CS277116B6

CS277116B6 - Flow and volume measuring devices

Info

Publication number: CS277116B6
Application number: CS904001A
Authority: CS
Inventors: Antonin Ing Csc Machalek
Original assignee: Vyzk Ustav Zemedelske Techniky
Priority date: 1990-08-15
Filing date: 1990-08-15
Publication date: 1992-11-18
Also published as: CS400190A3

Abstract

V měrné komoře (2) se nachází pohyblivá měrná nádobka (13) s výtokovou hubicí (14), přičemž tato měrná nádobka (13) je v horní i dolní poloze přidržována magnetickou silou, takže k odtržení z horní polohy je potřebná určitá hmotnost kapaliny v této nádobce a k odtržení ze spodní polohy je nutné určité množství kapaliny vně této nádoby dostatečné k vyvolání potřebné vztlakové síly. V měrné komoře (2) je nad měrnou nádobkou (13) ve svislé ose pohyblivá rozdělovači destička (12) a vnější trubice (3) propojující akumulační komoru (1) a měrnou komoru (2).In the measuring chamber (2) there is a movable measuring vessel (13) with an outlet nozzle (14), and this measuring vessel (13) is held in the upper and lower positions by magnetic force, so that to tear it off from the upper position a certain weight of liquid in this vessel is required, and to tear it off from the lower position a certain amount of liquid outside this vessel is required, sufficient to cause the necessary buoyancy force. In the measuring chamber (2) there is a distributor plate (12) movable in the vertical axis above the measuring vessel (13) and an outer tube (3) connecting the accumulation chamber (1) and the measuring chamber (2).

Description

Vynález se týká zařízení pro měření průtoku a množství kapaliny v atmosférickém nebo podtlakovém prostředí a zvláště je výhodné pro měření množství nadojeného mléka v potrubním dojícím zařízení a v dojírnách.The invention relates to a device for measuring the flow rate and the amount of liquid in an atmospheric or vacuum environment and is particularly advantageous for measuring the amount of milked milk in a pipe milking device and in milking parlors.

Pro měření množství proteklé kapaliny vážením jsou známa řešení jak pro kontinuální měření, kdy kapalina vytéká z váženého prostoru štěrbinou, tak i pro dávkové měření jako jsou měřiče s překlapovací miskou, nebo s otáčejícím se bubnem. Společnou nevýhodou těchto řešení je velká složitost zařízení, nepřesnost při extrémních průtocích a špatná čistitelnost.Solutions are known for measuring the amount of liquid flowed by weighing, both for continuous measurements, where the liquid flows out of the weighed space through a slit, and for batch measurements, such as meters with a flip-flop bowl or with a rotating drum. The common disadvantage of these solutions is the great complexity of the device, inaccuracy at extreme flows and poor cleanability.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstatou je to, že v měrné komoře se nachází ve svislé ose pohyblivá měrná nádobka opatřená na dně výtokovou hubicí s permanentním magnetem čidla polohy měrné nádobky a s prstencovým permanentním magnetem, přitaženým v horní poloze měrné nádobky k hornímu permanentnímu magnetu, pevně přichycenému na vnitřní trubici a v dolní poloze měrné nádobky k dolnímu permanentnímu magnetu umístěném na dně komory; dále se v měrné komoře nad měrnou nádobkou nachází ve svislé ose pohyblivá rozdělovači destička s vnitřním otvorem, větším než je vnější průměr vnější trubice, propojující akumulační komoru a měrnou komoru, ale menším než je průměr talířku připevněném na vnitřní trubici procházející vnější trubicí a uchycené v akumulační komoře v držáku, přičemž vnější průměr rozdělovači destičky je menší než vnitřní průměr měrné komory, ale větší než průměr měrné nádobky.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device according to the invention, the essence of which is that in the measuring chamber there is a vertical measuring container provided at the bottom with an outlet nozzle with a permanent magnet of the measuring container position sensor and an annular permanent magnet attracted to the upper a permanent magnet fixedly attached to the inner tube and in the lower position of the measuring container to the lower permanent magnet located at the bottom of the chamber; furthermore, in the measuring chamber above the measuring container, there is a vertically movable distribution plate with an inner hole larger than the outer diameter of the outer tube connecting the storage chamber and the measuring chamber, but smaller than the diameter of the plate mounted on the inner tube passing through the outer tube and an accumulation chamber in the holder, wherein the outer diameter of the distribution plate is smaller than the inner diameter of the measuring chamber but larger than the diameter of the measuring container.

