РОТАЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК ГАЗА
ROTARY GAS METER

Изобретение относится к области измерения расхода газа и может быть использовано для коммерческого учета расхода газа потребителями в промышленности и в коммунальном хозяйстве.
Известен ротационный счетчик газа [1], который содержит корпус, рабочую камеру с входным и выходным отверстиями, в котором расположены два ротора, связанные между собой зубчатыми колесами, и счетный механизм. Этот счетчик пригоден для любых газов и может измерять расход газа при достаточно больших давлениях. Но он имеет несколько недостатков. Во-первых, это ограниченная точность измерений, поскольку счетчик не учитывает колебаний давления и температуры среды, т.е. не имеет параметрической коррекции показаний. При работе известного счетчика такая параметрическая коррекция выполняется отдельно, с помощью корректора, который входит в состав системы измерения. Поэтому аттестацию точности счетчика и корректора проводят отдельно, обычно с допустимыми погрешностями. Эти погрешности складываются и суммарная погрешность системы измерения увеличивается. Второй недостаток - наличие механического счетного механизма, который имеет относительно большую редукцию и потери на трение, которые ограничивают порог чувствительности счетчика. Третий недостаток - отсутствие источника питания, без которого невозможно осуществлять параметрическую коррекцию показаний в самом счетчике.
За прототип принят ротационный счетчик газа [2]. Это усовершенствованный ротационный счетчик, который отличается от аналога [1] тем, что кроме корпуса с входным и исходным отверстиями и рабочей камерой, в которой расположенные два ротора, связанные между собой зубчатыми колесами, он содержит автономный источник электропитания в составе магнитной системы, которая установлена на одном из роторов, электрообмотки, которая расположена на корпусе счетчика, и электронного преобразователя, который выпрямляет переменное напряжение и стабилизирует его уровень. Но в нем остаются другие недостатки, связанные с отсутствием счетного устройства с электронным считыванием показаний и корректора показаний, что уменьшает точность измерения расхода газа. Поэтому погрешности счетчика остаются и уменьшают точность измерений.
Задачей изобретения было усовершенствование известного счетчика газа путем расширения функциональных возможностей и повышение точности измерений, в частности предоставление ему возможности измерять показание с меньшими потерями на трение и корректировать показание с учетом действующих температуры и давления газа.
Эта задача решается тем, что в известный ротационный счетчик газа, который содержит корпус с входным и выходным отверстиями и рабочей камерой, в которой расположены два ротора, связанные между собой зубчатыми колесами, и автономный источник электропитания, на одном из роторов расположена n-полюсная магнитная система с постоянными магнитами, а на корпусе камеры в поле постоянных магнитов расположена электрообмотка, которая отделена от рабочей камеры герметичной перегородкой, на корпусе установлен электронный измеритель электрических сигналов и корректор объема газа с датчиками температуры и давления, причем электрообмотка соединена с входом электронного измерителя, выход которого соединен с входом корректора.
Достижение нового технического результата обусловлено следующим. Дополнительная магнитная система с постоянными магнитами, электрообмотка, которая расположена в поле магнитов, и электронный измеритель электрических сигналов, по сути, является устройством для бесконтактного считывания показаний счетчика газа. Таким образом, счетчик избавляется от механического устройства считывания показаний, которое уменьшает точность из-за трения в зубчатых колесах. Поскольку в счетчик введен корректор, аттестации подлежит уже не отдельно счетчик и корректор, а только счетчик в целом. Поэтому точность аттестации и измерений всего устройства повышается. При этом счетчик приобретает дополнительную функцию, которая раньше выполнялась системой учета газа - приведение показаний к нормальным условиям эксплуатации.
Таким образом, благодаря введению новых признаков в известный счетчик газа увеличивается точность измерения расхода при расширении функциональных возможностей счетчика.
Поэтому на основании изложенного можно сделать вывод о том, что совокупность существенных признаков, которая предложена в формуле изобретения, необходима и достаточна для достижения нового технического результата.
На рис.1 изображен вариант выполнения предложенного ротационного счетчика газа: 1 - корпус счетчика; 2 - входное отверстие; 3 - выходное отверстие; 4 - камера счетчика; 5, 6 - роторы счетчика; 7 - n-полюсная магнитная система, которая установлена на роторе 6; 8 - электрообмотка; 9 - герметичная перегородка; 10 - электронный измеритель; 11 - корректор с автономным источником питания.
Предложенный счетчик работает так. Газ из магистрали через входное отверстие 2 попадается в камеру 4. Под действием потока газа роторы счетчика 5 и 6 вращаются. Магнитная система 7 тоже вращается вместе с ротором 6 и в обмотке 8 возбуждается ЭДС, которая пропорциональна частоте вращения ротора 6 и мгновенному значению расхода газа. Электрический сигнал из обмотки 8 попадается в электронный измеритель 10, который измеряет его частоту, полное число оборотов ротора и его угловое положение, которые соответственно пропорциональны мгновенному и полному расходу газа. Сигнал, пропорциональный расходу газа, попадает в корректор 11, который приводит показание к нормальным условиям эксплуатации с учетом действительных значений температуры и давления газа, который проходит через счетчик. Таким образом, с выхода счетчика выходит уже скорректированная информация о потребленном газе.
Таким образом, в сравнении с прототипом в новом техническом решении путем введения дополнительной n-полюсной магнитной системы с постоянными магнитами и расположения на корпусе камеры в поле постоянных магнитов электрообмотки, которая отделена от рабочей камеры герметичной перегородкой, установки на корпусе электронного измерителя электрических сигналов и корректора объема газа с датчиками температуры и давления, соединения электрообмотки с входом электронного измерителя, выход которого соединен с входом введенного в него корректора, достигнуто расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений ротационного счетчика газа.
Литература
[1] Патент Украины №22975 по классу G01F 3/00.
[2] Патент Украины №74743 по классу G01F 3/00.