WO2023200376A1 - Сигнализатор потока жидкости - Google Patents

Сигнализатор потока жидкости Download PDF

Info

Publication number
WO2023200376A1
WO2023200376A1 PCT/RU2023/050086 RU2023050086W WO2023200376A1 WO 2023200376 A1 WO2023200376 A1 WO 2023200376A1 RU 2023050086 W RU2023050086 W RU 2023050086W WO 2023200376 A1 WO2023200376 A1 WO 2023200376A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rocker arm
pipeline
sensor
liquid flow
pipe
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/050086
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Андрей Александрович КУПФЕР
Норайр Сергеевич МАРТИРОСЯН
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Фогстрим"
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
Priority claimed from RU2022110101A external-priority patent/RU2785089C1/ru
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Фогстрим" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Фогстрим"
Publication of WO2023200376A1 publication Critical patent/WO2023200376A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation

Definitions

  • 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 alarm located on the fire extinguishing system pipeline.
  • Liquid flow alarms are installed in the pipelines of fire extinguishing systems and can be used with automatic sprinkler systems to provide a signal when the sprinkler is activated or when the pipeline is damaged.
  • a wing for a liquid flow indicator and a method for controlling liquid flow using a wing are known from the prior art (RU 2712106 C1, publ. 01/21/2020).
  • the wing for the liquid flow indicator contains a surface located across the controlled liquid flow in the pipeline.
  • the middle part of the wing and the sensor strain gauge element 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 three-stage with a thread on the second stage with the possibility of hermetically sealed installation in a socket located on the inlet hole in the pipeline, creating free space (cavities) to protect the middle part of the wing, which oscillates during operation, from the direct mechanical impact of the flow.
  • a flow control device for measuring liquid flow is also known from the prior art. (US20050028609A1, published 02/10/2005).
  • the device includes a sensor system in communication with the meter system.
  • the sensor system includes a blade that moves between activated and deactivated positions. As the liquid 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 liquid is 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 turn off the meter system.
  • a flow switch is also known from the prior art (US7105756 B1, published September 12, 2006).
  • the flow switch includes a straight rigid blade arm and a hub formed midway along the length of the blade arm.
  • 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 integrally formed with the elongated blade handle at the radially outermost end of the blade handle.
  • the transparent top housing contains a flat magnet that attracts a cylindrical magnet and causes the paddle arm to rotate to its original position. A cylindrical magnet rotates from a resting position in the immediate vicinity of the reed switch when the force of fluid flow exceeds the magnetic attraction.
  • a liquid flow indicator is also known from the prior art (US 428241 FOR, publ. 08/04/1981). Liquid flow indicator for use in automatic sprinkler systems.
  • the indicator is adapted to be attached to a water supply line and includes a non-metallic retainer or paddle support that is installed in an opening in the water supply line.
  • the flexible one-piece plastic paddle is hinged on a holder and has a generally circular body portion located transversely inside the pipe. If the water line is open after the indicator, the flow of water in the line will rotate the impeller, causing the magnet at the top end of the impeller to move closer to the sensor, completing an electrical circuit and generating a signal indicating that the water line has been opened.
  • the holder is formed by a pair of aligned recesses that are sealed by a central wall, and the upper head of the blade containing the magnet is located in one recess.
  • the disadvantage of reed switches is that they require 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.
  • the reed switch When installing, the reed switch must be positioned very precisely so that it opens and closes correctly. If the switch is not calibrated correctly relative to the plunger magnet, it will not be able to correctly sense the flow of water through the pipe. This calibration must be repeated each time the reed switch is replaced.
