FI61760B

FI61760B - VOLUMSTROEMSMAETARE FOER ETT STROEMMANDE MEDIUM

Info

Publication number: FI61760B
Application number: FI812266A
Authority: FI
Inventors: Teuvo Tapio Huhtala
Original assignee: Safematic Ltd Oy
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1982-05-31
Also published as: FI61760C

Description

' 7 C O'7 C O

Tilavuusvirtainittari virt^avaa väliainetta vartti Volynströipr 'i’t.ar··- fin· -rt'·. ή v rv> ·ν,ι!.η rv. -im; Tämän keksinnön kohteena on LiiavuusvJ rtam: atari vir-5 taavan väliaineen, erityisesti nesteen virtausmää.rän mittaamista varten, johon mittariin kuuluu lieriömäinen mittauskanava, johon liittyy tulokohta ja poistokohta mitattavan väliaineen johtamiseksi mittauskanavan läpi, mittauskanavassa aksiaalisesti liikkuva oscitnmäntä , jota tulokaravasta viΓΙΟ taava väliaine siirtää mittauskanavassa eri aksiaalisiin asento!:, r v. -ta^omää:·: 1st ä riippuen, ja mittauskanavassa sijaitseva aksiaalinen virtausrako, jonka kokoon vaikuttaa osoitinmännän aksiaalinen asema.The volumetric flow meter opens the medium quarter Volynströipr 'i't.ar ·· - fin · -rt' ·. ή v rv> · ν, ι! .η rv. -im; The present invention relates to a fluidity measuring medium for measuring a flow medium, in particular a liquid, which comprises a cylindrical measuring channel with an inlet and an outlet for guiding the medium to be measured through the measuring channel, an oscillating piston axially movable in the measuring channel. depending on the different axial position in the measuring channel !:, r v. -ta ^, depending on: ·: 1st, and the axial flow gap in the measuring channel, the size of which is affected by the axial position of the pointer piston.

Tunnetaan alkaj semmin tämäntapaisia tilavuusvirtamit-15 tareita nesteiden virtausmäärien mittaamista varten Käyttäen hyväksi nesteen nopeuspaineen ja staattisen paineen vuorovaikutusta kooltaan muuttuvassa mittauskanavassa. Näin syntyvä painetila ohjaa mittauskanavassa liikkuvaa mäntää, jonka asento kanavassa on tilavuusvirtam.äärän mittana.Such volume flows-15 containers for measuring the flow rates of liquids are known from the beginning. Utilizing the interaction of the velocity pressure of the liquid and the static pressure in a variable measuring channel. The resulting pressure state controls a piston moving in the measuring channel, the position of which in the channel is a measure of the volume flow rate.

20 Eräissä tunnetuissa mittarirakenteissa (esim. FI-PS 53042, DE-PS 929 512) on mittauskanava kartiomaisesti laajeneva 3a osoitine.limenä on käytetty kuulaa tai muuta u imuri a, jolloin nesteen virtaus mittauskanavan tulokohdasta poisto’-ehtaan tapahtuu mittauskanavan seinän ja osoitinelimen välisen 25 rengasmaisen virtausraon läpi. Läpivirtaukselle käytettävissä olevan virtausraon koon muuttuminen tapahtuu, aksiaalisesti liikkuvan osoitinel imen muuttaessa sijaintiaan mittav s-Kanavan leveämpään tai kapeampaan kohtaan virtausmäärän vaihtuvissa. Toisissa tunnetuissa mittarirakenteissa (esim. PL-30 PS 35888) on mittauskanava lieriömäinen, ja osoitiue -imonä on käytetty mittauskanavan sisäpintaa laahaavaa mäntää, joku liikkuu männän läpi ulottuvan kiinteän kartiokaran ympärillä. Nesteen virtaus ’ 'lokohdasta poistokohtaan tapahtui' oneitin-elimen ja käytte ran välisen rengasmaisen virtausraon kauL-35 ta. Tällöin nest n läpivirtaukselle käytettävissä olevan 'Γ ·' Π f r ·,;· . / ' /.20 In some known meter constructions (eg FI-PS 53042, DE-PS 929 512) the measuring channel has a conically expanding pointer 3a. 25 through an annular flow gap. The change in the size of the flow gap available for the flow occurs when the axially moving pointer member changes its position to a wider or narrower point in the measuring channel as the flow rate changes. Other known measuring constructions (e.g. PL-30 PS 35888) have a measuring channel cylindrical, and a piston dragging the inner surface of the measuring channel is used as a pointer, which moves around a fixed conical spindle extending through the piston. Fluid flow from the '' point of outlet to the outlet 'occurred through the annular flow gap between the oneitin member and the user. In this case, the available 'Γ ·' Π f r ·,; ·. / '/.

