СЧЕТЧИК КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для контроля и учета количества перекачиваемой по трубопроводу жидкости.
Известен счетчик жидкости (ТУ 4318-015-00136662-02 «Счетчик жидкости НОРД-М», завод-изготовитель: ООО «Бугульминский опытный завод нефтеавтоматики», 423430, Республика Татарстан, ул.Воровского, д.41), содержащий турбину, расположенную внутри трубчатого корпуса с возможностью вращения. Турбина своими лопастями создает значительное гидравлическое сопротивление. Поэтому этот счетчик жидкости не может измерять количество вязкой или высоковязкой (мазут, нефтяные битумы) жидкости.
а
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является счетчик жидкости (книга П.П. Кремлевского «Расходомеры и счетчики», изд. 3, 1975 г., стр. 365, рис. 196, вид ), содержащий ось с опорой и емкостями измерительных камер. В указанным счетчике жидкости при опорожнении одной емкости она наклоняется от первоначального положения примерно на 40°, а от горизонтальной плоскости всего на 20°. Из-за небольшого утла, наклона емкости жидкость (особенно, если она вязкая или высоковязкая) вытекает из полости емкости долго, т.к. вертикальный вектор тяжести жидкости направлен к плоскости дна под тупым углом, равным примерно 70°. Поэтому невозможно увеличить объем измеряемой жидкости.
Задачей полезной модели является повышение расхода измеряемой жидкости. Поставленная задача решается тем, что в счетчике жидкости, содержащем ось с опорой и емкостями измерительных камер, новым является то, что концы оси выполнены с меньшим диаметром, чем средняя часть оси, при этом оба конца оси посажены с возможностью вращения в отверстия отдельных втулок, имеющих в середине радиальное отверстие, причем в каждом радиальном отверстии находится тонкая часть подпружиненного пружиной сжатия ступенчатого штока, расположенного с возможностью осевого перемещения внутри вертикальной трубы, приваренной одним торцом к нижней части внутренней стенки полого цилиндра, закрытого с одного конца с помощью сварки диском или сферическим днищем, и имеющего на другом конце соосно расположенный фланец, герметично закрытый с помощью шпилек и гаек диском, выполненным с отверстиями для шпилек, причем трубы расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей по оси полого цилиндра, а на верхнем конце каждой трубы нарезана наружная резьба, причем на эту резьбу завернута колпакообразная крышка, выполненная с внутренней резьбой и центральным отверстием, причем через центральное отверстие проходит средняя часть подпружиненного пружиной сжатия ступенчатого штока, причем на среднею часть оси посажена неподвижно труба, снабженная четырьмя одинаковыми емкостями измерительных камер, причем все емкости выполнены одинаковой формы и размеров, из листа, расположены друг за другом через 90°, в поперечном сечении имеют форму прямоугольной трапеции с большим основанием, расположенным в открытом проеме емкости, и с цилиндрической выемкой между коротким основанием и короткой стороной трапеции, при этом короткие грани боковых стенок одной емкости приварены к граням дна напротив расположенной емкости, причем в каждой емкости на одинаковом расстоянии от фланца и на наружной стороне наклонной стенки приварена контактной сваркой одна часть согнутой под тупым углом пластины, причем другая часть этой пластины расположена параллельно дну этой емкости и выступает наружу с емкости, причем напротив выступающей части согнутой пластины верхней, вертикально расположенной емкости, на внутренней стенке полого цилиндра закреплен сваркой стержень, взаимодействующий боковой стенкой с выступающей частью согнутой пластины верхней, вертикально расположенной емкости, при верхнем крайнем положении оси, причем напротив выступающей части согнутой пластины нижней, вертикально расположенной емкости, на внутренней стенке полого цилиндра закреплен сваркой стержень, взаимодействующий боковой стенкой с выступающей частью согнутой пластины нижней, вертикально расположенной емкости, при нижнем крайнем положении оси, причем внизу полого цилиндра имеется выпускной патрубок, а на верхней части стенки полого цилиндра, напротив открытой части емкости, при горизонтальном расположении этой емкости, выполнено отверстие, снабженное впускным патрубком, причем подпружиненный пружиной сжатия шток имеет возможность фиксации в крайних положениях.