V případě, kdy se měrná nádobka nachází v horní poloze je rozdělovači destička nadzvednuta měrnou nádobou nad nátokový otvor, takže kapalina může z akumulační komory natékat do měrné nádoby, přičemž výtokový otvor měrné nádoby je uzavřen a výtokový otvor měrné komory je otevřen.In the case where the measuring container is in the upper position, the distribution plate is lifted by the measuring container above the inlet opening, so that liquid can flow from the storage chamber into the measuring container, the outlet opening of the measuring container being closed and the outlet opening of the measuring chamber open.

V případě, kdy je měrná nádoba ve spodní poloze, rozdělovači destička zůstane ležet na talířku pod nátokovým otvorem, takže kapalina natéká z akumulační komory po rozdělovači destičce vně měrné nádoby do prostoru mezi měrnou nádobou a stěnou měrné komory, přičemž výtokový otvor z tohoto prostoru je uzavřen a výtokový otvor z měrné nádobky otevřen.In the case where the measuring vessel is in the lower position, the distribution plate remains lying on the plate under the inlet opening, so that liquid flows from the accumulation chamber along the distribution plate outside the measuring vessel into the space between the measuring vessel and the measuring chamber wall. closed and the outlet from the measuring container is open.

Ve výtokové hubici měrné komory, do které zasahuje výtokové hubice měrné nádoby je umístěno čidlo, které snímá polohu měrné nádoby a dává impulsy pro sčítání odměřených dávek kapaliny.A sensor is located in the outlet nozzle of the measuring chamber, into which the outlet nozzle of the measuring container extends, which senses the position of the measuring container and gives pulses for counting the measured doses of liquid.

Akumulační komora je stále propojena s měrnou komorou a výtokovým otvorem měrné komory trubicí s otvory, uchycené v držáku umístěném v akumulační komoře. Na této trubici je dále v měrné komoře uchycen talířek a pod nímž jsou v trubce výše uvedené otvory. Pro měření pěnivých kapalin je v akumulační komoře na trubici pohyblivě umístěn plovák, který zamezuje přístupu pěny do měrné komory. V dosedací ploše plováku jsou vytvořeny drážky pro umožnění odtoku zbytku kapaliny z akumulační komory.The storage chamber is still connected to the measuring chamber and the outlet opening of the measuring chamber by a tube with holes mounted in a holder located in the storage chamber. A plate is also mounted on this tube in the measuring chamber and under which the above-mentioned holes are located in the tube. To measure foaming liquids, a float is movably placed on the tube in the accumulation chamber, which prevents foam from entering the measuring chamber. Grooves are formed in the abutment surface of the float to allow the remaining liquid to drain out of the accumulation chamber.

Řešení podle vynálezu má výhody oproti druhým zařízením ve zvýšení přesnosti měření, protože obě odměřené porce jsou váženy bez negativního vlivu tření v měřících mechanismech, neboť měrná nádoba je v měrné komoře umístěna volně. Další výhodou je zlepšení čistitelnosti, protože při čištění a dezinfekci se celý vnitřní prostor měřiče může zaplnit roztokem, aniž by vzniklo nebezpečí roztoku do podtlakových cest, nebo jiných citlivých míst. Jednoduchá konstrukce zařízení a vyhodnocování významně zlepšuje jeho spolehlivost. Vzhledem k tomu, že měřič nepotřebuje ke své činnosti žádné silové prvky, jako jsou elektromagnetické ventily a k sčítání odměřených dávek postačí jednoduchý kalkulátor, může být celé zařízení napájeno baterií.The solution according to the invention has advantages over the other devices in increasing the accuracy of the measurement, since both measured portions are weighed without the negative effect of friction in the measuring mechanisms, since the measuring vessel is placed freely in the measuring chamber. Another advantage is the improvement of cleanability, because during cleaning and disinfection, the entire internal space of the meter can be filled with solution without the risk of the solution in vacuum paths or other sensitive places. The simple design and evaluation of the device significantly improves its reliability. Since the meter does not need any power elements for its operation, such as solenoid valves, and a simple calculator is sufficient to add the measured doses, the entire device can be powered by a battery.

Na přiložených výkresech je v řezu znázorněn příklad provedení zařízení pro měření množství a průtoku kapalin podle vynálezu. Na obr. 1 je znázorněn měřič ve stavu, kdy je měrná nádobka v dolní poloze a na obr. 2 v horní poloze.The accompanying drawings show in cross-section an example of an embodiment of a device for measuring the amount and flow of liquids according to the invention. Fig. 1 shows the meter in a state where the measuring container is in the lower position and Fig. 2 in the upper position.

