Устройство для обнаружения утечек воды и отказов у потребителя

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОБРЕТЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71.) Московский научно-исследовательский и проектный институт жилищного хозяйства(56) 1, Авторское свидетельство СССР И 9 638848, кл. С, 01 Р 1/68.2. Авторское свидетельство СССР % 179488, кп. б 01 Р 1/68 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ВОДЫ И ОТКАЗОВ У ПОТРЕБИТЕЛЯ, соаержащее трубопроводы с контролируемой холоднойи горячей водой и охватывающие их рубашки с тепловодами соединяющими внутреннюю полость с всйомогатепьным источником воды, а также включенные в аве основные мостовые . схемы термодатчики, часть из которыхизмерительные - размещена на трубопроводах подачи воды потребителю, по обестороны от рубашек, а вторая частькомпенсационные - на трубопроводахпоаачи воды до рубашек и открыто в атмосфере, о т и и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективностиконтроля, в него дополнительно введентепповоа, соеаиняющий полости рубашекмежду собой, два компенсационных термодатчика, установленных открыто в атмосфере у поверхности рубашек, и два измерительных термодатчика, расположенныхна поверхности рубашек, при этом дополнительные термоаатчики включены в плечи дополнительного измерительного моста,причем выходы авух основных мостов через пороговые элементы подключены ксхеме ИЛИ, а выход дополнительного моста через пороговое устройство. и инверторподключен к входу схемы И, второй входкоторой подключен к выходу схемы ИЛИ,Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может бытьприменено, в частности, дпя обнаруженияотказов (перерывы в водоснабжении, недопустимое снижение температуры горячей 5воды у потребителя) и утечек воды всистемах горячего и холодного водоснабжения жилых и общественных зданий,Известны тепловые расходомеры, в которых термопреобразователи и источник10тепловой энергии расположены на, наружной поверхности участка трубопровода.Известный расходомер содержит два разьемных элемента корпуса, охватывающихконтролируемый трубопровод, в каждомиэ которых на внутренней поверхностиустановлены нагреватель и термодатчики.Между разъемными элементами и трубопроводом для обеспечения надежного термического контакта располагается свинцовая прокладка 1 1 1,Недостатком расходомеров такого типаявляется необходимость в источнике электроэнергии, а также неэкономичность, обусловленная источником электроэнергии.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее трубопроводы с контролируемой холодной и Горячей водой иохватывающие их рубашки с тепловодами, 30соединяющими внутреннюю полость свспомогатейьным источником воды, а также включенные в две основные мостовыесхемы термодатчики, часть из кбторых -измерительные - размещена на трубопроводах подачи воды потребителю, по обестороны от рубашек, а вторая часть -компенсационные - на трубопроводах подачи воды до рубашек и открыто в атмосфере 2 1,40Применительно к оконечным потребителям воды известное устройство не может быть использовано, поскольку наличие естественной циркуляции в стоякахгорячей и холодной воды предопределяет 45наличие температурного градиента по длине трубопровода ответвления даже в случае, когда поток жидкости в нем за счетполезного водоразбора ипи утечек отсутствует. Величина. этого градиента пе- .ременка и является сложной функциейвремени, удаления точек измерений отстояка и между собой, температур водыи окружающего трубопровод воздуха.Бель изобретения - повышение эффек 55тивности контроля.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для обнаружения утечекводы и отказов у потребителя, содержащее трубопроводы с контролируемой холодной и горячей водой и охватывающиеих рубашки с тепловодами, соединяющимивнутреннюю полость с вспомогательнымисточником воды, а также включенные вдве основные мостовые схемы термодатчики,часть из которых-измерительные- размещена на трубопроводах подачи воды потребителю,по обе стороны от рубашек,а вторая часть-компенсационные- на трубопроводах подачи воды до рубашек и открытов атмосфере, дополнительно введены тепловод, соединяющий полости рубашек между собой, два компенсационных термодатчика, установленных открыто в атмосфе- .ре у поверхности рубашек, и два измери=тельных термодатчика, расположенных наповерхности рубашек, при этом дополнйтельные термодатчики включены в плечидополнительного измерительного моста,причем выходы двух основных мостов через пороговые элементы подключены ксхеме ИЛИ, а выход дополнительногомоста через пороговое устройство и инвертор подключен к входу схемы И, второй вход которого подключен к выходусхемы ИЛИ, а выход - в систему тепесигнализации.На чертеже представлена прИяципиальная схема устройства дпя обнаруженияутечек воды и отказов у потребителей.Устройство содержит два трубопровода сконтролируемой холодной 1 и горячей 2водой, подключенных соответственно кстоякам холодной 3 и горячей 4 воды,Трубопроводы 1 и 2 охвачены рубашками5 и 6. На трубопроводе 1 холодной водыв месте его ответвления от стояка установлены термодатчики 7 и 8, а послерубашки на трубопроводе 1 установлентермодатчик 9. В атмосфере отдельноот трубопроводов размещен термодатчик10, измеряющий температуру окружающего воздуха, Термодатчики 7 - 10 включены в первый измерительный мост 11, вкотором измерительные плечи моста образуют.