvky sú zmagnetizované axiálne a sú navrhnuté na vzájomnú interakciu takú, že rotácia udeľovaná jednému z mechanických členov je prenášaná na druhý mechanický' člen prostredníctvom opísaného pohonného systému.

Ukázalo sa však, že takéto systémy zaisťujúce prenos pohybu pomocou magnetického spriahnutia, ktoré sa nachádzajú v prítomnosti magnetického poľa alebo konkrétnejšie gradientu magnetického poľa, môžu byť rušené a môže sa prejavovať strata magnetickej synchronizácie medzi hnacou časťou a hnanou časťou pohonného systému.

Napríklad v odbore merania prietoku tekutín je známy brazílsky úžitkový vzor 91 BR-100684, znázornený na obr. 1, ktorý sa týka zariadenia na ochranu proti magnetickému poľu, ktoré obklopuje pohonný systém vodomeru, využívajúci magnetické spriahnutie.

Pohonný systém sa skladá z dvoch axiálne zmagnetizovaných krúžkov rozmiestnených oproti sebe pozdĺž geometrickej osi, ktorá je totožná s osou spinera a hriadeľa, spojeného s úhrnným počítadlom. Ochranné zariadenie sa skladá z dvoch častí zhotovených z magnetického materiálu, ktoré sú symetrické okolo horizontálnej strednej roviny, prechádzajúcej medzi zmagnetizovanými krúžkami. Ako je znázornené na obr. 2, každá z uvedených častí má dve valcové steny, ktoré sa nachádzajú v rovnakom axiálnom úseku paralelne k osi geometrie a steny sú spojené dohromady na ich axiálne vzdialených hranách pomocou príslušných tretích stien, ktoré sú prstencové a sú umiestnené v radiálnom smere. Tak má každý diel v reze, prechádzajúcim osou geometrie, tvar písmena U.

Zariadenie na ochranu je vytvorené zjednotením dvoch uvedených kusov zhotovených z magnetického materiálu, a preto má dané zariadenie tvar anuloidu s približne obdĺžnikovým prierezom.

Zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu, ktoré je nainštalované vo vodomere, je umiestnené okolo dvoch zmagnetizovaných krúžkov a jeho axiálna výška zodpovedá výške magnetického pohonného systému.

Takto ochranné zariadenie oddeľuje silové čiary magnetického poľa, vzhľadom na vodomer, vonkajšieho a následkom toho je pôsobenie vonkajšieho magnetického poľa vnútri časti, ktoré sú zhotovené z magnetického materiálu a medzi ktorými sú umiestnené zmagnetizované krúžky, významne obmedzené.

Zistilo sa však, že v prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa vzniká gradient magnetického poľa v blízkosti axiálnych koncov zóny vnútri častí, medzi ktorými sú umiestnené krúžky, a že tento gradient môže spomaliť činnosť pohonného systému, ktorý využíva magnetické spriahnutie.

Rovnako bolo zistené, že zväčšovaním vnútorného priemeru častí je vyššie špecifikovaná zóna, v ktorej je magnetické pole vyvolané vonkajším magnetickým poľom v podstate nulová, zredukovaná. Účinnosť takéhoto zaria denia na ochranu proti magnetickému poľu preto závisí od jeho relatívnej blízkosti k zmagnetizovaným krúžkom.Pri istých typoch meračov môže táto blízkosť zintenzívniť magnetickú interakciu medzi zmagnetizovanými krúžkami a časťami zhotovenými z magnetického materiálu.

Podstata vynálezu

Predložený vynález sa zameral na nájdenie spôsobu, ako odstrániť nedostatky súčasnej koncepcie prostredníctvom zariadenia zabezpečujúceho ochranu systému na prenos rotačného pohybu okolo danej osi medzi dvoma magneticky spriahnutými mechanickými členmi proti vonkajšiemu magnetickému poľu. Toto zariadenie je ľahko realizovateľné a umožňuje obmedziť zmienený gradient magnetického poľa na pohonnom systéme.

Vynález tak predstavuje zariadenie zabezpečujúce ochranu pohonného systému na prenos rotačného pohybu medzi dvoma magneticky spriahnutými mechanickými členmi okolo danej osi proti vonkajšiemu magnetickému poľu. Uvedený pohonný systém obsahuje aspoň dva axiálne zmagnetované prvky, z ktorých je každý pripevnený k aspoň jednému zmienenému mechanickému členovi, a ktoré sú navrhnuté na vzájomnú interakciu. Zmagnetizované prvky sú axiálne oddelené. Zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu sa skladá z dvoch časti zhotovených z magnetického materiálu a obklopuje pohonný systém. Každá z častí má minimálny polomer väčší, ako je polomer zmagnetizovaných prvkov. Pre zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu je charakteristické, že dve časti magnetického materiálu sú axiálne oddelené tak, že medzi nimi zostáva axiálna medzera, čím sa dosiahne redukcia gradientu vonkajšieho magnetického poľa na pohonnom systéme. Axiálny rozmer týchto magnetických materiálov je taký, že axiálne obklopujú daný pohonný systém.