virtausraon koon muuttuminen tapahtuu osoitineiimen '"uuttaessa sijaintiaan kartiokaran paksumpaan tai kapeampaan kohtaan virtausmäärän vaihtuessa.the change in the size of the flow gap occurs as the pointer member '"repeats its position at a thicker or narrower point in the conical mandrel as the flow rate changes.

Haittana tämänkaltaisissa mittareissa on se, otta nes-5 teen epäpuhtaudet, esimerkiksi veden humusaineet, muodostavat kerrostumia mittauskanavan sisäpinnalle. Tämä vaikeuttaa liikkuvan männän asettumista oikeaan kohtaan ia tummentaa myös mittauskanavan sisäpintaa niin, että männän sijaintia on vaikea, havaita. Jotta vältyttäisiin purkamasta mit-10 tarra puhdistusta varten on ehdotettu erilaisia ratkaisuja mittauskanavan sisäpinnan puhdistamiseksi mittaria purkamatta, esim. mittauskanavan varustamista ulkopuolelta liikuteltavissa olevalla harjalla, jolla mittauskanavan sisäpinta on tarvittaessa pyyhkäistävissä puhtaaksi epäpuhtauksista.The disadvantage of such meters is that the impurities in the liquid, such as water humic substances, form deposits on the inner surface of the measuring channel. This makes it difficult to position the moving piston and also darkens the inner surface of the measuring channel so that the position of the piston is difficult to detect. In order to avoid disassembling the mit-10 sticker for cleaning, various solutions have been proposed for cleaning the inner surface of the measuring channel without disassembling the meter, e.g. by providing the measuring channel with an externally movable brush with which the inner surface of the measuring channel can be swept free of impurities.