термодатчики 7 и 9, а компенсационные - 8 и 10,На трубопроводе 2 горячей воды установлены в месте его ответвления от стояка термодатчики 12 и 13, а после рубашки на трубопроводе 2 - термодатчик14; в атмосфере для измерения температуры воздуха - термодатчик 15, Термодатчики 12 - 1 5 образуют второй измерительный мост 16, в котором измерительные плечи моста образуют термодатчики 12 и 14, а компенсационные - 13и 15.10153Дпя настройки мостов 11 и 16 вовсем диапазоне возможных измененийтемператур горячей воды и окружающеговоздуха последовательно и параплепьно стермодатчиками 8,10, 13 и 15 установлены постоянные резисторы й. Подборпоследовательно и параплельно установленных резисторов Б осуществляется таким образом, что при выходе за границузаданного рабочего диапазона температур 1 Одаже при отсутствии разбацанса одногоиз иэмеритепьных мостов (т,е, при отсутствии утечки перерыва в водоснабжении и полезного отбора воды) ток раэбапанса мостов 11 или 16 обеспечивап 15бы формирование сигнала. Для уравновешивания мостов 11 и 16 параплельнотермодатчнкам 7 и 17 попкпючены переменные сопротивления Б,ФДопопнительно в атмосфере установлены компенсационные термодатчики 17 и18, а на поверхности рубашек 5 и 6 -измеритепьные термодатчики 19 н 20,образующие дополнительный третий измерительный мост 21, Все измеритепьные 25мосты соответственно через усипитепи22 - 24 подкпюченык пороговым устройствам 25 - 27; Выходы пороговыхустройств 25 и 27 подключены к схемеИЛИ 28, а пороговое устройство 26 че- зОрез инвертор 29 подключено к схемеи 30, второй вход которой подключен квыходу схемы ИЛИ 28, а выход схемыИ 30 - в систему тепесигнапизации.Для более активного регулированияпроцесса теппообмена тепла от бопее нагретой рубашки 6 к менее нагретой 5служит тепловод 31, а для передачипотоков теппа от стояков холодной и горячей воды соответственно служат тепло Оводы 32 и 33. Устройство работает следующим обВ результате стационарного теппооб 45 мена между запопненным холодной водой участком трубопровода 1 с рубашкой 5, а также между рубашкой 5 и окружающим воздухом в условиях отсутствия водоразбора и утечек в квартирном сантехническом оборудовании температуры рубашек, воды в трубопроводе 1 и окружающего воздуха становятся близкими между собой. При этом сопротивления термодатчиков 7 и 9 будут отпичаться между собой соответственно перепаду температур между холодной водой в стояке 3 и окружающим воздухом, но регулировкой разбаланс измерительного моо 253 фта 11 сводится к нулю, и срабатыванияпорогового элемента 25 не произойдет,При отсутствии отказов, утечек и полезных отборов воды на первый вход л(гического элемента И 30 с логическогоэлемента ИЛИ 28 сигнала не поступаети, следовательно, низким потенциапомпо первому входу работа элемента И 30не разрешена.При утечке воды у потребитепя, превышающей предельно допустимую, температура в месте, где установлен термодатчик 9, изменится и появится значительный разбапанс моста 11. Ток, усиленный усилителем 22, будет достаточнымдля срабатывания соответственно настроенного порогового элемента 25, вреэупьтате чего через схемы И и ИЛИ всистему телесигнапизапии (не показана)поступит соответствующий сигнал, таккак будет разрешена работа элементаИ 30,По существу работа устройств, рубашки которых установпены соответственнона трубопроводахс холодной 1 и горячей2 водой, ничем не отличаются. Сигнапы.от пороговых элементов 25 и 27 каждого устройства подаются на входы логического элемента ИЛИ 28, который выдаетсигнап через схему И 30 в систему телесигнализации при срабатывании хотя быодного из них,Дополнительно введенный третий иэмеритепьный мост 21 с пнечами из сопротивлений, компенсационных термодазчиков 19 и 20 поверхностей рубашек 5и 6 и измерительных термодатчиков 17и 18 температуры окружающего воздухапри отказах и утечках, не превышающих1/10 наиболее вероятного расхода водыпри ее попезном отборе потребитепем,практически не раэбалансирован, так какрубашки нагреваются (охлаждаются) незначительно и сопротивления термодатчиЪков 18 и 20 неэначитепьно отличаютсядруг от друга. Таким образом, мост 21не выдает тока раэбаланса достаточнойвепичины, который после усиления усипителем 29 привел бы к срабатыванию порогового элемента 26. В результате навыходе инвертора 29 устанавпиваетсявысокий потенциал, разрешающий работуэлемента И 30 только по второму входуфПри дпительном полезном отборе воды,несмотря на то, что элемент ИЛИ 28 попервому входу разрешает работу элементаИ 30, мост 21 через некоторое время,когда произойдет оущественное нагревайиеили охлаждение рубашек и изменение со 5 1018 противлений термодатчиков 19 и 20, разбалансируется, пороговый элемент 26 сработает и инвертор 29 низким потенциалом не разрешит работу элемента И 30.Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства обусловливается 253 Ьповышением эффективности контроля и со крашением утечки холодной и горячей воды в среднем с 864 до 216 л на одну неисправность в системах горячего и холодного водоснабжения жилых и общественных зданий