Tento charakteristický rys umožňuje v oblasti, kde je magneticky spriahnutý pohonný systém, nielen obmedzenie intenzity, ale aj vytvorenie čo najviac homogénneho poľa.

Toto zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu rovnako umožňuje obmedziť únik magnetického poľa vytvoreného magneticky spriahnutým pohonným systémom.

Vynález sa vyznačuje tým, že časti zhotovené z magnetického materiálu sú umiestnené v takej vzdialenosti od zmagnetizovaných prvkov, že tieto prvky generujú na uvedených častiach magnetické pole s intenzitou menšou ako 10’³ Tešia.

Jednako však pri niektorých typoch meračov, konkrétne meračov na objemové množstvá, je možné akceptovať vyššiu mieru magnetickej interakcie medzi zariadením na ochranu proti magnetickému poľu a pohonným systémom.

Tento charakteristický rys je obzvlášť výhodný pri takých vodomeroch, pri ktorých je možné pokladať všetku magnetickú interakciu medzi zariadením na ochranu proti magnetickému poľu a pohonným systémom za zanedbateľnú. Každý diel zhotovený z magnetického materiálu je okolo osi kruhovo symetrický.

Pre vynález je ďalej charakteristické:

• aspoň jedna z častí zhotovených z magnetického materiálu má polkruhový tvar, • aspoň jedna z častí zhotovených z magnetického materiálu má, tak axiálnu prvú časť, ktorá má tvar valca, ako i druhú časť, ktorá má tvar prstenca a vzhľadom na pohonný systém sa rozprestiera radiálne z toho axiálneho konca prvej časti, ktorý je vzdialenejší od axiálnej medzery, • aspoň jedna z častí zhotovených z magnetického materiálu obsahuje dve paralelné valcové časti, ktoré majú axiálnu polohu a radiálnu prstencovú tretiu časť, ktorá spája valcové časti cez ich príslušné konce, ktoré sú vzdialenejšie od axiálnej medzery, • dve časti zhotovené z magnetického materiálu sú rozdielne,

SK 283141 Β6 • dve časti zhotovené z magnetického materiálu sú identické, • magneticky spriahnutý pohonný systém je príťažlivého typu, • magneticky spriahnutý pohonný systém je odpudivého typu, • magneticky spriahnutý pohonný systém obsahuje dva páry permanentných magnetov, ktoré tvoria zmagnetizované prvky.

Vynález tiež opisuje tekutinový merač, ktorý sa skladá z meracej komory a krytu, ktorý obsahuje úhrnné počítadlo, oddelené minimálne jednou stenou, zhotovenou z nemagnetického materiálu; z axiálneho spineru v meracej komore, ktorý je ponorený do tekutiny; z hriadeľa uloženého koaxiálne so spinerom a mechanicky spojeného s počítadlom; z pohonného systému, ktorý magneticky spriahava axiálny spiner a hriadeľ počítadla a ktorý obsahuje minimálne dva axiálne zmagnetované prvky pripevnené k axiálnemu spineru a hriadeľu úhrnného počítadla. Tekutinový merač zahrnuje zariadenie na ochranu pohonného systému proti vonkajšiemu magnetickému poľu. Tekutinový merač, ktorý je vybavený týmto ochranným zariadením, je obzvlášť vhodný, lebo po prvé, umožňuje predchádzať zabrzdeniu spinera vonkajším magnetickým poľom pri nízkych rýchlostiach prietoku kvapaliny a po druhé, zaisťuje, že pri vysokých rýchlostiach prietoku kvapaliny nedôjde k prerušeniu spriahnutia.

Podľa prvého riešenia vynálezu obsahuje tekutinový merač aj dodatočnú stenu, ktorá spolu so stenou, ktorá je v kontakte s krytom počítadla, definuje ďalšiu komoru, ktorá je umiestnená medzi krytom a meracou komorou a v ktorej sa nachádzajú dva diely vynájdeného zariadenia zhotovené z magnetického materiálu.

Podľa druhého riešenia vynálezu obsahuje tekutinový merač, dodatočnú stenu, ktorá spolu so stenou, ktorá je v kontakte s krytom, definuje ďalšiu komoru umiestnenú medzi krytom a meracou komorou, pričom dve časti, zhotovené z magnetického materiálu sú od seba oddelené stenou, ktorá je v kontakte s krytom. Tým je v porovnaní s prvou realizáciou umožnené zredukovať celkovú veľkosť ochranného zariadenia.

Podľa tretieho riešenia vynálezu obsahuje tekutinový merač, dodatočnú stenu, ktorá spolu so stenou, ktorá je v kontakte s krytom, definuje ďalšiu komoru umiestnenú medzi krytom a meracou komorou, pričom dve časti zhotovené z magnetického materiálu sú od seba oddelené dodatočnou stenou. Táto konfigurácia spolu s prvou sú výhodné preto, pretože pri inštalácii zariadenia na ochranu proti magnetickému poľu nie je nevyhnutné zasahovať do inštalácie ostatných častí úhrnného počítadla.