  • the claimed technical solution makes it possible to simplify the installation of the alarm device on the pipeline, and also allows for accurate installation of the sensitive element (rocker arm 12 with washer 13) perpendicular to the liquid flow.
  • the design does not require sealing of the threaded connection and simultaneous correct orientation of the sensing element.
  • a threaded housing is screwed onto a flange and at the same time must be oriented perpendicular to the direction of fluid flow and at the same time ensure a tight connection, which is problematic at high pressures.
  • the problem solved by the claimed invention is to create a liquid flow detector in a pipeline, which makes it possible to accurately install the sensitive element of the liquid flow detector in a pipeline perpendicular to the liquid flow.
  • the technical result of the claimed invention is to ensure the accuracy of installation of the sensitive element of the liquid flow indicator in the pipeline perpendicular to the liquid flow, while ensuring reliable tightness of the structure at high pressures in the pipeline, namely above 12-15 MPa.
  • the liquid flow detector contains a hollow cylindrical body made of two parts, the first part of which is designed to be installed in the pipeline, and the second part of the body is located outside the pipeline, while the said body contains a protrusion made along the outer surface along the border of the mentioned body parts; a union nut configured to fix said hollow body on said pipeline, a sensor with a Hall element placed on said body, a sensing element installed by means of a hinge with the possibility of rotation inside said body, a return spring ensuring a given position of the sensing element in the absence of liquid flow in the 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 towards the sensor with the Hall element.
  • 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 on the axis.
  • the implementation of the claimed technical solution is made with the possibility of installing fire extinguishing systems in pipelines and the possibility of using them with automatic sprinkler systems to give a signal when the mentioned sprinkler is activated or if the pipeline is damaged.
  • 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.
  • the rocker arm is made hollow, and the said magnet is inserted into the internal cavity of the said rocker arm.
  • a sensor with a Hall element is placed in a sensor box, while the sensor box is made collapsible.
  • the flexible element is made in the form of a washer made of organosilicon or silicone rubber, for example, from silicone rubber.
  • the union nut is made with an internal thread.
  • the housing additionally contains a sealing ring installed at the junction of the housing with the pipeline.
  • the union nut and body are made of stainless austenite steel.
  • the body and union nut are made of thick walls.
  • the rocker arm is made hollow, while the magnet is installed in the internal cavity of the rocker arm and is hermetically sealed.
  • Figure 1 is a sketch view of a liquid flow detector with its components separated
  • Figure 2 shows a liquid flow indicator. Sectional view
  • Figure 3 shows a liquid flow indicator. Sectional view
  • Figure 4 shows a liquid flow indicator. General form
  • Figure 5 shows a liquid flow indicator. Without a box.
  • Figure 6 shows a liquid flow indicator. Sectional view.
  • Liquid flow detectors are installed in pipelines of fire extinguishing systems and can be used with automatic sprinkler systems, to give a signal when the sprinkler is activated or when the pipeline is damaged.
  • the liquid flow detector is installed in the pipeline (15) of the fire extinguishing system, in particular, the liquid flow detector is installed in an additional branch (14) of the pipeline, made perpendicular to the main pipeline.
  • the additional branch (14) of the pipeline there is an external thread.
  • the 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.
  • the liquid flow detector includes a hollow cylindrical body (5), designed in such a way that the first part of the body (5) is inserted into the said branch (14), and the second part of the housing is placed outside the said branch.
  • the said housing (5) is equipped with a protrusion along the outer surface along the border of the mentioned parts of the housing (5).
  • the outer diameter of said protrusion exceeds the inner diameter of the pipeline branch and does not exceed the outer diameter of the said pipeline branch.
  • the first part of the housing (5) is installed in the said branch of the pipeline, and the second part of the housing (5) is installed on the said branch of the pipeline and rests with the said protrusion against the said branch.
