Взрывозащищённый расходомер

Полезная модель относится к области средств для измерения расхода жидкости и может быть использована во взрывоопасных условиях, в частности в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и горючей пыли, а также в наземных строениях, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и горючей пыли.
Широко известны расходомеры жидкости, выпускаемые различными производителями (см. например https://www.koboldgroup.ru/opisanie/raskhyhgb7odomer-s-deflektornoy-zaslonkoy-tsk), включающие корпус с отверстиями для ввода и вывода жидкости и створку, установленную на валу внутри корпуса и отклоняемую потоком жидкости.
Недостатком таких расходомеров является отсутствие возможности передачи сигнала от них к электрооборудованию, обеспечивающему необходимый уровень расхода рабочей среды.
Известны взрывозащищенные расходомеры (см., например https://isup.ru/articles/16/14125/), включающие электронный блок, соединённый с электромагнитными датчиками. Недостатком данной конструкции является сложность в изготовлении и обслуживании, обусловленная большим количеством взрывозащищённых соединений и электроники.
Технический результат полезной модели заключается в создании надёжного и технологичного устройства, способного работать в тяжелых и взрывоопасных условиях, простого в производстве, эксплуатации, обслуживании и ремонте.
Технический результат достигается тем, что устройство выполнено с возможностью замыкания или размыкания электрических цепей при повороте вала.
Достижению технического результата способствуют также такие особенности конструкции, как выполнение корпуса взрывозащищенным, помещение диэлектрика между пластинами контактов, выполнение контактов позолоченными, использование электрических цепей с напряжением 12 В.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 показан главный вид предлагаемого расходомера. На фигуре 2 показан вид устройства сбоку, на фигуре 3 - вид сверху, на фигуре 4 - вид снизу, на фигурах 5-11 показаны различные виды устройства в разрезе.
На чертеже позициями показаны
1 - вал
2 - заслонка
3 - муфта кабельная
4 - стекло защитное
5 - кабель
6 - шкала
7 - пружина
8 - втулка
9 - гайка
10 - верхняя часть корпуса
11 - нижняя часть корпуса
12 - проставка
13 - пробка
14 - пробка
15 - винт
16 - гайка
17 - винт
18 - кольцо
19 - кольцо
20 - винт
21 - винт
22 - кольцо
23 - кольцо
24 - неподвижная контактная группа
25 - манжета
26 - стрелочный указатель
27 - подвижная контактная группа вала
Устройство работает следующим образом.
Измеряемая среда через входное отверстие попадает во внутреннюю полость нижней части корпуса 11. Под действием динамического давления потока жидкости заслонка 2, закреплённая на валу 1, поворачивается до тех пор, пока сила потока не уравновесится силой упругости пружины 7, растягивающейся вследствие поворота вала 1. Стрелочный указатель 26 перемещается по мере поворота вала 1 и указывает на шкале 6 значение расхода жидкости. На валу 1 установлены пластины контактов таким образом, что при повороте вала на определённый угол в том или ином направлении происходит замыкание соответствующего контакта. При снижении уровня давления жидкости ниже допустимого предела происходит передача сигнала на устройство (на чертеже не показано), обеспечивающее давление жидкости (насос), включающего его. При повышении уровня давления жидкости выше допустимого предела происходит замыкание другого контакта, обеспечивающее передачу другого сигнала, отключающего это устройство. Таким образом, обеспечивается контроль уровня расходования жидкости. Положение пластин контактов может быть отрегулировано в зависимости от необходимого диапазона значений уровня расходования жидкости.
Взрывозащищенность устройства исключает возможность воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации и может обеспечиваться благодаря следующим особенностям конструкции.
Выполнение корпуса из металла состоящим из двух частей 10 и 11 с большой площадью соединения и минимальной толщиной зазора, обеспечиваемых высокой точностью изготовления деталей и наличием проставки 12, обеспечивает взрывонепроницаемость оболочки устройства. Исключению распространения взрыва во внешнюю среду способствует и кабельная взрывозащищенная муфта 3, выполненная из металла и имеющая большую площадь контакта и точность соединения, обеспечивающую минимальную толщину зазора с верхней частью корпуса 10.
Заполнение диэлектриком пространства между контактами в контактной группе 24 создает конструкцию «сэндвич», исключающую возможность возникновения искр или повышенной температуры. Использование электрических цепей с напряжением 12 В также повышает искробезопасность благодаря ограничению энергии искры.
Выполнение пластин электрических контактов устройства позолоченными обеспечивает надежность работы во влажных и загрязнённых условиях.
Предлагаемое устройство неприхотливо в эксплуатации, обслуживании и ремонте, его конструкция подходит для работы в тяжелых условиях и обеспечивает измерение расхода жидкостей вне зависимости от степени загрязнения рабочей среды.