Podľa štvrtého riešenia vynálezu zahrnuje tekutinový merač tiež dodatočnú stenu, ktorá spolu so stenou, ktorá j e v kontakte s krytom, definuje ďalšiu komoru umiestnenú medzi krytom a meracou komorou, pričom dve časti zhotovené z magnetického materiálu sú od seba oddelené oboma stenami. Toto umožňuje veľmi zredukovať axiálnu veľkosť ďalšej komory, a tým dosiahnuť malé celkové veľkosti.

Podľa piateho riešenia vynálezu je v merači samostatná stena, ktorá oddeľuje kryt s úhrnným počítadlom od meracej komory, pričom dve časti zariadenia na ochranu proti magnetickému poľu, zhotovené z magnetického materiálu, sú od seba oddelené iba touto stenou. Tak sa jedna z častí zhotovených z magnetického materiálu nachádza v meracej komore tekutinového merača.

Vynájdené tekutinové ochranné zariadenie môže byť tiež aplikované na vodomer, v ktorom nie je prietokovým senzorom spiner.

Ostatné charakteristické rysy a výhody sú zrejmé z nasledujúceho opisu podaného iba vo forme príkladu a vyhotoveného s odkazom na sprievodné obrázky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Zariadenie podľa tohto vynálezu bude podrobnejšie opísané pomocou priložených výkresov, kde:

Na obr. 1 je znázornený schematicky v pozdĺžnom reze vodomer vybavený známym zariadením na ochranu proti magnetickému poľu.

Na obr. 2 je znázornené v axonometrickom pohľade v detaile zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu z obr. 1.

Na obr. 3 je znázornený schematicky v pozdĺžnom reze vodomer vybavený zariadením na ochranu proti magnetickému poľu podľa prvého vyhotovenia vynálezu.

Na obr. 4 je znázornené schematicky vo zväčšenej mierke zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu umiestnené vo vodomere z obr. 3.

Na obr. 5 je znázornené schematicky vo zväčšenej mierke zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu zodpovedajúce druhému vyhotoveniu podľa tohto vynálezu.

Na obr. 6 je znázornený graf s dvoma krivkami, znázorňujúcimi priebeh gradientu magnetického poľa v magneticky spojenom riadiacom systéme za prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa, respektíve pre zariadenie na ochranu proti magnetickému poľu, znázornenom na obr. 1 a obr. 2 (krivka A) a pre zariadenie znázornené na obr. 5 (krivka B).

Na obr. 7a až 7c sú znázornené schematicky detaily rôznych vyhotovení zariadení na ochranu proti magnetickému poľu z obr. 5.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ďalej je uvedený opis tekutinového prietokomeru, predovšetkým vodomeru, ktorý je znázornený na obr. 3 a je označený všeobecne vzťahovou značkou 20. Vodomer 20 obsahuje pohonný systém 60, ktorý využíva magnetické spriahnutie a riadenie na ochranu proti magnetickému poľu podľa vynálezu na ochranu tohto pohonného systému 60 pred vonkajším magnetickým poľom.

Vodomer 20 obsahuje meraciu komoru 22 a kryt 24, umiestnený nad ňou a spojený s úhrnným počítadlom, ako je mechanické počítadlo (nie je znázornené).

Vodomer 20 rovnako obsahuje dva mechanické členy zoradené pozdĺž vertikálnej osi ZZ’ a prispôsobené na rotáciu okolo uvedenej osi. Jeden z mechanických členov je axiálny spiner 28, vybavený listami 30, ktorý je umiestnený v meracej komore 22. Axiálny spiner 28 obsahuje jednak stredový náboj 32, ku ktorému sú pripevnené listy 30 a jednak hriadeľ 34 na jeho vrchnej strane, ktorý' je koaxiálny s uvedeným nábojom 32 a s osou spinera 28 a ktorý je pripevnený k uvedenému náboju 32. Axiálny spiner 28 je uložený na čape 36, ktorého jeden koniec (jeho spodný koniec 36a) je prichytený v jednej zo stien meracej komory 22, prechádzajúcej kolmo na uvedenú os a je spojený s dnom 38 meracej komory 22. V stredovom náboji 32 spinera 28 je vytvorené axiálne puzdro 40 na uloženie horného konca 36b čapu 36. Horný koniec 36b čapu 36 je spojený s dnom axiálneho puzdra 40, keď je v ňom spiner 28 uložený.

Meracia komora 22 je vybavená priečkou 41 alebo rebrom, umiestneným radiálne vzhľadom na os spinera 28 a je chránená hornou stenou 42 uvedenej meracej komory 22, ktorá je umiestnená v kolmom smere na os ZZ a smeruje k dnu 38. Táto horná stena 42 alebo doska zaisťuje tesnenie medzi meracou komorou 22 a krytom 24 a tesnenie proti vonkajšiemu prostrediu a je zhotovená z nemagnetického materiálu.

