ВОДОСЧЕТЧИК МОКРОХОД

Полезная модель относится к контрольно-измерительной аппаратуре сельских, городских и промышленных водопроводных сооружений.
Известен водосчетчик-мокроход (см. Патент РФ №1782517 кл. G 01 F 3/10, 1992, Бюллетень №46), содержащий разделенные перегородкой с втулкой камеру с рабочим органом и камеру редукционно-счетного механизма, кинематически связанного с валом рабочего органа, проходящем с зазором через втулку.
Недостатком является возможность кальматации внутренней поверхности корпуса и элементов прибора, снижающая надежность работы и достоверность показаний.
Известен водосчетчик-мокроход (см. патент РФ №2234681 МПК G 01 F 1/08 15/12, 2004, Бюллетень №23), содержащий разделенные перегородкой с втулкой камеру с рабочим органом в виде криволинейных изогнутых лопастей с винтообразными канавками на их поверхности и кольцевой мембраной на конце, камеру редукционно-счетного механизма, кинематически связанного с валом рабочего органа, проходящим с зазором через втулку, диффузор с внутренними циклоидальными кондукторами.
Недостатком данного водосчетчика-мокрохода является снижение точности показаний при малых расходах жидкости и соответствующем уменьшением ее давления.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели, является повышение точности показаний в широком диапазоне изменения расхода и давления жидкости, особенно при ее малых значениях, путем установления на выходе жидкости расширяющегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены винтообразные канавки, причем кривизна их
направляющих имеет противоположное значение кривизны направляющих винтообразных канавок, расположенных на криволинейных изогнутых лопастях рабочего органа.
Технический результат достигается тем, что водосчетчик-мокроход, содержащий разделенные перегородкой с втулкой камеру рабочим органом в виде криволинейных изогнутых лопастей с винтообразными канавками на их поверхности и кольцевой мембраной на конце и камеру редукционно-счетного механизма, кинематически связанного с валом рабочего органа, проходящим с зазором через втулку, диффузор с внутренними циклоидальными кондукторами, при этом на выходе жидкости имеет расширяющееся сопло, на внутренней поверхности которого выполнены винтообразные канавки, причем кривизна направляющей каждой винтообразной канавки на криволинейной изогнутой лопасти имеет направление по часовой стрелке, а кривизна каждой направляющей винтообразной канавки на внутренней поверхности расширяющегося сопла имеет направление против часовой стрелки.
На фиг.1 изображена принципиальная схема водосчетчика-мокрохода; на фиг.2 - внутренняя поверхность лопасти с винтообразными канавками, кривизна направляющих которых имеет направление по часовой стрелке; на фиг.3 - внутренняя поверхность расширяющегося сопла с винтообразными канавками, кривизна направляющих которых имеет направление против часовой стрелки.
Водосчетчик-мокроход. содержит корпус.1, который разделен перегородкой в виде чашки 2 на камеру 3 измерительного устройства и камеру 4 редукционно-счетного механизма. В камере 3 расположено измерительное устройство 5, а в камере 4 расположен редукционно-счетный механизм 6 и циферблат 7. Измерительное устройство 5 приводит в движение редукционно-счетный механизм 6 с помощью вала 8, проходящего с зазором через втулку 9 в перегородке между камерами: измерительной 3 и счетной 4. Циферблат 7 закрыт стеклом 10 и чашкой 11, которые воспринимают
давление жидкости. Для восприятия усилия давления жидкости служат прокладки 12 и 13. На входе жидкости установлен диффузор 14 с внутренними циклоидальными кондукторами 15, выполненными в виде плоской пружинообразной пластины, жестко прикрепленными, например сваркой, к внутренней поверхности диффузора 14. Рабочий орган 16 выполнен в виде криволинейных изогнутых лопастей 17 с винтообразными канавками 18 на их поверхности, при этом кривизна направляющей каждой винтообразной канавки имеет направление по часовой стрелке (фиг.2), и кольцевой мембраной 19 на конце. На выходе жидкости установлено расширяющееся сопло 20, на внутренней поверхности которого выполнены винтообразные канавки 21, причем кривизна направляющей каждой винтообразной канавки имеет направление против часовой стрелки (фиг.3).
