EGZEMPLARZ ARCHIWALNY

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej d2)opis OCHRONNY WZORU UŻYTKOWEGO (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: EGZEMPLARZ ARCHIWALNY (19) PL (n)62611 (13) Y1 (51) IntCI. G01F 1/115 ( ) (54) Przepływomierz turbinowy śrubowy z wirnikiem poziomym (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 20/01 (73) Uprawniony z prawa ochronnego: Siepnewski Aleksander, Poznań, PL (45) O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: WUP 09/06 (72) Twórca(y) wzoru użytkowego: Marian Ruszczyński, Luboń, PL Jarosław Broniewski, Poznań, PL CM (O

2 Przepływomierz turbinowy śrubowy z wirnikiem poziomym Przedmiotem wzoru użytkowego jest przepływomierz turbinowy śru bowy z wirnikiem poziomym, przeznaczony do pomiaru natężenia ustalo nego i nieustalonego przepływu mediów płynnych, zwłaszcza gazów w in stalacjach przemysłowych. Znane i stosowane przepływomierze turbinowe składają się z obudowy i umocowanego wewnątrz niej korpusu, w którym jest umieszczona jednostopniowa, osiowa turbina o łopatkach wirnika stanowiących po wierzchnię śrubową oraz opływowa osłona przednia. Przepływające me dium płynne, działając na łopatki koła wirnikowego turbiny, ustawione pod kątem do kierunku przepływu tego medium, powoduje powstanie momentu obrotowego. Ułożyskowane koło wirnikowe porusza się z pręd kością obrotową, która pozostaje w określonej proporcji do strumienia przepływającego medium płynnego. Z brytyjskiego opisu patentowego GB znany jest miernik przepływu cieczy posiadający wirnik ułożyskowany na półwałku osadzo nym współśrodkowo wewnątrz korpusu turbiny. We wgłębieniu na przed niej ścianie wirnika jest osadzona wkładka posiadająca szczelinę z umieszczoną w niej sztabką magnetyczną. Środek sztabki magnetycznej, pomiędzy jej biegunami, jest rozmieszczony współśrodkowo, w osi geome trycznej wirnika. Naprzeciw przedniej ściany wirnika i umieszczonej w niej sztabki magnetycznej jest rozmieszczony drutowy czujnik impulsowy, osłonięty pochwą z materiału obojętnego magnetycznie. Drutowy czujnik

3 2 impulsowy jest osadzony prostopadle do geometrycznej osi wzdłużnej wir nika i jest połączony przewodami z miernikiem objętości przepływu umieszczonym na zewnątrz korpusu turbiny, do którego przekazuje im pulsy elektryczne o częstotliwości równej częstotliwości obrotów wirnika turbiny. Przez fakt, że uzyskiwane wskutek wirowania turbiny impulsy elektryczne są generowane przez zmiany kierunku pola magnetycznego, wytwarzanego przez wirujący wraz z turbiną magnes stały, a nie przez indukowanie na pięcia zmiennego, miernik przepływu charakteryzuje się dużą dokładno ścią i znikomym zapotrzebowaniem energii elektrycznej. Nadto, są to im pulsy spolaryzowane dodatnio, o napięciu około 3 V i czasie trwania 10 mikrosekund, niezależne od prędkości obrotowej turbiny, co także pozy tywnie wpływa na dokładność urządzenia. Drutowy czujnik impulsowy wykorzystuje zjawisko generacji impulsów elektrycznych w specjalnym drucie o małej średnicy i specyficznych wła ściwościach magnetycznych podczas zmiany natężenia pola magnetyczne go. Zwany jest powszechnie czujnikiem Wieganda, albo czujnikiem pracu jącym według efektu Wieganda, od nazwiska odkrywcy. Przepływomierz turbinowy śrubowy z wirnikiem poziomym według wzoru użytkowego, składa się z obudowy, umieszczonego w niej korpusu turbiny, w którym ułożyskowany jest wirnik z łopatkami, opływowej osło ny oraz z magnetoelektrycznego generatora impulsów. Magnetoelektryczny generator impulsów posiada magnes stały wirujący wraz z wirnikiem oraz drutowy czujnik impulsowy, przy czym obydwa te elementy są osadzone blisko siebie we wnętrzu korpusu turbiny, natomiast drutowy czujnik im pulsowy jest rozmieszczony w pomiarowej pochwie osadzonej prostopadle do geometrycznej osi wzdłużnej turbiny w gnieździe obudowy i jest połą czony z miernikiem objętości przepływu umieszczonym na zewnątrz obu-

