СЧЕТЧИК ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ
HOT WATER METER

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения расхода горячей воды как для промышленных предприятий, где имеется необходимость точного учета поступления горячей воды потребителю, так и для индивидуальных потребителей, например многоквартирных домов.
В настоящее время существуют сертифицированные счетчики учета расхода холодной и горячей воды типа ВСКМ, СТВХ, СТВУ ГД, СТВГ, ВМГ и многие другие. Любой водосчетчик состоит из корпуса, в который установлен счетный механизм с ведомой магнитной полумуфтой, отделенный герметичной немагнитной перегородкой от крыльчатки или турбинки с ведущей магнитной полумуфтой. Принцип действия основан на том, что вода вращает лопасти расположенной в нем крыльчатки (турбинки) со скоростью, пропорциональной расходу. Вращение согласовано с вращением ведущей магнитной полумуфты, которая синхронно передает вращение через герметичную немагнитную перегородку на ведомую магнитную полумуфту, установленную в счетном механизме. Счетный механизм обеспечивает перевод числа оборотов в измеренный протекающий объем. Счетчики горячей воды такого типа не позволяют различить, какая часть воды прошла через них по нормативу горячей, а какая холодной.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение зависимости вращения ведомой полумуфты от температуры воды, проходящей через счетчик.
Поставленная задача решается тем, что в счетчике горячей воды, содержащем разделенные герметичной немагнитной перегородкой ведущую и ведомую магнитные полумуфты, на герметичной немагнитной перегородке, между ведущей и ведомой магнитными полумуфтами, закреплен термомагнитный экран, а также тем, что термомагнитный экран закреплен на герметичной немагнитной перегородке со стороны ведущей магнитной полумуфты и выполнен из многослойного термомагнитного материала в виде шайбы.
Термомагнитными называют материалы с сильной зависимостью насыщения намагниченности от температуры в заданном магнитном поле. Это свойство проявляется вблизи точки Кюри, где тепловое движение частиц вещества дезориентирует их магнитные моменты. Термомагнитные материалы обычно подразделяют на две группы: термомагнитные сплавы и многослойные термомагнитные материалы. К термомагнитным сплавам относятся сплавы Ni-Fe-Cr (компенсаторы), Ni-Cu (кальмаллои), Ni-Fe (термаллои). К преимуществам компенсаторов относится обратимость их свойств в диапазоне температур ±70°C, хорошая воспроизводимость характеристик, несложная механическая обработка. Многослойные термомагнитные материалы обладают рядом преимуществ по сравнению с термомагнитными сплавами: возможность расчета магнитных свойств и разнообразие характеристик, достижение насыщения в слабых полях, слабая зависимость насыщения от поля (см. Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А.М. Прохоров. 1983).
На чертеже схематически изображен предлагаемый счетчик горячей воды (на примере крыльчатого счетчика) с показом деталей, необходимых и достаточных для понимания сущности изобретения.
Счетчик содержит крыльчатку 1 с ведущей магнитной полумуфтой 2, отделенные от ведомой магнитной полумуфты 3 герметичной немагнитной перегородкой 4. На герметичной немагнитной перегородке 4 со стороны ведущей магнитной полумуфты 2 закреплен термомагнитный экран 5, выполненный из многослойного термомагнитного материала в виде шайбы.
Работа устройства осуществляется следующим образом. В условиях, когда через корпус счетчика проходит вода (показано стрелками) с низкой температурой (например, 30°C), термомагнитный экран 5 замыкает силовые линии магнитного поля ведущей магнитной полумуфты 2 и ведомой магнитной полумуфты 3 полностью на себя, тем самым экранируя эти полумуфты друг от друга. По этой причине, несмотря на то, что под напором проходящей через корпус счетчика воды крыльчатка 1 вращает ведущую магнитную полумуфту 2, ведомая магнитная полумуфта 3 не вращается и счетный механизм (на чертеже не показан) не производит подсчет расхода воды. Когда температура воды, проходящей через корпус счетчика, повышается, магнитное сопротивление термомагнитного экрана 5 увеличивается и его экранирующее свойство снижается. По мере увеличения температуры воды возникает, а затем возрастает сцепление полумуфт 2-3 друг с другом посредством их магнитных полей, проходящих через материал термомагнитного экрана, и ведомая полумуфта 3 начинает свое вращение. Причем чем выше температура воды, тем выше магнитное сцепление между ведущей и ведомой полумуфтами, тем скорость вращения ведомой магнитной полумуфты 3 ближе к скорости вращения ведущей магнитной полумуфты 2. При достижении температуры воды расчетного максимума, например 50°C, у термомагнитного экрана 2, обладающего отрицательным коэффициентом магнитной проницаемости, так увеличивается магнитное сопротивление, что происходит максимальное магнитное сцепление полумуфт 2 и 3 друг с другом и скорость их вращения синхронизируется. При снижении температуры воды термомагнитный экран 5 охлаждается, его магнитное сопротивление уменьшается и, следовательно, его экранирующие свойства восстанавливаются, магнитная связь между полумуфтами 2-3 снижается, скорость вращения ведомой полумуфты 3 из-за трения деталей счетного механизма начинает отставать от скорости вращения магнитной полумуфты 2. При достижении расчетного минимума температуры воды, например 30°C, термомагнитный экран 2 вновь полностью замыкает на себя магнитные поля ведущей и ведомой полумуфт, вследствие чего полумуфта 3 прекращает свое вращение.
В зависимости от расчета характеристик термомагнитного экрана можно установить очень широкий температурный диапазон работы счетчика, свойства термомагнитных материалов это позволяют.
Применение предлагаемого устройства позволит избежать споров с управляющими компаниями, связанных с оплатой услуг по поставке горячей воды. Так как вода, проходящая по трубам горячего водоснабжения, не всегда имеет необходимую температуру, то в результате точного, а значит справедливого учета ее температуры может быть достигнута значительная экономия денежных средств потребителем.