Счётчик жидкости

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности для измерения количества нефти, нефтепродуктов и других жидкостей, и может быть использовано в производствах, связанных с транспортировкой и хранением жидкостей.
Известен счетчик жидкости со скользящими лопастями, содержащий закрытый с торцов крышками корпус с внутренней поверхностью, формирующей измерительную камеру, образованную двумя сопряженными концентрическими окружностями разного радиуса и связанную с патрубками для входа и выхода жидкости, а также размещенный в нем дисковый ротор со своими опорами в крышках и своими лопастями, подвижно размещенными в его радиальных пазах (авторское свидетельство №1359678, опубл. 15.12.1987 г., бюл. №46).
Этот известный счетчик обладает высокой пропускной способностью.
Недостаток этого известного счетчика заключается в нетехнологичности конструкции его корпуса из-за сложности формирования его внутренней поверхности, требующей экспериментального подбора формы кривой ее профиля, а также в ненадежности конструкции и ее недолговечности, обусловленных незащищенностью от истирания поверхности его измерительной камеры, сформированной поверхностями корпуса, ротора и рабочими поверхностями его лопастей, а также наличием трения в его опорных узлах, что, как следствие, приводит к большой погрешности измерений.
Кроме того, для автоматического учета всего объема протекающей через счетчик жидкости и ее массы этот известный счетчик необходимо укомплектовать отсутствующими в нем деталями, без которых его использование невозможно, а именно: элементом, фиксирующим каждый отмеренный счетчиком постоянный объем жидкости, и импульсно связанным с ним электрическим датчиком, а также датчиками давления и температуры измеряемой жидкости и вычислителем.
Вместе с тем, использование этого известного счетчика для учета вязкой жидкости невозможно из-за отсутствия в нем устройства его электрообогрева, разжижающего учитываемую жидкость и, тем самым, устраняющего ее налипание на поверхности, формирующие измерительную камеру.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является счетчик жидкости, содержащий закрытый крышками с торцов цилиндрический корпус с запрессованной в нем гильзой, покрывающей его внутреннюю поверхность; с патрубками для входа и выхода жидкости со своими трубопроводами; и ротор, эксцентрично размещенный в корпусе до максимального сближения его наружной поверхности с поверхностью запрессованной в нем гильзы и образованием между ними измерительной камеры, связанной с патрубками для входа и выхода жидкости; со своими опорами в крышках и, по меньшей мере, одной пластинчатой лопастью, подвижно расположенной в его пазу и контактирующей своей выступающей над ротором рабочей частью с гильзой корпуса для отделения учитываемой постоянной дозы жидкости от ее потока, поступающего в измерительную камеру (патент на изобретение №2235296, опубл. 27.08.2004 г, бюл. №24).
Этот наиболее близкий к заявляемой полезной модели счетчик жидкости более технологичен в изготовлении по сравнению со счетчиком, приведенным выше, за счет формирования в нем измерительной камеры, снижающей своей формой сопротивление потоку жидкости и обеспечивающей надежность работы счетчика. Кроме того, этот счетчик более надежен и долговечен в работе, за счет использования в его конструкции запрессованной в корпус гильзы, защищающей его внутреннюю поверхность от истирания, а также за счет изготовления лопастей ротора из пластика, предохраняющего и сами лопасти и гильзу корпуса от истирания, что, как следствие, способствует снижению погрешности измерений этого счетчика.
Недостаток этого наиболее близкого к заявляемой полезной модели счетчика, тем не менее, заключается в ненадежности и недолговечности его конструкции, обусловленных как недостаточной защищенностью от истирания всей поверхности его измерительной камеры, формируемой внутренней поверхностью корпуса, наружной поверхностью ротора и рабочими поверхностями его лопастей, так и ненадежностью и недолговечностью опорных узлов ротора, обусловленных наличием трения в них, что, как следствие, приводит к большой погрешности измерений.
Кроме того, для автоматического учета всего объема протекающей через счетчик жидкости и ее массы этот известный счетчик необходимо укомплектовать отсутствующими в нем деталями, без которых его использование неэффективно, а именно: элементом, фиксирующим каждый отмеренный счетчиком постоянный объем жидкости, и импульсно связанным с ним электрическим датчиком, а также датчиками давления и температуры измеряемой жидкости и вычислителем.
Вместе с тем, использование этого наиболее близкого к заявляемому известного счетчика для учета вязкой жидкости невозможно из-за отсутствия в нем устройства его электрообогрева, разжижающего учитываемую жидкость и, тем самым, устраняющего ее налипание на поверхность измерительной камеры.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в обеспечении надежности и долговечности ее конструкции, достигаемых как защищенностью от истирания всей поверхности измерительной камеры счетчика, так и снижением сил трения в опорных узлах ротора, что, как следствие, способствует достижению достоверности и точности измерений счетчика.
Указанный технический результат достигается тем, что счетчик жидкости, содержащий закрытый крышками с торцов цилиндрический корпус с запрессованной в нем гильзой, покрывающей его внутреннюю поверхность; с патрубками для входа и выхода жидкости со своими трубопроводами; и ротор, эксцентрично размещенный в корпусе до максимального сближения его наружной поверхности с поверхностью запрессованной в нем гильзы и образованием между ними измерительной камеры, связанной с патрубками для входа и выхода жидкости, со своими опорами в крышках и, по меньшей мере, одной пластинчатой лопастью, подвижно расположенной в его пазу и контактирующей своей выступающей над ротором рабочей частью с гильзой корпуса для отделения учитываемой постоянной дозы жидкости от ее потока, поступающего в измерительную камеру, дополнительно снабжен дисками, закрепленными на его крышках с покрытием их поверхности, а в качестве опор ротора использованы опорные втулки из твердого металлокерамического сплава, при этом, лопасть ротора выполнена из технического полимера, армированного до 30% высокомодульными волокнами, а сам ротор и покрывающая внутреннюю поверхность корпуса гильза, а также диски его крышек выполнены из стали 12х18н10Т, обеспечивающей этим деталям счетчика стойкость против коррозии и истирания их поверхностей.