15 Tunnettujen tilavuusvirtamittareiden epäkohtana on se, että mittauskanavan pystyasennosta johtuen pyrkivät ir-tipyyhkäistyt nestettä raskaammat epäpuhtaudet laskeutumaan mittauskanavan alaosaan. Osoitinelimen toimintatavasta johtuen on mitattavan nesteen tulokohta järjestettävä mittaus-20 kanavan alaosaan ja poistokohta sen yläosaan, joten epäpuhtauksien poistaminen mittauskammion alaosasta aiheuttaa vaikeuksia .A disadvantage of the known volume flow meters is that, due to the vertical position of the measuring channel, the irradiated impurities heavier than the liquid tend to settle in the lower part of the measuring channel. Due to the mode of operation of the indicator member, the inlet point of the liquid to be measured must be arranged in the lower part of the measuring-20 channel and the outlet point in its upper part, so that removing contaminants from the lower part of the measuring chamber is difficult.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tilavuus-virtamittari, joka poistaa edellä mainitun epäkohdan ja joka 25 mahdollistaa, irrotettujen epäpuhtauksien yksinkertaisen poistumisen mitattavan nesteen virtauksen mukana. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella mittarilla, jolle on tunnusomaista se, että mittauskanava on sovitettu asennettavaksi vaakasuoraan käyttöasentoon ja että virtausrako on 30 muodostettu mittauskanavan seinään sijaitsemaan kävttöasen-nossa mittauskanavan alaosassa.The object of the present invention is to provide a volume flow meter which eliminates the above-mentioned drawback and which enables the simple removal of the removed impurities with the flow of the liquid to be measured. This object is achieved by a meter according to the invention, characterized in that the measuring channel is adapted to be mounted in a horizontal operating position and that a flow gap is formed in the wall of the measuring channel in the running position at the bottom of the measuring channel.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että mittauskanava on sovitettu toimimaan vaakasuorassa asennossa, jolloin virtausrako voidaan jä jestää sijaitsemaan mittauskanavan 35 seinän sellaisessa koi ässä, joka käyttöasennossa sijaitsee <, < 7 f r '· ., ^ alimpana mittauskanavassa eli makaavan mittauskanavan pohjalla. Irtipyyhkaistyt nestettä raskaammat epäpuhtaudet joutuvat täten laskeutuessaan alaspäin suoraan vi τtausra koon, josta mitattava neste tempaa epäpuhtaudet mukaansa ja kul-5 jettaa ne mittauskanavan poistokohtaan.The invention is based on the idea that the measuring channel is adapted to operate in a horizontal position, whereby the flow gap can be arranged to be located in a mole of the wall of the measuring channel 35, which in the operating position is located <, <7 f r · ·. The wiped-off contaminants heavier than the liquid thus fall as they descend directly directly into the flow rate, from which the liquid to be measured entrains the contaminants and transports them to the outlet of the measuring channel.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen, virtamittarin erästä. edullista scvellutusmuotoa edestä nähtynä, 10 kuvio 2 esittää mittaria sivulta nähtynä leikkauksena pitkin kuvi<-'usa olevaa viivaa II-II, kuvio 3 esittää mittaria edestä nähtynä leikkauksena pitkin kuviossa 2 olevaa viivaa I1I-III, kuvio k esittää mittaria sivulta nähtynä leikkauksena 15 pitkin kuviossa 3 olevaa viivaa IV-IV, kuvio 5 esittää mittaria edestä nähtynä leikkauksena pitkin kuviossa 4 olevaa viivaa V-V, kuvio 6 esittää mittaria sivulta nähtynä leikkauksena pitkin kuviossa 3 olevaa viivaa VI-VI, 20 kuvio 7 esittää mittaria pohjasta nähtynä, ja kuvio 3 esittää mittaria päältä nähtynä leikkauksena pitkin kuviossa 1 olevaa viivaa VIII-VIII.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a batch of a current meter according to the invention. the preferred embodiment is seen from the front, Fig. 2 shows the meter in a side section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows the meter in a section along the line I1I-III in Fig. 2, Fig. k shows the meter in a section along the line 15 Fig. 3 is a line IV-IV, Fig. 5 is a front sectional view of the meter taken along line VV in Fig. 4, Fig. 6 is a side sectional view of the meter taken along line VI-VI in Fig. 3, Fig. 7 is a bottom plan view, and Fig. 3 is a bottom view. the meter as a sectional view taken along line VIII-VIII in Figure 1.

Piirustuksissa esitetty tilavuusvirtamittari koostuu teräksisestä asennusosasta 1 ja sen päälle kiinnitetystä lä~ 25 pinäkyvästa muovisesta mittausosasta 2. Mittausosassa on lieriömäinen mittauskanava 3, jossa on aksiaalisesta liikkuva osoitinmäntä 4, jota jousi 5 painaa mittauskanavan tulopää-tä kohti.The volume flow meter shown in the drawings consists of a steel mounting part 1 and a transparent plastic measuring part 2 mounted thereon. The measuring part has a cylindrical measuring channel 3 with an axially movable indicator piston 4 pressed by a spring 5 towards the inlet end of the measuring channel.

Asennusosassa 1 on ilolixtäntäauk.ko 6 mitattavaa nes-30 tettä varten, joka tuloaukko on yhdistetty kanavien 7, 8, 9 ia 1C kautta mittauskanavan 3 tulopäähän. Asennusosassa on lisäksi poistoliitäntäaukko 11, joka on yhdistetty kanavalla 12 mittauskanavaan ja kanavalla 13 painemittariin li. Kanavaan 8 on asennettu säätöruuvilla 15 aseteltavissa oleva 35 kuristuselin 16, joka muodostaa kanavaan kuristuskohdan mittauskanavaan tulevan tilavuusvirran säätämiseksi halutun suuruiseksi kalibroinnin yhteydessä. Painemittaria 14 käyte- 61 7 n 4 ....... o tään erityisesti sellaisissa sovellutuksissa, joissa mittaria käytetään tiivisteiden tiivisteveden valvontaan.The mounting part 1 has an ilixtlet opening 6 for the liquid to be measured, which inlet opening is connected via channels 7, 8, 9 and 1C to the inlet end of the measuring channel 3. The mounting part further has an outlet connection opening 11, which is connected by a channel 12 to a measuring channel and by a channel 13 to a pressure gauge li. A throttle member 16 adjustable by an adjusting screw 15 is mounted in the duct 8, which forms a throttling point in the duct for adjusting the volume flow into the measuring duct to the desired value during calibration. The pressure gauge 14 is used 61 7 n 4 ....... o especially in applications where the gauge is used to monitor the sealing water of the seals.

