способ и устройство для измерения расхода жидкости

Формула изобретения

1. Способ измерения расхода жидкости, заключающийся в том, что поток жидкости направляют на крыльчатку и, заставляя ее вращаться вместе с закрепленным на ней магнитом, воздействуют вращающимся магнитным полем на счетный геркон, с помощью вычислительного устройства фиксируют замыкания контактов геркона, определяют их частоту, пересчитывают ее в расход воды, текущее значение расхода интегрируют по времени, а полученный результат отображают на жидкокристаллическом индикаторе, отличающийся тем, что по команде от термореле, срабатывающего при совпадении текущего значения температуры потока жидкости с установочными параметрами задатчиков ступеней срабатывания термореле, процесс интегрирования расхода по времени осуществляют в одном из автономных каналов интегрирования, а результат отображают на соответствующем ему жидкокристаллическом индикаторе.

2. Устройство для измерения расхода жидкости, содержащее корпус, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку с, по меньшей мере, одним магнитом, счетное устройство с жидкокристаллическим индикатором и герконом, взаимодействующим с магнитом крыльчатки и связанным с вычислительным устройством, включающим интегратор, соединенный с жидкокристаллическим индикатором, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено термореле с датчиком температуры жидкости и задатчиками ступеней срабатывания, а интегратор снабжен несколькими автономными каналами интегрирования, количество которых равно количеству ступеней срабатывания термореле, при этом каждый канал интегратора соединен с соответствующим ему жидкокристаллическим индикатором.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что датчик температуры жидкости установлен в проточной полости корпуса, либо на внутренней или внешней поверхности подводящего трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для дифференциального учета потребления горячей воды в коммунально-бытовой и промышленной сфере.

Договорные отношения между энергоснабжающей организацией (продавцом) и потребителем определены Гражданским Кодексом РФ (п.2, ст. 548), где сказано, что к отношениям, связанным со снабжением водой, в том числе и горячей, через присоединительную сеть применяются правила о договоре энергоснабжения. Температура горячей воды, являясь качественным параметром энергоснабжения (п.1, ст. 542), установлена нормативно государственными стандартами и должна отражаться в договоре. При этом отклонение температуры от договорной (в частности ее снижение) является законным основанием для потребителя отказаться от оплаты за потребленную воду (п.2, ст. 542), если он располагает доказательствами отсутствия с его стороны умысла неосновательного обогащения (п.2, ст. 1105), иначе к нему могут быть предъявлены претензии в том, что продукт им все же потреблялся, несмотря на низкое качество, а продавец при этом понес убытки, связанные с подготовкой и доставкой воды, и требует их возмещения согласно п.2, ст. 542, а также п.2, ст. 1105. В то же время по ряду причин многие системы горячего водоснабжения в периоды простоя или минимального водопотребления плохо сохраняют тепло, что приводит к остыванию воды в подводящих трубопроводах. Это в свою очередь приводит к тому, что добиться необходимой температуры воды потребитель может лишь после ее интенсивного слива из квартирного крана. При этом, если у него (потребителя) установлен счетчик обычной конструкции, позволяющий регистрировать лишь объем потребляемой воды без учета ее температуры, то обосновать претензии продавцу по поводу вышеуказанных потерь, равно как и реализовать свое право отказаться от оплаты некачественного продукта, становится затруднительно. Исключить обозначенную проблему из практики реализации договоров горячего водоснабжения можно лишь введением многотарифной системы дифференцированного учета потребления горячей воды, когда цена (ставочный тариф) за потребляемый объем будет определяться ее качеством, т.е. температурой. Например, основной тариф оплаты за единицу объема (куб. м) может сопровождать потребление воды от температуры 55С, определенной государственным нормативом (СНиП 11-Г. 10-73*) до 45С. Дальнейшее же снижение температуры воды (жидкости) (например, до 38С) повлечет применение пониженной ставки тарифа, а падение температуры воды ниже 35С должно являться основанием полного отказа от оплаты потребителем за некачественный продукт.

Известно устройство для измерения расхода жидкости (в том числе и горячей воды), содержащее корпус, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, по меньшей мере один магнит и счетный механизм, заключенный в корпус и взаимодействующий с магнитом крыльчатки (патент РФ №2152592, МПК G 01 F 1/06, опубл. 10.07.00).

Данное устройство не может быть применено для дифференцированного учета потребления горячей воды (жидкого теплоносителя) в зависимости от заданного температурного параметра (порога).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ измерения расхода жидкости и устройство для его осуществления (патент РФ №2152128, МПК Н 03 М 1/24, G 01 F 1/06, опубл. 27.06.00) - прототип.

Способ измерения расхода жидкости заключается в том, что поток жидкости направляют на крыльчатку счетчика (устройства для измерения расхода жидкости) и заставляют ее вращаться вместе с закрепленным на ней магнитом, при этом вращающимся магнитным полем воздействуют на счетный геркон. При максимальном значении магнитного поля происходят замыкания контактов геркона. С помощью вычислительного устройства фиксируют замыкания контактов геркона, определяют их частоту, пересчитывают в расход жидкости, а текущее значение расхода интегрируют по времени и отображают в объемных единицах на жидкокристаллическом индикаторе.

Устройство для измерения расхода жидкости содержит корпус, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, по меньшей мере один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство со счетным герконом, взаимодействующим с магнитом крыльчатки и связанным с вычислительным устройством. Вычислительное устройство выполнено в виде микросхемы, установленной на печатной плате, которая связана с жидкокристаллическим индикатором. Устройство снабжено также источником электропитания.