Měřič sestává z akumulační komory 1, pod kterou se nachází měrná komora 2, vzájemně propojené vnější trubicí 3,. Měřená kapalina je přiváděna do měřiče hubicí 4 a odváděna z měřiče výtokovou hubicí 5. Pokud se měření provádí v podtlakovém prostředí, je výtokové hubice 5 současně připojena na zdroj podtlaku. Akumulační a měrná komora jsou dále propojeny vnitřní trubicí 6., v jejíž dolní části je pevně přichycen horní permanentní magnet 7 a talířek 2· Vnitřní trubice 6 je fixována v akumulační komoře pomocí držáku 9 a dosahuje pod víko 10. Na této trubce je pro případ měření pěnivých kapalin suvně umístěn plovák 11. Nad talířkem 8 se nachází ve svislé ose pohyblivá rozdělovači destička 12, která má uprostřed otvor větší než je vnější průměr vnější trubice 2z ale menší než je průměr talířku 8. Vnější průměr destičky 12 je menší než vnitřní průměr měrné komory. V měrné komoře se nachází měrná nádoba 13 s výtokovou hubicí 14 s otvory 15, permanentním magnetem 16., čidla polohy 20 měrné nádobky 13., která zasahuje volně do hubice 5. Ve dně nádobky 13 je upevněn prstencový permanentní magnet 17· Ve dně 18 měrné komory je upevněn dolní permanentní magnet 19. Ve výtokové hubici 5 je připevněn jazýčkový kontakt 20, který reaguje na polohu permanentního čidla polohy 20 měrné nádobky 11. Pro urychlení odtoku kapaliny jsou ve vnitřní trubce 6. pod talířkem otvory 21.The meter consists of an accumulation chamber 1, under which there is a measuring chamber 2, interconnected by an outer tube 3. The measured liquid is supplied to the meter through a nozzle 4 and discharged from the meter through an outlet nozzle 5. If the measurement is performed in a vacuum environment, the outlet nozzle 5 is simultaneously connected to a vacuum source. The accumulation and measuring chamber are further connected by an inner tube 6, in the lower part of which the upper permanent magnet 7 and the plate 2 are firmly attached. The inner tube 6 is fixed in the accumulation chamber by means of a holder 9 and reaches under the lid 10. measuring the foaming liquids, a float 11 is slidably mounted. Above the plate 8 there is a vertically movable distributor plate 12, which has an opening in the middle larger than the outer diameter of the outer tube 2z but smaller than the diameter of the plate 8. The outer diameter of the plate 12 is smaller than the inner diameter. measuring chambers. In the measuring chamber there is a measuring container 13 with an outlet nozzle 14 with openings 15, a permanent magnet 16, position sensors 20 of the measuring container 13, which extends freely into the nozzle 5. An annular permanent magnet 17 is mounted in the bottom of the container 13. In the bottom 18 A lower permanent magnet 19 is mounted in the measuring chamber. A tongue contact 20 is mounted in the outlet nozzle 5, which responds to the position of the permanent position sensor 20 of the measuring container 11. To accelerate the outflow of liquid, there are holes 21 under the plate.

Funkce měřiče je následující. Kapalina natéká hubicí 4 do akumulační komory 1. Po nadzvednutí plováku 11 stéká kapalina mezikružím vytvořeným mezi vnější trubicí 2 a vnitřní trubicí 2 na talířek 8 a po destičce .12 do měrné komory 2· Měrná nádobka 12 je přitažena ke dnu měrné komory 18 prstencovým permanentním magnetem 17 a dolním permanentním magnetem 19. Na prstencovém permanentním magnetu 17 je ze spodní strany nalepen těsnící kroužek 22, takže kapalina nemůže vytékat z měrné komory. Hladina kapaliny v měrné komoře stoupá do té doby, kdy vztlaková síla, která se rovná hmotnosti kapaliny vytlačené měrnou nádobkou, překročí přítažnou sílu prstencového permanentního magnetu ^7 a dolního permanentního magnétu 19. Následuje přemístění nádobky do horní polohy, jak je znázorněno na obr. 2. Měrná nádobka 13 nadzvedne rozdělovači destičku 12 nad výtokový otvor trubky 2/ takže kapalina natéká po talířku 2 do měrné nádobky 12. Výtokový otvor měrné nádobky 13 je uzavřen pryžovým těsnícím kroužkem 23 stlačeným mezi prstencovým permanentním magnetem 17 a horním permanentním magnetem 2· Odvážená kapalina vytéká z měrné komory 2 do výtokové hubice 5 otvory 15 v hubici 14. Jazýčkový kontakt se rozepne a neznázorněný kalkulátor připočítá hmotnost vyteklé kapaliny. Přitékající kapalina zaplňuje mezitím měrnou nádobku 13 do té doby, dokud hmotnost měrné nádobky 13 s kapalinou a hmotnost rozdělovači destičky 13 nepřekročí přítažnou sílu horního permanentního magnetu 7 a prstencového permanentního magnetu 17. Po překročení této síly se měrná nádobka 13 přesune do spodní polohy, jak je znázorněna na obr. 1, výtokový otvor měrné nádobky se otevře a odvážná kapalina z nádobky vyteče.. Jazýčkový kontakt 20 se opět sepne a kalkulátor opět připočítá hmotnost vyteklé kapaliny. Tento cyklus se neustále opakuje.The function of the meter is as follows. The liquid flows through the nozzle 4 into the accumulation chamber 1. After lifting the float 11, the liquid flows through the intermediate ring formed between the outer tube 2 and the inner tube 2 onto the plate 8 and along the plate 12 into the measuring chamber 2. The measuring container 12 is attracted to the bottom of the measuring chamber 18 by an annular permanent a magnet 17 and a lower permanent magnet 19. A sealing ring 22 is glued to the annular permanent magnet 17 from below, so that the liquid cannot flow out of the measuring chamber. The liquid level in the measuring chamber rises until a buoyancy force equal to the weight of the liquid expelled by the measuring container exceeds the attraction force of the annular permanent magnet 17 and the lower permanent magnet 19. The container is then moved to the upper position as shown in FIG. 2. The measuring container 13 raises the distribution plate 12 above the outlet opening of the tube 2 / so that the liquid flows along the plate 2 into the measuring container 12. The outlet opening of the measuring container 13 is closed by a rubber sealing ring 23 compressed between the annular permanent magnet 17 and the upper permanent magnet 2. the liquid flows out of the measuring chamber 2 into the outlet nozzle 5 through the openings 15 in the nozzle 14. The tongue contact opens and the calculator (not shown) adds the weight of the leaked liquid. The incoming liquid fills the measuring container 13 in the meantime until the weight of the liquid measuring container 13 and the weight of the distribution plate 13 exceeds the attraction force of the upper permanent magnet 7 and the annular permanent magnet 17. After exceeding this force, the measuring container 13 moves to the lower position as is shown in Fig. 1, the outlet opening of the measuring container is opened and the weighing liquid flows out of the container. The reed contact 20 closes again and the calculator adds the weight of the spilled liquid again. This cycle is constantly repeated.