Mittari on tarkoitettu kiinnitettäväksi käyttöpaikalla sopivaan kannattimeen, tukeen tai muulle alustalle tai itse 5 putkiston varaan siten, että mittauskanava sijaitsee makaavassa asennossa eli pituusakselillaan vaakasuorasti. Mit-tausosassa 2 oleva asteikko 30, kuvio 1, josta voidaan suoraan lukea kyseessä oleva tilavuusvirta, on tämän takia tehty luettavaksi mittauskanavan vaaka-asennossa.The meter is intended to be mounted on site at a suitable support, support or other base or on the piping itself so that the measuring channel is located in a horizontal position, i.e. horizontally on its longitudinal axis. The scale 30 in Fig. 2, Fig. 1, from which the volume flow in question can be read directly, is therefore made readable in the horizontal position of the measuring channel.

10 Kanavaan 7 on asennettu suunnanvaihtoventtiili 17, ku vio 8, johon kuuluu venttiilin rungossa aksiaalisesti liikkuva käyttökara 18, jonka sisäpäähän on kiinnitetty sulku-levy 19 ja ulkopäähän painike 20. Painikkeen ja rungon väliin sovitettu jousi 21 työntää karaa kuviossa 8 esitettyyn 15 mittausasentoon, jossa sulkulevy painautuu venttiilin rungon putkimaista jatketta 22 vasten. Painikkeen ollessa sisään-painettuna sulkee sulkulevy kanavien 7 ja 8 välisen yhdysau-kon 23, kuten kuviossa 5 on esitetty. Putkimaiseen jatkeeseen 22 on tehty poraus 24, joka yhdistää jatkeen sisätilan 20 asennusosaan tehtyyn kanavaan 25, joka vuorostaan on yhdistetty kanavalla 26, kuvio 5, mittauskanavan 3 jousen puoleiseen päähän.10 A reciprocating valve 17, FIG. the shut-off plate presses against the tubular extension 22 of the valve body. When the button is pressed in, the closing plate closes the connecting opening 23 between the channels 7 and 8, as shown in Fig. 5. A bore 24 is made in the tubular extension 22, which connects the extension 25 to a channel 25 made in the installation part of the interior 20, which in turn is connected by a channel 26, Fig. 5, to the spring-side end of the measuring channel 3.

Mittauskanavan 3 lieriömäisen seinän alaosaan on muodostettu vinoporaus eli U-muotoinen virtausrako 27, joka 25 viettää noin 5° kulmassa mittauskanavan tulopäästä poist-uka-navaan 12 asti. Osoitinmänn^n 4 suljetun pään kohdalla on rengasmainen kehäura, joka on yhdistetty säteettäisellä aukolla 28 ja aksiaalisella keskiaukolla 20 männän sisätilan ja edelleen mittauskanavan 3 jousen puoleiseen t.11-<*n 3r.An oblique bore, i.e. a U-shaped flow gap 27, is formed in the lower part of the cylindrical wall of the measuring channel 3, which extends at an angle of about 5 ° from the inlet end of the measuring channel to the outlet 12. At the closed end of the pointer piston 4 there is an annular circumferential groove connected by a radial opening 28 and an axial central opening 20 to the spring-side t.11 - <* n 3r of the interior of the piston and further of the measuring channel 3.

30 Männä 'sä on holkkimainen jatke 4a, joka ocietää männän suljetun pään ja poistoaukon 12 väliin kulloinkin jäävän osan virtausraosta 27.The piston has a sleeve-like extension 4a which extends from the respective flow gap 27 between the closed end of the piston and the outlet opening 12.