4 3 dowy. Zgodnie z wzorem stały magnes ma kształt pierścienia i jest osa dzony na wałku wirnika turbiny. Przepływomierz według wzoru charakteryzuje się dużą niezawodnością i dokładnością w szerokim zakresie pomiarów przepływu cieczy. Jest przy tym nieczuły na wpływy zewnętrzne, szczególnie na działanie zewnętrz nych pól magnetycznych z uwagi na fakt, że cały generator impulsów znajduje się wewnątrz korpusu turbiny, która wraz z obudową przepły womierza stanowi ekran dla tego układu pomiarowego. Korzystnym skutkiem zastosowania magnesu pierścieniowego osadzonego na wałku wirnika turbiny jest możliwość zwiększenia ilości par biegunów magnesu, a tym samym zwielokrotnienia częstotliwości impulsów elek trycznych przekazywanych do mikroprocesora urządzenia pomiarowego. Pozwala to na zwiększenie dokładności pomiaru. Dalszym korzystnym skutkiem tego rozwiązania jest lepsze wyważenie turbiny, czego efektem jest jej stabilniejsza i bardziej niezawodna praca. Przedmiot wzoru jest uwidoczniony na rysunku, którego Fig. 1 przed stawia widok przepływomierza turbinowego w przekroju wzdłużnym, a Fig. 2 - widok przekroju poprzecznego korpusu turbiny przepływomierza wzdłuż linii A-A na Fig. 1. Przepływomierz turbinowy śrubowy z wirnikiem poziomym według wzoru posiada obudowę 1, wewnątrz której umocowany jest korpus 2 turbiny, ustalony w osiowym położeniu wspornikami 3. Wewnątrz korpu su 2 turbiny ułożyskowany jest wałek 4 turbiny, na którym jest osadzony wirnik 5 turbiny z łopatkami 6. Od strony wlotowej przepływomierza, do korpusu 2 turbiny zamocowana jest opływowa osłona 7. Wewnątrz korpusu 2 turbiny usytuowany jest generator impulsów, który składa się z pierścieniowego stałego magnesu 8, osadzonego na wałku 4 turbiny i drutowego czujnika impulsowego 9, który jest rozmieszczony w

5 4 pobliżu pierścieniowego stałego magnesu 8 w pomiarowej pochwie H) z materiału obojętnego magnetycznie, osadzonej prostopadle do geome trycznej osi wzdłużnej turbiny, w gnieździe 1^ obudowy 1 i w nieoznaczo nym na rysunku otworze wewnątrz wspornika 3 korpusu 2 turbiny. Drutowy czujnik impulsowy 9 jest połączony przewodem _12 z miernikiem 13 objętości przepływu umieszczonym na zewnątrz obudowy 1. Pełnomocnik: RZecznUc?FMtentowy W* mgr inż, ŁlĄndrzt landrzej Gołębniak {Nr wpisu na la/istą listę rzecz. pat. 1195) /

6 UofUl/y^ Zastrzeżenie ochronne Przepływomierz turbinowy śrubowy z wirnikiem poziomym, składający się z obudowy, umieszczonego w niej korpusu turbiny, w którym ułożyskowany jest wirnik z łopatkami, opływowej osłony oraz z magnetoelektrycznego generatora impulsów, który posiada magnes stały wirujący wraz z wirnikiem oraz drutowy czujnik impulsowy, przy czym obydwa te elemen ty są osadzone blisko siebie we wnętrzu korpusu turbiny, natomiast dru towy czujnik impulsowy jest rozmieszczony w pomiarowej pochwie osa dzonej prostopadle do geometrycznej osi wzdłużnej turbiny w gnieździe obudowy i jest połączony z miernikiem objętości przepływu umieszczonym na zewnątrz obudowy, znamienny tym, że stały magnes (8) ma kształt pierścienia i jest osadzony na wałku (4) wirnika (5) turbiny. Pełnomocnik: RzoeznlW Patentowy mgr inijkahdrzej Gołębniak (Nr wpisu tiajistę rzecz. pat. 1195)

7 1 1 O A Fig. 1 Pełnomocnik* x Rzecznik, ebterntowy mgr inż. Ar&rzłj Xiótębniak (Nr wpisu na listi rzecz. pat. 1195) /

8 Fig. 2 Pełnomocnik: RzeesraBIc ERpterafowy mgr inż. Armfzej Gołębniak (Nr wpisu na list$ rzecz. pat. 1195)