Proti vniknutí hrubých nečistot, jako jsou kousky slámy, a pro hrubou filtraci je v akumulační komoře umístěno vyjímatelné síto 24.·A removable sieve 24 is placed in the storage chamber to prevent coarse dirt, such as pieces of straw, from entering and coarse filtration. ·

Vynález může být použit v zemědělství pro měření průtoku a množství nadojeného mléka při dojení do potrubí ve vazných stájích, nebo dojení v dojírnách ve stájích s volným ustájením. Dále může být vynález využit v průmyslu pro dávkování kapalin. Zařízení může pracovat v podtlakovém i atmosférickém prostředí.The invention can be used in agriculture to measure the flow and amount of milked milk when milked in pipes in tethered stables, or milked in milking parlors in free-range stables. Furthermore, the invention can be used in the liquid dispensing industry. The device can work in both vacuum and atmospheric environments.

Claims

PATENT CLAIMS

Device for measuring the flow and amount of liquid, consisting of an accumulation chamber provided with an inlet nozzle and a measuring chamber connected to it with an outlet nozzle, characterized in that in the measuring chamber (2) there is a measuring container (13) movable in the vertical axis an outlet nozzle (14) with a permanent magnet (16) of the position sensor (20) of the measuring container (13) and with an annular permanent magnet (17) pulled in the upper position of the measuring container (13) to the upper permanent magnet (7) firmly attached to an inner tube (6), and in the lower position of the measuring container (13) to a lower permanent magnet (19) located in the bottom of the chamber (2); furthermore, in the measuring chamber (2) above the measuring container (13), there is a movable distribution plate (12) movable in the vertical axis with an inner hole larger than the outer diameter of the outer tube (3) connecting the accumulation chamber (1) and the measuring chamber (2). , but smaller than the diameter of the plate (8) mounted on the inner tube (6) passing through the outer tube (3) and mounted in the storage chamber in the holder (9), the outer diameter of the distribution plate (12) being smaller than the inner diameter of the measuring chamber, but larger than the diameter of the measuring container (13).

Device for measuring the flow and amount of liquid according to claim 1, characterized in that the accumulation chamber (1) and the measuring chamber (2) are further connected by an inner tube (6) passing through the outer tube (3), the inner tube (6) ) is mounted in the accumulation chamber in the holder (9) and in the measuring chamber (2) a plate (8) is mounted on it and under which there are holes (21) in the tube (6).

Device for measuring the flow and amount of liquid according to claims 1 and 2, characterized in that a float (11) is slidably arranged in the accumulation chamber (1) on the inner tube (6) for measuring foaming liquids, overlapping the opening between an inner tube (6) and an outer tube (3), wherein in the abutment surface of the float (11) there are grooves (11a) for the outflow of the remaining liquid from the accumulation chamber (1).