Водосчетчик-мокроход работает следующим образом. В случае измерения количества жидкости в значениях значительно ниже усредненных величин по нормированным условиям для водосчетчика-мокрохода, она поступает в корпус 1, который разделен перегородкой в виде чашки 2 на камеру 3 измерительного устройства 5 и камеру 4 редукционно-счетного механизма 6, через диффузор 14, и перемещается по поверхности циклоидальных кондукторов 15, вызывая их колебание, приводящее к вибрации с переходом из ламинарного движения в локонообразное (см., например, Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980 г.). Эффект действия локонообразного неустановившегося движения жидкости и вибрации циклоидальных кондукторов 15 исключает возможность возникновения кольматации на внутренней поверхности диффузора 14 и снижает гидравлическое сопротивление на входе жидкости в, прибор. Далее, измеряемая жидкость направляется к рабочему органу 16, который выполнен в виде криволинейных изогнутых лопастей 17 с винтообразными канавками 18, кривизна направляющих которых имеет направление по часовой стрелке. В результате поток жидкости с твердыми частицами, содержащимися в ней, закручивается по направлению движения
часовой стрелки, не позволяя им атаковать поверхность рабочего органа 16 и способствует беспрепятственному вращению вала 8.
Дальнейшее поступление измеряемой жидкости в расширяющееся сопло 20 приводит к перемещению ее по винтообразным канавкам 21, кривизна направляющих которых имеет направление против часовой стрелки, и поток жидкости закручивается против часовой стрелки (см., например, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике М.:1966 «Некоторые замечательные кривые»), В результате в месте расположения кольцевой мембраны 19 возникают микрозавихрения с взаимно противоположными направлениями движения, контакт которых приводит к образованию микровзрывов и локальному возрастанию давления измеряемой жидкости. Кольцевая мембрана 19 начинает вибрировать и, тем самым, отбрасывает твердые частицы к расширяющемуся соплу 20 с винтообразными канавками 21, являющимися также направляющими для перемещения твердых частиц к выходному патрубку водосчетчика-мокрохода, защищая рабочий орган 16 от кольматации. Осуществляется уменьшение зазора прохождения измеряемой жидкости и, тем самым, повышается чувствительность прибора с одновременным обеспечением преодоления гидравлического сопротивления путем повышения давления за счет микровзрывов, контактирующих между собой противоположно вращающихся микрозавихрений. Криволинейные изогнутые лопасти 17 с винтообразными канавками 18, кривизна которых имеет направление по часовой стрелке, и кольцевой мембраной 19 на конце, приобретают вращательное движение за счет перемещения и повышения давления измеряемой жидкости, и приводят во вращение измерительное устройство 5, а с помощью вала 8, через шестеренчатую передачу, передают движение редукционно-счетному механизму 6. При этом жидкость проходит по зазору между втулкой 9 и перегородкой в виде чашки 2 из камеры 3 в камеру 4. Вращение рабочего органа 16 передается на циферблат 7, который защищен от механических повреждений стеклом 10 и чашкой 11, а усиленное давление жидкости воспринимают прокладки 12 и 13.
Оригинальность предлагаемой полезной модели заключается в том, что обеспечивается заданная точность измерений, как в параметрах близких к усредненным нормированным по количеству измеряемой жидкости, так и при уменьшенных ее значениях за счет образования в зоне расположения рабочего органа локального повышения давления при появлении микровзрывов, контактирующих между собой микрозавихрений с противоположным направлением вращения. Это достигается при установке на выходе жидкости расширяющегося сопла с винтообразными канавками на внутренней поверхности, кривизна направляющих которых имеет направление, противоположное направлению кривизны направляющих винтообразных канавок, расположенных на криволинейных изогнутых лопастях.