На фиг. 1 изображен общий вид счетчика жидкости; на фиг. 2 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 3 - схематично изображен вид А фиг. 1; на фиг. 4, 5 и 6 схематично изображены поперечные сечения счетчика жидкости, поясняющие принцип его работы.
Счетчик жидкости содержит ось 1 (фиг. 1) с опорой 2 и емкостями 3, 4, 5 и 6 (фиг. 2) измерительных камер. Концы 7 и 8 оси 1 выполнены с меньшим диаметром, чем средняя часть 9 оси. При этом оба конца 7 и 8 оси посажены с возможностью вращения в отверстия 10 (фиг. 3) отдельных втулок 11 и 12, имеющих в середине радиальное отверстие 13. В каждом радиальном отверстии 13 находится тонкая часть 14 подпружиненного пружиной сжатия 15 ступенчатого штока 16. Он расположен с возможностью осевого перемещения внутри вертикальной трубы 17, приваренной одним торцом к нижней части внутренней стенки 18 полого цилиндра 19. Этот цилиндр 19 закрыт с одного конца с помощью сварки диском или сферическим днищем 20 и имеет на другом конце соосно расположенный фланец 21, герметично закрытый с помощью шпилек 22 и гаек диском 23, выполненным с отверстиями для шпилек. Трубы 17 расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей по оси полого цилиндра 19. На верхнем конце каждой трубы 17 нарезана наружная резьба, на которую завернута колпакообразная крышка 24, выполненная с внутренней резьбой и центральным отверстием 25. Через центральное отверстие 25 проходит средняя часть 26 подпружиненного пружиной сжатия 15 ступенчатого штока 16. На среднею часть 9 оси 1 посажена неподвижно (прессовой посадкой) труба 27, снабженная четырьмя одинаковыми емкостями 3, 4, 5 и 6 измерительных камер. Все емкости выполнены одинаковой формы и размеров, из листа, расположены друг за другом через 90°. Они в поперечном сечении имеют форму прямоугольной трапеции с большим основанием 28 (фиг. 2), расположенным в открытом проеме емкости, и с цилиндрической выемкой 29 между коротким основанием 30 и короткой стороной 31 трапеции. При этом короткие грани 32 боковых стенок 33 одной емкости приварены к граням дна 34 напротив расположенной емкости. В каждой емкости 3, 4, 5 и 6 на одинаковом расстоянии от фланца 21 и на наружной стороне наклонной стенки 35 приварена контактной сваркой одна часть 36 согнутой под тупым углом пластины 37. Другая часть 38 этой пластины расположена параллельно дну 34 этой емкости и выступает наружу с емкости. Напротив выступающей части 38 согнутой пластины 37 верхней, вертикально расположенной емкости 6, на внутренней стенке 18 полого цилиндра 19 закреплен сваркой стержень 39. Он взаимодействует боковой стенкой с выступающей частью 38 согнутой пластины 37 верхней, вертикально расположенной емкости 6, при верхнем крайнем положении оси 1. Напротив выступающей части 38 согнутой пластины 37 нижней, вертикально расположенной емкости 4, на внутренней стенке 18 полого цилиндра 19 закреплен сваркой стержень 40, взаимодействующий боковой стенкой с выступающей частью 38 согнутой пластины 37 нижней, вертикально расположенной емкости 4, при крайнем нижнем положении оси 1 (как изобр. на фиг. 4). Внизу полого цилиндра 19 имеется выпускной патрубок 41, а на верхней части стенки полого цилиндра 19, напротив открытой части емкости 3, при горизонтальном расположении этой емкости 3, выполнено отверстие, снабженное впускным патрубком 42. В другом варианте исполнения устройства каждый, подпружиненный пружиной сжатия 15, шток 16 имеет возможность фиксации в крайних положениях. В верхнем крайнем положении штоки 16 фиксируются благодаря тому, что нижняя часть 43 штоков 16 выполнены с диаметрами, которые больше диаметров средней части 26. При этом диаметр центрального отверстия колпакообразной крышки 24, равен диаметру средней части 26 штока 16. Поэтому нижняя часть 43 каждого штока 16 не проходит через центральное отверстие колпакообразной крышки 24. Кольцевой торец 44 между нижней 41 и средней частью 26 штока 16 в верхнем крайнем положении штока 16 упирается в дно колпакообразной крышки 24 (как изобр. на фиг. 3). Для фиксации штоков 16 в крайних нижних положениях расстояние а между втулками 11 и 12 и соответствующими колпакообразными крышками 24 выбраны меньше длины пружины сжатия 15 в сжатом состоянии. Поэтому в крайних нижних положениях штоков 16 втулки 11 и 12 упираются на соответствующие колпакообразные крышки 24.