Voda prichádza do meracej komory 22 injektorom a odchádza ejektorom. Injektor a ejektor nie sú viditeľné na reze znázornenom na obr. 3. Keď je spiner 28 privedený do rotácie, pretože voda prúdi cez meraciu komoru 22, spiner 28 sa nadzdvihnc a dno axiálneho puzdra 40 sa pohne smerom od horného konca 36b_čapu 36.

Ďalším mechanickým členom je hriadeľ 44 umiestnený v osi spinera 28 a uložený vnútri krytu 24 úhrnného počítadla.

Vodomer 20 je vybavený ďalšou komorou 46 umiestnenou medzi krytom 24 obsahujúcim úhrnné počítadlo a meracou komorou 22. Ďalšia komora 46 je tvorená dvoma stenami, jedna zo stien je totožná s hornou stenou 42 meracej komory 22, zatiaľ čo ďalšia stena 48 alebo základňa je umiestnená nad uvedenou hornou stenou 42. Táto ďalšia stena 48 je zhotovená z nemagnetického materiálu a oddeľuje kryt 24 od ďalšej komory 46. Ďalšia stena 48 je vybavená prvou horizontálne vystupujúcou oblasťou 48a a stredovou druhou oblasťou 48b, ktorá je vyhnutá smerom k meracej komore 22y podobe vybrania 50 v blízkosti krytu 24 a vystupujúcou časťou 52 do opačného smeru.

Horná stena 42 má prvú obvodovú vonkajšiu časť 42a, tvoriacu prstencový lem, ktorý je rovnobežný s osou spinera 28 a ktorý' je umiestnený proti prvej časti prvej oblasti 48a steny 48, ktorej časť viac vystupuje z druhej oblasti 48b.

Horná stena 42 má horizontálnu druhú časť 42b v podobe krúžku prepájajúceho čelo druhej časti prvej oblasti 48a steny 48 do podoby prstencového tvaru k ďalšej komore 46.

Horná stena 42 má rovnako tretiu oblasť 42c, ktorá j c vyhnutá smerom ku krytu 24 tak, že tvorí puzdro 54 susediace s meracou komorou 22 a vystupujúcu časť 56 smerujúcu do opačného smeru. Vystupujúce časti 52 a 56 príslušnej druhej oblasti 48b steny 48 a tretej oblasti 42c hornej steny 42 sú prepojené navzájom a uvedená tretia oblasť 42c je vybavená obvodovým prstencom 42d, ktorý obopína uvedenú vystupujúcu časť 56 druhej oblasti 48b.steny 48.

Vodomer 20 rovnako obsahuje magneticky spriahnutý pohonný systém 60, ktorý vykonáva prenos rotačného pohybu z axiálneho spinera 28 na hriadeľ 44, ktorý tým prenáša uvedený pohyb mechanicky na úhrnné počítadlo.

Ako je vidno na ohr. 3, magneticky spriahnutý pohonný systém 60 obsahuje aspoň dva prvky, ktoré sú zmagnetizované v axiálnom smere rovnobežnom s osou ZZ'. Jeden z týchto magnetických prvkov je pripevnený k hriadeľu 44 a druhý k axiálnemu spineru 28.

Magneticky spriahnutý pohonný systém 60 je zostavený napríklad z dvoch párov permanentných magnetov 62a a 62b a 64a_a 64b v tvare obdĺžnikového rovnobežnostenu. Každý pár je umiestnený na kruhu so stredom v osi ZZ a dva magnety, vytvárajúce každý pár, sú umiestnené protiľahlo vzhľadom na stred kruhu. Pre príkladové vyhotovenie môžu byť permanentné magnety totožné.

Ako je znázornené na obr. 3, hriadeľ 34, umiestnený v stredovom náboji 32 spinera 28, je vybavený na svojom hornom konci prvkom 66, v tvare kotúča umiestneným kolmo na os ZZ, načo prechádza do tvaru písmena T k hornej časti spinera 28. Prvok 66 v tvare kotúča je vybavený dvoma obvodovými vybraniami, v ktorých sú umiestnené magnety 62a a 62b, pričom magnety 62a a 62b vytvárajú hnaciu časť magneticky spriahnutého pohonného systému 60. Prvok 66, v tvare kotúča, tak tvorí magnetický nosič, umiestnený v puzdre 54 vytvorenom v hornej stene 42. Hriadeľ 44 je vybavený ďalšími magnetmi 64a a 64b na svojom konci, ktorý prechádza do vybrania 50 v stene 48. Tieto magnety 64a a 64b tvoria hnaciu časť magneticky spriahnutého pohonného systému 60. Takto sú dva páry permanentných magnetov oddelené navzájom stenami 42 a 48.