Такой способ и устройство могут быть использованы для объемного учета жидкости, однако они не приемлемы для дифференцированного учета потребления воды в зависимости от заданного температурного параметра.

Задачей данного изобретения является создание надежного способа и устройства, лишенных недостатков прототипа и способных технически обеспечить выполнение вышеуказанных условий. Устройство должно быть недорогим и простым в эксплуатации и поверке.

Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении его многофункциональности.

Технический результат в части способа достигается тем, что поток жидкости направляют на крыльчатку и заставляют ее вращаться вместе с закрепленным на ней магнитом. Затем вращающимся магнитным полем воздействуют на счетный геркон. С помощью вычислительного устройства фиксируют замыкания контактов геркона, определяют их частоту, пересчитывают ее в расход воды. По команде от термореле, срабатывающего при совпадении текущего значения температуры потока жидкости с установочными параметрами задатчиков ступеней срабатывания термореле, текущее значение расхода интегрируют по времени в одном (соответствующем заданному температурному порогу) из каналов интегрирования, а полученные результаты отображают на соответствующем ему жидкокристаллическом индикаторе.

В части устройства технический результат достигается тем, что счетчик содержит корпус, имеющий входное и выходное отверстия, по меньшей мере один магнит, счетное устройство с жидкокристаллическим индикатором и герконом, взаимодействующим с магнитом крыльчатки и связанным с вычислительным устройством. Вычислительное устройство содержит интегратор, соединенный с жидкокристаллическим индикатором.

Устройство дополнительно снабжено многоступенчатым термореле с датчиком температуры жидкости и задатчиками ступеней срабатывания. Интегратор снабжен несколькими автономными каналами, количество которых совпадает с количеством ступеней срабатывания термореле. Каждый канал интегратора соединен с соответствующим ему жидкокристаллическим индикатором.

Для расширения конструктивных возможностей устройства датчик температуры жидкости может быть установлен в проточной полости корпуса либо на внутренней или внешней поверхности подводящего трубопровода.

Сущность изобретения заключается в многофункциональности способа и конструктивном выполнении устройства.

Процесс интегрирования расхода по времени при подаче команды от термореле, срабатывающего при совпадении текущего значения температуры жидкости, с установочными параметрами задатчиками термореле, осуществляемый на одном из каналов интегрирования, и отображение результатов на соответствующих индикаторах позволяет учитывать расход воды в зависимости от ее температуры, оцениваемой по соответствующему тарифу, что способствует снижению затрат потребителя за пользование горячей водой.

Снабжение устройства многопозиционным реле с датчиком температуры жидкости и задатчиками ступеней срабатывания термореле, а интегратора - несколькими автономными каналами интегрирования, количество которых равно количеству ступеней срабатывания термореле, и соединение каждого канала с соответствующим ему жидкокристаллическим индикатором обеспечивает дифференцированный учет воды с различной температурой по многотарифной системе, позволяя осуществлять объективную оценку стоимости горячей воды при взаиморасчетах между поставщиком и потребителями.

Из анализа научно-технической и патентной литературы заявленной совокупности операций способа и совокупности признаков устройства не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображено устройство в разрезе;

на фиг.2 - крышка счетного устройства, вид сверху,

на фиг.3 - структурная схема устройства.

Для простоты пояснения способа представлено устройство, способное измерять расход горячей воды, его учет и индикацию по двухтарифной системе.

Устройство для измерения расхода жидкости содержит корпус 1, установленную в полости корпуса крыльчатку 2 с возможностью ее вращения. В верхней части крыльчатки 2 установлен магнит 3. Устройство содержит также счетное устройство 4, в состав которого входит геркон 4а, взаимодействующий с магнитом 3 и связанный с вычислительным устройством. Вычислительное устройство выполнено в виде микросхемы 5 и включает многоканальный интегратор с жидкокристаллическими индикаторами 6. Многоступенчатое термореле выполнено в виде отдельного электронного блока (или микросхемы) 7 и связано с многоканальным интегратором. Термореле содержит температурный датчик (датчик температуры жидкости) 8, размещенный в проточной полости корпуса или на внутренней или внешней поверхности подводящего трубопровода 9, и задатчики ступеней срабатывания 10.

В качестве датчика температуры жидкости 8 термореле 7 могут использовать термопару или терморезистор. Управление задатчиками ступеней срабатывания 7 осуществляют посредством входящих в их состав переменных резисторов.

Поток горячей воды, проходящий через корпус 1, вызывает вращение крыльчатки 2 с магнитом 3, в результате чего создается вращающее магнитное поле, воздействующее на счетный геркон 4. В результате этого происходят замыкания его контактов, частота срабатывания которых равна количеству оборотов, совершаемых крыльчаткой 2. Вычислительное устройство, реализованное в микросхеме 5, фиксирует замыкания контактов геркона 4а, пересчитывает их в текущий расход воды, который затем интегрируется по времени на одном из автономных каналов многоканального интегратора, размещенного совместно с вычислительным устройством в микросхеме 5. Выбор канала текущего интегрирования зависит от температуры измеряемой жидкости и производится по командам срабатывания от многоступенчатого термореле 7, каждая ступень срабатывания которого устанавливается с помощью задатчиков 10 ступеней срабатывания, а само срабатывание происходит при совпадении значения температуры воды, проходящей через устройство (счетчик), контролируемый температурным датчиком 8 с температурными параметрами, вводимыми с помощью задатчиков 10. Температурный датчик 8 может быть установлен в проточной полости корпуса 1 либо на внутренней или внешней поверхности подводящего трубопровода 9. Результаты интегрирования отображаются индивидуально по каждому каналу интегрирования соответствующим ему жидкокристаллическим индикатором 6.