  • an o-ring (6) is additionally installed on the first part of the housing.
  • 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 body (5) to the said branch (14) of the pipeline
  • the 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).
  • a sensor box made dismountable 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 an electronic circuit and is a sensitive element of an electronic circuit that produces a 4-20 mA “current loop” type signal to the consumer (the device to which the SPG is connected - a programmable logic controller, input module, etc.).
  • the electrical output of the “current loop” type allows not only to directly receive a signal from it about operation when the fluid speed exceeds a certain threshold, but also to monitor the connection line for open circuits and short circuits.
  • the current in the circuit is 5-7 mA, at a high fluid velocity - 14-18 mA.
  • a current of 0 mA indicates either an open circuit or sensor failure
  • a current above 25 mA means a line short circuit.
  • a sensitive element made in the form of a rocker arm (12) and a washer (13) is hinged and rotatable.
  • the rocker arm (12) is hollow.
  • a washer (13) is fixed at one end of the rocker arm (12), which, when installing a liquid flow indicator on a branch (14) of a pipeline (15), is placed in the center of the main pipeline (15) across the liquid flow, and at the other end of the rocker arm (12) , a magnet (8) is installed in the internal cavity of the rocker arm, which is closed at the end of the rocker arm (12) with a plug (7).
  • a soldered plug In order to prevent corrosive damage to the magnet, it is sealed inside the rocker arm (12) by means of a soldered plug.
  • the hinge by means of which the rocker arm (12) is installed in the housing (5) is an axis (1 1 ) fixed inside the housing (5), on which the rocker arm (12) is mounted with the possibility of rotation around the mentioned axis (11).
  • spacer bushings (10) are additionally installed between the body (5) and the rocker arm (12), on both sides of the rocker arm (12) on the axis (1 1 ).
  • said rocker arm (12) is equipped with a return spring, which ensures a given position of the rocker arm (12) with the washer (13) in the absence of fluid flow.
  • the washer (13) is made of silicone or silicone rubber, for example, silicone rubber. Organosilicon 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 bend at high flow rates, while eliminating the effect of flow throttling, and the necessary elasticity to restore its original shape after deformation caused by an applied load. Making the washer (13) in the form of a flexible element allows you to expand the range of sensitivity, while its flexibility allows it to fold without destruction at a particularly high fluid flow rate, eliminating the effect of fluid throttling and reducing the resistance to fluid flow.
  • the sensitivity range of the sensor is determined by the area of the elastic washer (13) and the stiffness of the spring (9).
  • the sensitivity increases to the maximum; when the diameter of the washer decreases and the spring stiffness increases, it decreases.
  • the specific size of the washer diameter (13) and spring stiffness (9) is determined based on the value of the measuring range, depending on the required coverage of the range of flow rates.
  • the threshold level (triggering level) is set during the manufacture and adjustment of the device by selecting the stiffness of the spring (9) and the area of the washer (13) and the linear arrangement of the board with the Hall sensor.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Решение относится к противопожарному оборудованию, применяемому в составе автоматических систем пожаротушения высокого давления. Заявленный сигнализатор содержит полый цилиндрический корпус, выполненный из двух частей, первая часть которого выполнена с возможностью установки в трубопровод, а вторая часть размещена снаружи трубопровода и зафиксирована посредством накидной гайки. Датчик с элементом Холла, который размещен в коробке датчика, установленной на корпусе. Чувствительный элемент, установленный посредством шарнира с возможностью поворота внутри упомянутого корпуса. Возвратную пружину, обеспечивающую заданное положения чувствительного элемента при отсутствии потока жидкости в 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. Решение направлено на обеспечение точности установки чувствительного элемента сигнализатора потока жидкости в трубопроводе перпендикулярно потоку жидкости, герметичности конструкции при высоких давлениях в трубопроводе, а именно свыше 12-15МПа.