Magneticky spriahnutý pohonný systém 60 je napríklad odpudivého typu, t. j. magnety v každom páre sú zmagnetizované v rovnakom smere rovnobežnom s osou spinera 28, zatiaľ čo magnetizácia ďalších dvoch párov magnetov je v opačnom smere.

Rovnako je možné vykonať magneticky spriahnutý pohonný systém 60 v príťažlivom vyhotovení, t. j. obsahujúci čelné krúžky, ktoré sú zhotovené s magnetickými časťami a pre každý z uvedených krúžkov dve magnetické časti umiestnené strana na stranu, ktoré sú zmagnetizované v opačnom smere.

V takomto magneticky spriahnutom pohonnom systéme 60 hnacia časť dáva gradient magnetického poľa, ktorý natáčaním generuje výkonné riadiace časti, čím umožňuje hnacej časti poháňať pohonnú časť rýchlosťou, ktorá je totožná s vlastnou rýchlosťou.

Zariadenie 70 na ochranu proti magnetickému poľu podľa tohto vynálezu je určené hlavne na zníženie magnetického poľa stúpajúceho s vonkajším magnetickým poľom na magneticky spriahnutý pohonný systém 60 vodomeru 20 tak, že opísaný pohyb a prenos sily nie je narušený.

V prvom riešení opísanom na obr. 3 a obr. 4 zariadenie 70 na ochranu proti magnetickému poľu pozostáva z dvoch častí 72 a 74, zhotovených z magnetického materiálu a umiestnených okolo magneticky spriahnutého pohonného systému 60 v podobe prstenca v ďalšej komore 46. Dve časti 72 a 74 sú totožné a sú symetrické vzhľadom na os rotácie.

Obidve časti 72 a 74 majú vnútorný priemer väčší ako priemer permanentných magnetov 62a a 62b a 64a a 64b. Ako je vidno na obr. 4, obidve časti 72 a 74 obsahujú dva oddiely: prvý oddiel 72a alebo 74a, ktoré majú valcovitý tvar a ktoré sú umiestnené rovnobežne s osou ZZ, a druhé oddiely 72b a 74b, ktoré majú prstencový tvar a sú umiestnené v radiálnom smere na os ZZ od jedného axiálneho konca zodpovedajúceho prvého oddielu.

Druhé oddiely 72b a 74b prstencového tvaru sú vybavené lemami. V zariadení 70 na ochranu proti magnetickému poľu podľa tohto vynálezu sú dve časti 72 a 74 oddelené v axiálnom smere, to jest nachádza sa medzi nimi v ďalšej komore 46 axiálna medzera 76 prstencového tvaru. Na obr. 4 sú znázornené dve geometrické roviny Pl a P2, ktoré sú navzájom rovnobežné a sú kolmé na os ZZ. Rovina Pl je tangenciálna k dnu lemu oddielu 72b časti 72, zatiaľ čo rovina P2 je tangenciálna k vrchu lemu oddielu 74b časti 74. Horný povrch steny 42 je v kontakte s rovinou Pl, zatiaľ čo spodný povrch steny 48 je v kontakte s rovinou P2.

Výsledkom je to, že časť 72 je v kontakte s horným povrchom steny 42, zatiaľ čo časť 74 je v kontakte so spodným povrchom steny 48.

Dve časti 27 a 74 z magnetického materiálu sú umiestnené v radiálnom smere tak, že ramená dvoch párov magnetov 62a a 62b_a 64a a 64b sú v axiálnom smere a roviny Pl a P2 sú tangenciálne buď k spodnému povrchu magnetov 62a a 62b alebo k horným povrchom magnetov 64a a 64b, tak je to v prípade súčasných zariadení. Kvôli zachovaniu axiálnej medzery 76 medzi týmito dvoma časťami 72 a 74 je vytvorená rezerva, napríklad je tu umiestnená val cová rozpierka 78, zhotovená z nemagnetického materiálu medzi prvými oddielmi 72a a 74b obidvoch častí 72 a 74.

Na udržanie častí 72 a 74 v strede je možné vyhotoviť niekoľko podpier 80 umiestnených radiálne na zodpovedajúcom hornom (alebo spodnom) povrchu steny 42 (alebo steny 48), ako je to vidno na obr. 3.

Je rovnako možné udržiavať obidve časti 72 a 74 pomocou použitia adhezívneho spojenia ich príslušných prstencových lemov 72b alebo 74b k hornému povrchu (alebo spodnému povrchu) steny 42 (alebo steny 48) tak, že je odstránená nevyhnutnosť ďalších prvkov zodpovedajúcich rozpierkam 78 a podperám 80.

Magnety 62a a 62b a 64a a 64b, tvoriace magnetické spojenie riadiaceho systému vodomeru 20, sú umiestnené vzhľadom na axiálny priestor medzi dvoma časťami 72 a 74 v zóne, v ktorej gradient stúpajúci vďaka vonkajšiemu magnetickému poľu je podstatne redukovaný. Ďalej, magnety sú rovnako chránené pred pôsobením vonkajšieho magnetického poľa.