Tilavuusvirtamittari toimii seuraavalla tavalla:The volume flow meter works as follows:

Mitattava neste virtaa mittariin tuloaukosta 6 kana-35 vien 7, 8, 9 ja 10 kautta mittauskanavaan 3. Mittauskanavaan virtaava neste kohdistaa osoitinmäntään 4 voiman, joka pyrkii siirtämään mäntää jousen 5 vaikutusta vastaan. Osoi- "760 5 tinmänp.än asento mittauskanavassa on riippuva.', n on nesteen nopeuspaineen ja staattisen painoon vaihtelu» .-Λ.» ja on nesteen tiiavuusvirtamäärän mittana. Osoit inmannan a sen -.o on helposti havaittavissa ulkopuolelta mittausosan läpinäkyvän 5 materiaalin ansiosta. Tilavuusvirran kasvaessa liikkuu mäntä nesteen painamana jousta vastaan. Samanaikaisesti avautuu suurempi ulosvirtausaukko nesteelle kaltevan virtausraon 27 ansiosta. Tällöin osa nesteen nopeuspaineesta muuttuu staattiseksi paineeksi, jolloin mäntä siirtyy tilanteen ja vir-10 tausmäärän edellyttämään asentoon. Tilavuusvirta voidaan suoraan lukea asteikolta 30 männän asennon perusteella. Männän aukot 28 , 29 tasaavat nestepaineet mittauskanavnssa männän eri puolilla.The liquid to be measured flows into the meter from the inlet 6 through the channels 7, 8, 9 and 10 to the measuring channel 3. The liquid flowing into the measuring channel applies a force to the indicator piston 4 which tends to move the piston against the action of the spring 5. The position of the "760 5 tin pn. In the measuring channel is dependent. ', N is the variation of the velocity pressure and the static weight of the liquid».-Λ. » and is a measure of the tightness flow of the liquid.The indicator a its -.o is easily visible from the outside due to the transparent material 5 of the measuring part. whereby the piston moves to the position required by the situation and the flow rate.The volume flow can be read directly from the scale on the basis of the position of the piston 30. The piston openings 28, 29 equalize the fluid pressures in the measuring channel on different sides of the piston.

Kun mittari halutaan puhdistaa, painetaan suunnanvaih-15 toventtiilin 17 painiketta 20. Tällöin sulkulevy 19 sulkee kanavien 7 ja 8 välisen yhdysaukor 23, niin että nesteen virtaus tuloaukosta 6 kanavan 10 kautta mittauskanavaan estyy. Samanaikaisesti avautuu kuitenkin yhteys kanavasta 7 suunnan-vaihtoventtiilin putkimaisen jatkeen 22 ja porauksen 24 20 kautta kanavaan 25 ja edelleen kanavan 26 kautta mittauskanavan 3 jousen puoleiseen tilaan 3'. Nesteen paineen ja jousen 5 yhteisestä voimavaikutuksesta siirtyy mäntä perusasentoonsa tulokanavan 10 kohdalle. Tarkan liukusovitieen johdosta mäntä samalla pyyhkii mittauskanavan sisäpintaan mad -25 dollisesti kiinnittyneen liman ja epäpuhtaudet irti puhdistaen täten mittarin näyttöaiueen. Nestevirtaus mittauskanavan 3 poistokanavaan 12 ei kuitenkaan katkea, sillä neste pääsee osoitinmännän 4 aukkojen 28 ja 29 kautta mittauskanavan tulopuoleiseen tilaan 3" ja sieltä edelleen virtausraon 27 30 kautta poistokanavaan 12. Aukossa 28 syntyy voimakas paine-häviö, jolloin paine mittauskanavan tilassa 3' on suurempi kuin tilassa 3", joten mäntä siirtyy silmänräpäyksellisesti perusasentor isä. Kun painike 20 vapautetaan, palauttaa jousi 2.1 käyttöka o alkuasentoonsa, jolloin yhdysaukko 23 avautuu ?-5 ja ! utkimair n jatke 22 jälleen sulkeutuu. Tämän johdosta ne -en virtaus palautuu kanavien 7, 8, 9 ja 10 kautta mit- 6 -Ί f ? ΡWhen it is desired to clean the meter, the button 20 of the reversing valve 17 is pressed. At the same time, however, the connection opens from the channel 7 through the tubular extension 22 of the reversing valve and the bore 24 20 to the channel 25 and further via the channel 26 to the spring-side space 3 'of the measuring channel 3. Due to the combined force of the fluid pressure and the spring 5, the piston moves to its basic position at the inlet channel 10. Due to the precise sliding fit, the piston at the same time wipes away the mucus and impurities that have adhered to the inner surface of the measuring channel, thus cleaning the display area of the meter. However, the liquid flow to the outlet channel 12 of the measuring channel 3 is not interrupted, as the liquid enters the measuring channel inlet 3 "through the openings 28 and 29 of the pointer 4 and further through the flow gap 27 30 to the outlet channel 12. than in mode 3 ", so the piston moves in the blink of an eye to the basic position of the father. When the button 20 is released, the spring 2.1 returns the operating position to its initial position, whereby the connecting opening 23 opens? -5 and! utkimair's extension 22 closes again. As a result, the flow of ne -en is restored through channels 7, 8, 9, and 10 to 6 -Ί f? Ρ