Description

СИГНАЛИЗАТОР ПОТОКА ЖИДКОСТИ
Область техники
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.
Уровень техники
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.
Из уровня техники известно крыло для сигнализатора потока жидкости и способ контроля потока жидкости с помощью крыла (RU 2712106 С1 , 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.
Из уровня техники также известно устройство контроля расхода для измерения расхода жидкости. ( US20050028609A1 , 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.
Из уровня техники также известно реле потока (US7105756 В1 , 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.
Из уровня техники также известен индикатор расхода жидкости (US 428241 ЗА , 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. Недостатком герконов является необходимость калибровки во время установки. Г еркон 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.
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.
Сущность изобретения
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.
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.
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.
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.
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.
В частном случае реализации заявленного технического решения выполнено с возможностью установки в трубопроводах с давлением потока жидкости 12-15МПа.
В частном случае реализации заявленного технического решения коромысло выполнено полым, а упомянутый магнит вставлен во внутреннюю полость упомянутого коромысла.
В частном случае реализации заявленного технического решения датчик с элементом Холла размещен в коробке датчика, при этом коробка датчика, выполнена разборной.
В частном случае реализации заявленного технического решения гибкий элемент выполнен в виде шайбы из кремнийорганической или силиконовой резины, например, из кремнийорганического каучука.
В частном случае реализации заявленного технического решения накидная гайка выполнена с внутренней резьбой. В частном случае реализации заявленного технического решения корпус дополнительно содержит уплотнительное кольцо, установленное в месте сопряжения корпуса с трубопроводом.
В частном случае реализации заявленного технического решения накидная гайка и корпус выполнены из нержавеющей аустенистной стали.
В частном случае реализации заявленного технического решения корпус и накидная гайка выполнены толстостенными.
В частном случае реализации заявленного технического решения коромысло выполнено полым, при этом магнит установлен во внутренней полости коромысла и герметично закрыт.
Краткое описание чертежей
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:
На Фиг.1 - эскизный вид сигнализатора потока жидкости с разнесенными составными частями;
На Фиг.2 - сигнализатор потока жидкости. Вид в разрезе;
На Фиг.З - сигнализатор потока жидкости. Вид в разрезе;
На Фиг.4 -сигнализатор потока жидкости. Общий вид;
На Фиг.5 -сигнализатор потока жидкости. Без коробки.
На Фиг.6 -сигнализатор потока жидкости. Вид в разрезе.
На фигурах цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:
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).
Раскрытие изобретения
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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. Шарнир, посредством которого коромысло (12) установлено в корпусе (5) представляет из себя закрепленную внутри корпуса (5) ось (1 1 ), 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 (1 1 ) дополнительно установлены дистанционные втулки (10).
Кроме того, упомянутое коромысло (12) снабжено возвратной пружиной, которая обеспечивает заданное положение коромысла (12) с шайбой (13) при отсутствии потока жидкости.
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.
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). 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 (1 1 ) 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.
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.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Сигнализатор потока жидкости, содержащий 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.
2. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что 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.
3. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что выполнен 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.
4. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что выполнен с возможностью установки в трубопроводах с давлением потока жидкости 12-15МПа.
5. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что коромысло выполнено полым, а упомянутый магнит вставлен во внутреннюю полость упомянутого коромысла.
6. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что датчик с элементом Холла размещен в коробке датчика, при этом коробка датчика, выполненная разборной.
7. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что гибкий элемент выполнен в виде шайбы из кремнийорганической или силиконовой резины, например, из кремнийорганического каучука.
8. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что накидная гайка выполнена с внутренней резьбой.
9. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что корпус дополнительно содержит уплотнительное кольцо, установленное в месте сопряжения корпуса с трубопроводом.
10. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что накидная гайка и корпус выполнены из нержавеющей аустенистной стали.
1 1. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что корпус и накидная гайка выполнены толстостенными.
12. Сигнализатор по п.1 , отличающийся тем, что коромысло выполнено полым, при этом магнит установлен во внутренней полости коромысла и герметично закрыт.
PCT/RU2023/050086 2022-04-14 2023-04-13 Сигнализатор потока жидкости WO2023200376A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022110101 2022-04-14
RU2022110101A RU2785089C1 (ru) 2022-04-14 Сигнализатор потока жидкости

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023200376A1 true WO2023200376A1 (ru) 2023-10-19

Family

ID=88329940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/050086 WO2023200376A1 (ru) 2022-04-14 2023-04-13 Сигнализатор потока жидкости

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023200376A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (ru) * 2019-03-20 2020-01-24 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" Крыло для сигнализатора потока жидкости и способ контроля потока жидкости с помощью крыла

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (ru) * 2019-03-20 2020-01-24 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" Крыло для сигнализатора потока жидкости и способ контроля потока жидкости с помощью крыла

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5183983A (en) Flow switch assembly for fluid flow monitoring
US4282413A (en) Liquid flow indicator
CA1297378C (en) Position detector for clapper of non-return valve
US9464929B2 (en) Liquid level transducer with pivoting and linear motion
US9567736B1 (en) Toilet fill valve auxiliary shutoff mechanism
GB2473073A (en) Fuel level sensing device
US20060225493A1 (en) Measurement pickup
US4143255A (en) Device for detecting fluid flow
RU2785089C1 (ru) Сигнализатор потока жидкости
WO2023200376A1 (ru) Сигнализатор потока жидкости
US4051730A (en) Condition responsive indicating instrument
WO2020227735A1 (en) Improved turbine design for flow meter
US6325098B1 (en) Valve for regulating and measuring the flowrate of a fluid
US4962370A (en) Off-center cap-level magnetic float sewer alarm
US3368045A (en) Flow indicator utilizing permanent magnets for switch actuation
US9318286B2 (en) Point level float switch with opposite polarity magnets
US4838303A (en) Buoyancy operable liquid level sensor for controlling an alarm pressure fluid supply responsive to changes of liquid level in a pressure vessel
KR100426986B1 (ko) 유량계용 센서 어셈블리
JP2002310823A (ja) 圧力計
US5369987A (en) Sealless consistency transmitter
KR101994781B1 (ko) 누수 탐지용 배관
FI66694C (fi) Magnetisk tryckindikator
JP2018066358A (ja) 給水ユニット
WO2020089914A1 (en) Automatic wireless electrical system for closing and opening water pipe
US3842224A (en) Pressure switch with diaphragm for liquid bearing solids

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23788687

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1