Prispôsobením axiálneho rozmeru axiálnej medzery 76 a rovnako axiálneho rozmeru častí 72 a 74 k magneticky spojenému riadiacemu systému je tak možné zvýšiť účinnosť zariadenia kvôli ochrane proti magnetickému poľu podľa tohto vynálezu, pričom je zachovaný gradient magnetického poľa v oblasti, v ktorej je magneticky spojený riadiaci systém umiestnený.

Dve časti z magnetického materiálu dávajú dimenzie, ktoré sú funkciou intenzity riadeného magnetického poľa pomocou permanentných magnetov tak, že znižujú, ako je to možné, všetky interakcie medzi uvedenými časťami a uvedenými magnetmi. Ako výsledok dimenzie dávajú požiadavku častí byť umiestnené a hlavne cestu pri troch priestoroch vzhľadom na magnety a výhodou je tu umiestnenie časti z magnetického materiálu vo vzdialenosti, kde magnetické pole vytvára v uvedených častiach pomocou magnetov, ktorých intenzita nie je väčšia ako 10'³ Tešia.

Keď sú časti príliš vysunuté z magneticky spriahnutého pohonného systému 60 a potom uzatvorené vonkajšími stenami meradla, nastáva nebezpečenstvo, že magnetický materiál, predstavujúci časti 72 a 74, sa namočí a v dôsledku toho stratí zariadenie na ochranu proti vonkajšiemu poľu účinnosť vzhľadom na vlastnú blízkosť proti zdroju vonkajšieho magnetického poľa.

Je zrejmé, že keď magneticky spriahnutý pohonný systém 60 je odpudivého typu, siločiary magnetického poľa vystupujú viac tak v radiálnom, ako v axiálnom smere oproti systému s magnetmi príťažlivého typu.

Druhé vyhotovenie riešenia podľa vynálezu je znázornené na obr. 5. Na tomto obrázku je znázornená časť vodomeru 20 obsahujúceho ďalšiu komoru 47 prstencového tvaru, ktorá je vymedzená dvoma stenami 42 a 48.

Všetko uvedené pri opise prvého riešenia zostáva použiteľné, a preto nie je opäť opakované ďalej a týka sa hlavne vyhotovenia, ktoré nie je zmenené aje schodné.

Ale v tomto vyhotovení sú dve časti 72 a 74 zhotovené z magnetického materiálu, umiestnené v navzájom opačných stranách steny 48, zhotovenej z nemagnetického materiálu.

Jedna z častí, 72, je uložená v ďalšej komore 47 a je pripojená napríklad adhezívnym spôsobom k hornej strane steny 42, čo je čiastočne znázornené.

Druhá časť 74 je umiestnená v kryte 24 pre vyplnenie rohov a je v kontakte s hornou stranou steny 48 pomocou voľných koncov jeho prvého oddielu 74a.

Časť 74 je vybavená radiálne golierom 82, obopínajúcim uvedenú časť 74 a zapadajúcim do obvodovej pätky 84.

V tomto prípade sú časti 72 a 74 uložené v axiálnej medzere 76 medzi nimi a ich axiálny rozmer je taký, že zahrnuje axiálne permanentné magnety 62a a 62b a 64a a 64b magneticky spriahnutého pohonného systému 60.

Ako je vidno z obr. 5, horné magnety 64a a 64b sú väčšie ako spodné magnety 62a a 62b a prenikajú čiastočne do axiálnej medzery 76, zatiaľ čo uvedené magnety 62a a 62b zostávajú mimo uvedenej axiálnej medzery 76. Oblasť, v ktorej sú magnety umiestnené, zodpovedá oblasti redukcie magnetického poľa tak, že nevzniká magnetická interakcia medzi uvedenými magnetmi za prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa.

Toto rozmiestnenie častí zariadenia na ochranu proti magnetickému poľuje hlavne výhodné v porovnaní s doterajším zariadením na ochranu proti magnetickému poľu, znázornenom na obr. 1 a obr. 2, dané tým, že axiálny rozmer ďalšej komory 47 je zmenšený, čím sa získa väčšia kompaktnosť.

Napríklad magnetický moment horných magnetov 64a a 64b je 16 x 10-9 Tm’³, zatiaľ čo spodných magnetov 62a a 62b je 11 x 10-9 Tm’³.

Časti 72 a 74 sú vyrobené z mäkkého železa.

Vonkajší rozmer častí 72 a 74 je 38 mm, pričom ich vnútorný rozmer je 28 mm s hrúbkou uvedených častí 1 mm.

Prvý oddiel 72a alebo 74b všetkých častí má axiálny rozmer alebo výšku 8,5 mm.

Všetky magnety majú rovnaké rozmery a sú umiestnené vo vzdialenosti 8,25 mm od vnútorného rozmeru prstencového lemu 72a alebo 74b zodpovedajúcej časti.