Принцип работы счетчика жидкости заключается в следующем. С впускного патрубка 42 жидкость поступает в полость емкости 3. После заполнения емкости 3 жидкостью, под гравитационным действием массы этой жидкости ось 1, деформируя пружины сжатия 15, опускается вместе со всеми емкостями 3, 4, 5 и 6 (фиг. 2) вниз. При этом втулки 11 и 12 упираются на соответствующие колпакообразные крышки 24 и ось 1 принимает крайнее нижнее положение. Между выступающей частью 38 согнутой пластины 37 верхней, вертикально расположенной емкости 6, образуется зазор 6 и все емкости 3, 4, 5 и 6 поворачиваются на оси 1 по часовой стрелки почти на прямой угол (фиг. 5). При этом выступающая часть 38 согнутой пластины 37 емкости 3, упирается о боковую стенку стерженя 40 и прекращается поворот емкости 3, 4, 5 и 6 на оси 1. В таком положении емкости 3 жидкость вытекает из ее полости, а в полость емкости 6 начинает поступать с входного патрубка 42 жидкость, т.к. эта емкость приняла почти горизонтальное положение (как изобр. на фиг. 5). Из-за полного опорожнения емкости 3, масса всех емкостей 3, 4, 5 и 6 с массами оси 1, опор 2, штоков 16 и массой незначительного количества жидкости в емкости 6, становится меньше силы деформации пружин сжатия 15. Эти пружины, действуя на штоки 16, поднимают вверх ось 1 вместе со всеми емкостями 3, 4, 5 и 6. При подъеме емкостей 3, 4, 5 и 6 выступающая часть 38 согнутой пластины 37 емкости 3, отходит вверх от стержня 40 и все емкости 3, 4, 5 и 6 на оси 1 поворачиваются на угол d. Выступающая часть 38 согнутой пластины 37 емкости 5 упирается о боковую стенку стержня 39 и прекращается поворот емкости 3,4, 5 и 6 на оси 1 по часовой стрелки. При этом емкость 6 принимает горизонтальное положение (как изобр. на фиг. 6) и в ее полость продолжает поступать жидкость с входного патрубка 42. После полного заполнения емкости 6 жидкостью, под гравитационным действием массы этой жидкости ось 1, деформируя пружины сжатия 15, опускается вместе со всеми емкостями 3, 4, 5 и 6 вниз и перемещения оси с емкостями происходят аналогично вышеописанному. Приборы контроля и автоматики (на фиг. не показаны) отчитывают количество опорожнений емкости в единицу времени, преобразуют их в числовые значения количества измеряемой жидкости и выводят измеренное количество жидкости на дисплей для визуального наблюдения.
В предложенном счетчике жидкости каждая емкость при опорожнении располагается почти вертикально. Благодаря этому жидкость из полости вертикальной емкости вытекает значительно быстрее, чем из полости незначительно наклоненной емкости прототипа. Поэтому, по сравнению с прототипом, в предложенном счетчике жидкости повышается расход измеряемой жидкости.
Перечень использованной информации:
ТУ 4318-015-00136662-02 «Счетчик жидкости НОРД-М», завод-изготовитель: ООО «Бугульминский опытный завод нефтеавтоматики», 423430, Республика Татарстан, ул. Воровского, д.41;
а
книга П.П. Кремлевского «Расходомеры и счетчики», изд. 3, 1975 г., стр. 365, рис. 196, вид .