Комплектация счетчика жидкости элементом, фиксирующим каждый отпущенный через счетчик постоянный объем жидкости, и импульсно связанным с ним электрическим датчиком, а также вычислителем позволяет автоматизировать учет всего объема протекающей через счетчик жидкости
Использование в счетчике жидкости датчиков давления и температуры, установленных в трубопроводе патрубка выхода учитываемой жидкости и связанных с вычислителем, позволяет учитывать не только отпущенный через счетчик объем жидкости, но и ее массу.
Обеспечение счетчика жидкости устройством электрообогрева, охватывающим по периферии его корпус, позволяет использовать предлагаемый счетчик для учета вязкой нефти.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг. 1 - общий вид счетчика жидкости в сборе;
фиг. 2 - А-А на фиг. 1;
фиг. 3 - Б-Б на фиг. 2.
Счетчик жидкости содержит цилиндрический корпус 1 (фиг. 1, 2 и 3) со сквозными отверстиями для прохода потока жидкости (не обозначены) и связанные с ними патрубки 2 и 3 для входа и выхода жидкости, датчики давления и температуры соответственно 4 и 5, размещенные на трубопроводе (не обозначен), связанном с патрубком выхода жидкости; а также запрессованную в корпус 1 гильзу 6 (фиг. 2 и 3), защищающую его поверхность от разрушения; закрывающие торцы корпуса 1 крышки 7 и 8 с прикрепленными к ним дисками 9 и 10; размещенный в корпусе 1 ротор 11 со своими опорными втулками 12 и 13, запрессованными в крышки 7 и 8, и со своей пластинчатой лопастью 14, подвижно размещенной в его пазу.
Ротор 11 эксцентрично размещен в корпусе 1 до максимального сближения его наружной поверхности с поверхностью запрессованной в нем гильзы 6 и образованием между ними измерительной камеры 15, связанной с патрубками 2 и 3 для входа и выхода жидкости.
Сам ротор 11 и покрывающая внутреннюю поверхность корпуса 1 гильза 6, а также диски 9 и 10 его крышек 7 и 8 выполнены из стали 12х18н10Т, обеспечивающей этим деталям счетчика стойкость против коррозии и истирания их поверхностей.
Лопасть 14 ротора 11 изготовлена из технического полимера, армированного до 30% высокомодульными волокнами, что также позволяет защитить ее от истирания и коррозии, обеспечивая, тем самым, сохранность формы и поверхности измерительной камеры 15 счетчика и, как следствие, надежность и долговечность конструкции самого счетчика и достоверность и точность его измерений.
На оси ротора за пределами крышки 7 установлен магнит 16, фиксирующий каждый поворот лопасти 14 ротора 11, соответствующий каждому пропущенному через счетчик постоянному объему жидкости, в импульсно связанным с ним электрическом датчике 17, установленным на закрывающем крышку 7 фланце (не обозначен).
Корпус счетчика с его патрубками охвачен по периферии устройством электрообогрева 18, включаемым при учете вязкой жидкости.
Счетчик укомплектован своим вычислителем 19, информационно связанным со всеми датчиками счетчика и рассчитывающим количество жидкости, протекающей через счетчик, а также выводящим эти показания на обозрение.
Счетчик жидкости работает следующим образом.
Поток жидкости из входного патрубка 2 поступает через входное отверстие в корпусе 1 и гильзе 6 в измерительную камеру 15 и, воздействуя на лопасть 14 ротора 11, вращает его. При этом лопасть 14 ротора 11 скользит по поверхностям гильзы 6 и дисков 9 и 10, совершая возвратно-поступательное движение в радиальном направлении в пазу ротора 11, и порция жидкости переносится измерительной камерой 15 от входного отверстия в корпусе 1 и гильзе 6 к их выходному отверстию в них, а затем удаляется из измерительной камеры 15 в выходной патрубок 3. Каждый поворот лопасти 14 ротора 11 фиксируется датчиком 17, информационно связанным с элементом 16, и сигнал передается вычислителю 19, куда поступает и информация с датчиков давления и температуры соответственно 4 и 5.
Вычислитель обрабатывает поступившие сигналы, производит расчеты и выводит на индикатор всю хранящуюся в нем и рассчитанную им информацию.
Созданное техническое решение, благодаря совокупности своих существенных признаков, отраженных в формуле полезной модели, позволяет за счет укомплектования его дисками, закрывающими поверхности крышек корпуса, и использования в качестве опор ротора опорных втулок из твердого металлокерамического сплава, а также изготовления лопасти ротора из технического полимера, армированного до 30% высокомодульными волокнами, и, кроме того, изготовления самого ротора и покрывающей внутреннюю поверхность корпуса гильзы, а также дисков его крышек из стали 12х18н10Т, обеспечивающей этим деталям счетчика стойкость против коррозии и истирания их поверхностей, защитить всю поверхности измерительной камеры счетчика от истирания и снизить силы трения в опорных узлах ротора, обеспечивая, тем самым, надежность и долговечность конструкции счетчика, что, как следствие, способствует достижению достоверности и точности его измерений.
Заявленный в качестве полезной модели счетчик жидкости прошел испытания в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» и готов к выпуску на предприятии заявителя.