Horný povrch každého magnetu 64a alebo 64b je umiestnený vo vzdialenosti 5,5 mm od spodnej strany prstencového lemu 74b.

Spodný povrch každého magnetu 62 je umiestnený vo vzdialenosti 2,7 mm od spodnej strany prstencového lemu 72b.

Pri uvedenom usporiadaní magnetické pole vyvolané magnetmi 64a a 64b v časti 74 má intenzitu 10’³ Tešia, čím bráni všetkým magnetickým interakciám.

Obr. 6 znázorňuje porovnanie účinnosti zariadenia proti magnetickému poľu podľa vynálezu, znázorneného na obr. 5 so známym zariadením proti vonkajšiemu magnetickému poľu, znázornenému na obr. 1 a obr. 2.

Na tomto obr. 6 krivka A znázorňuje gradient magnetického poľa v oblasti pokrytej magneticky spriahnutým pohonným systémom 60 vodomeru 20 vybaveným zariadením na ochranu proti magnetickému poľu, znázornenom na obr. 1 a obr. 2 za prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa a krivka B znázorňuje gradient magnetického poľa v oblasti pokrytej magneticky spriahnutým pohonným systémom 60 vodomeru 20 vybaveným zariadením na ochranu proti magnetickému poľu znázornenom na obr. 5 za prítomnosti rovnakého vonkajšieho magnetického poľa.

Magneticky spriahnutý' pohonný systém 60 vybavený riadením proti magnetickému poľu, znázornený na obr. 5, leží v oblasti medzi prerušovanými vertikálnymi rovnobežnými čiarami, kde gradient magnetického poľa (krivka B) je znateľne menší ako gradient magnetického poľa (krivka A) získaného pri známom magnetickom zariadení z obr. 1 a obr. 2. Na obr. 6 sú znázornené iba magneticky ovládané magnety 62b a 64b spolu so zlomkom častí 72 a 74 zariadenia na ochranu proti vonkajšiemu magnetickému poľu. Magneticky spriahnutý pohonný systém 60, vybavený magnetickým zariadením opísaným na obr. 5, je preto celkom necitlivý na vonkajšie magnetické rušenie.

Vo vyhotovení vynálezu, znázornenom na obr. 7a, sú znázornené iba časti 92 a 94, zhotovené z magnetického materiálu a magneticky spriahnutý pohonný systém 60, všetky časti z magnetického materiálu sú zhotovené v tvare polguľového obvodu. Dve časti 92 a 94 sú totožné a ich axiálny rozmer je taký, že obklopuje magneticky spriahnutý pohonný systém 60 v axiálnom smere.

Na obr. 7b je znázornené ďalšie vyhotovenie zariadenia na ochranu proti vonkajšiemu magnetickému poľu podľa tohto vynálezu. Na tomto obr. sú dve časti 96 a 98 zhotovené z magnetického materiálu totožné. Každá časť 96 alebo 98 vystupuje nad rovnobežné valcové oddiely 96a a 96b (alebo 98a a 98b) axiálneho rozmeru a sú koaxiálne spojené spolu pomocou prstencového tretieho oddielu 96c (alebo 98c), spájajúceho valcové časti ich koncami, ktoré sú najviac vzdialené od axiálnej medzery 76.

Lokálne, v oblasti každej roviny obsahujúcej os ZZ majú všetky časti 96 a 98 tvar písmena U.

Pri takomto usporiadaní je hlavne pre časti 96 a 98 výhodné ich odstránenie od magnetov 62a, 62b, 64a a 64b tak, že sa získa magnetická interakcia, ktorá je príliš silná.

Na obr. 7c je znázornené ešte jedno vyhotovenie využívajúce časti 72 a 74 z magnetického materiálu, ktoré sú opísané na obr. 4, pričom uvedené časti majú rôzne rozmery. Ako je vidno z tohto obrázku, časť 72 má menší radiálny rozmer ako časť 74.

Usporiadanie môže byť rovnako dobre vyhotovené obrátene: časť 74 môže mať teda menší radiálny rozmer ako časť 72.

Takéto asymetrické usporiadanie môže byť použité, pokiaľ majú magnety rôzne rozmery a hlavne v magneticky spriahnutom pohonnom systéme 60 príťažlivého typu, predstavujúce napríklad magnetickými krúžkami umiestnenými stranami k sebe.

Je rovnako možné vyhotovenie, využívajúce dve časti zhotovené z magnetického materiálu, ktoré sú dosť rozdielne v tvare, t. j. kombináciu neobmedzeným spôsobom, tvarmi opísanými s odkazom na obr. 4, obr. 5 a obr. 7a až obr. 7c, spolu so zodpovedajúcimi rozmermi.