i *' O ‘Ji * 'O' J

tauskanavan tulopuolelle, niin että osoi tir.mäntä jälleen osoittaa nesteen virtaamaa. Fuhdistus voidaan tällä t.·'· vai la toistaa painamalla painiketta halutun monta vertaa.on the inlet side of the back channel, so that the pointing throat piston again indicates the flow of liquid. The cleaning can be repeated with this t. · '· Or la by pressing the button as many times as desired.

Huomataan, että mittauskanavan makaavan käyttöasennon 5 ansiosta ja sen johdosta, että virtausrako sijaitsee mittauskanavan alimmassa osassa ja ulottuu aksiaalisesta mittauskanavan koko näyttöälueen yli, tulevat osoitinnännän puhdistus iskun avulla mittauskanavan sisäpinnasta irrotetut -estettä raskaammat epäpuhtaudet laskeutumaan itsestään suoraan 19 virtausrakoon, josta po i s to kohtaan virtuava neste tempaa ne mukaansa ja k ui ;o 1 taa ne- poi·1. mi11aυs·*anavasta.It is noted that due to the horizontal operating position 5 of the measuring channel and the fact that the flow gap is located in the lowest part of the measuring channel and extends axially over the entire display area of the measuring channel, contaminants heavier than the the liquid grabs them and takes them; mi11aυs · * anavasta.

Piirustukset la niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen mittari vaihdella huomattavasti-15 kin patenttivaatimusten puitteissa.The accompanying description of the drawings 1a is only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the meter according to the invention can vary considerably within the scope of the claims.

Claims

7 61 7 6 O

A tightness flow meter for measuring a flowing medium, in particular a liquid flow rate, comprising 5 a cylindrical measuring channel (3) with an inlet (10) and an outlet (12) for guiding the medium to be measured through the measuring channel, an axially movable pointer piston (4) in the measuring channel. the fluid flowing from the hub moves to different axial positions in the measuring channel depending on the flow rates, and an axial flow gap (27) in the measuring channel influenced by the axial position of the pointer piston, the measuring channel (3) being adapted to be mounted in a horizontal operating position. 27) is formed in the wall of the measuring channel to be located in the operating position in the lower part of the measuring channel.

A volume meter according to claim 1, characterized in that the flow gap (27) is formed by at least one groove in the wall surface of the measuring channel (3), which continuously deepens towards the outlet point (12).

Volume meter according to Claim 2, characterized in that the flow gap (27) has a U-shaped cross section.

Volumetric meter according to Claim 2 or 3, characterized in that the flow gap (27) extends substantially from the inlet point (10) of the measuring channel (3) to its outlet point (12).

A volume meter according to any one of claims 2 to 4, comprising a mounting part (1) and a transparent measuring part (2) mounted thereon, wherein said measuring channel (3) is located, characterized in that the flow gap (27) ) is formed at a point in the wall of the measuring channel (3) closest to the mounting part (1).