Rovnako je možné zhotoviť zariadenie na ochranu proti vonkajšiemu magnetickému poľu podľa tohto vynálezu s využitím ďalších tvarov častí zhotovených z magnetického materiálu, ktoré nie sú opísané v uvedenom opise.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie (70) na ochranu proti magnetickému poľu, určené na pohonný systém (60) na prenášanie rotačného pohybu medzi dvoma mechanickými členmi - spinerom (28) a hriadeľom (44) okolo osi pomocou magnetického spriahnutia, uvedený pohonný systém (60) obsahuje aspoň dva axiálne magnetické prvky, pripevnené k aspoň jednému uvedenému mechanickému členu a upravené na vzájomné spriahnutie, uvedené magnetické prvky sú uložené v axiálnom smere, uvedené zariadenie obsahuje dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu, obklopujúce uvedený pohonný systém (60), každá z uvedených častí má minimálny priemer väčší, ako je radiálny priemer uvedených magnetických prvkov, vyznačujúce sa tým, že dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu majú medzi sebou axiálnu medzeru (76), ktorá obklopuje uvedený pohonný systém (60) v axiálnom smere.
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) zhotovené z magnetického materiálu sú umiestnené pri magnetických prvkoch pohonného systému (60) na vytváranie magnetického poľa magnetických prvkov v uvedenej časti s intenzitou, ktorá je menšia ako 10'³ Tešia.
3. 3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že každá časť (72, 74, 92, 94, 96,98) magnetického materiálu je symetrická okolo osi (zz') pohonného systému (60).
4. 4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna časť (92) vyrobená z magnetického materiálu je v podobe hemisférického krúžku.
5. 5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna z častí (72) z magnetického materiálu obsahuje axiálne umiestnený prvý oddiel (72a), ktorý má valcový tvar, a druhý oddiel (72b), ktorý má prstencový tvar, vystupujúci radiálne k pohonnému systému (60) od svojich axiálnych koncov prvého oddielu, ktoré sú vzdialenejšie od axiálnej medzery (76).
6. 6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna časť (96) z magnetického materiálu obsahuje dva rovnobežné valcové oddiely (96a, 96b), vystupujúce axiálne spolu s radiálnym prstencovým tretím oddielom (96c), spájajúce uvedené valcové oddiely na ich príslušných koncoch, vzdialenejších od axiálnej medzery (76).
7. 7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že dve časti vyrobené z magnetického materiálu sú navzájom odlišné.
8. 8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že dve časti vyrobené z magnetického materiálu sú zhodné.
9. 9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúce sa tým, že magneticky spriahnutý pohonný systém (60) je príťažlivého typu.
10. 10. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúce sa tým, že magneticky spriahnutý pohonný systém (60) je odpudivého typu.
11. 11. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúce sa tým, že magneticky spriahnutý pohonný systém (60) obsahuje dva páry permanentných magnetov (62a, 62b, 64a, 64b) tvoriacich magnetické prvky.
12. 12. Vodomer (20) obsahujúci meraciu komoru (22) a kryt (24) obsahujúci úhrnné počítadlo, oddelené aspoň jednou stenou (48), zhotovenou z nemagnetického materiálu, axiálny spiner (28), umiestnený v uvedenej meracej komore (22), ponorený v uvedenej tekutine a hriadeľ (44), uložený kolmo na uvedený spiner (28) a mechanicky prepojený s úhrnným počítadlom, rotačný pohonný systém (60), magneticky prepojený s axiálnym spinerom (28) a hriadeľom (44) počítadla a obsahuje aspoň dva axiálne zmagnetizované prvky, pripevnené príslušne k uvedenému axiálnemu spineru (28) a k uvedenému hriadeľu (44) úhrnného počítadla, vyznačujúci sa tým, že obsahuje zariadenie (70) na ochranu uvedeného pohonného systému (60) proti vonkajšiemu magnetickému poľu, pričom uvedené zariadenie obsahuje dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu obklopujúce uvedený pohonný systém (60), každá z uvedených častí má minimálny priemer väčší, ako je radiálny priemer uvedených magnetických prvkov, dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu majú medzi sebou axiálnu medzeru (76), ktorá obklopuje uvedený pohonný systém (60) v axiálnom smere.
13. 13. Vodomer podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že obsahuje ďalšiu stenu (42) prepojenú so stenou (48), v spojení s krytom (24) na vytvorenie ďalšej komory (46, 47) umiestnenej medzi krytom (24) a meracou komorou (22).
14. 14. Vodomer podľa nároku 12 a 13, vyznačujúci sa tým, že dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98), tvoriace magnetický materiál zariadenia (70) na ochranu proti magnetickému poľu sú umiestnené v ďalšej komore (46).
15. 15. Vodomer podľa nároku 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98), tvoriace magnetický materiál zariadenia (70) na ochranu proti magnetickému poľu sú navzájom oddelené jednou stenou (42,48).
16. 16. Vodomer podľa nároku 12 a 13, vyznačujúci sa tým, že dve časti (72, 74, 92, 94, 96, 98), tvoriace magnetický materiál zariadenia (70) na ochranu proti magnetickému poľu sú navzájom oddelené oboma stenami (42, 48).