Контроллер потока текучей среды

КОНТРОЛЛЕР ПОТОКА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Иизобретение относится к магнитному контроллеру потока, который преобразует медленное снижение давления потока текучей среды с течением времени в могущий быть измеренным поток текучей среды. Когда достигается пороговая разность давлений, канал через контроллер потока быстро открывается до относительно большого проема, тем самым создавая некоторый объем текучей среды с сильным потоком, текущим через канал, особенно чтобы обеспечить возможность измерения этого объема текучей среды в обычном измерителе потока. Устройство согласно настоящему изобретению объединяет этот малый поток и преобразует его в могущий быть измеренным поток текучей среды, так что текучая среда может быть измерена измерителем потока в его оптимальном диапазоне погрешности. Это достигается при сохранении перепада давления в измерителе потока в пределе допустимых норм. Таким образом, изобретение обеспечивает относительно резкие импульсно-подобные переходы между, по существу, значительным потоком течения и отсутствием потока. 013979 Область техники Изобретение относится к устройству, в общем, обеспечивающему возможность измерения малых потоков текучей среды, и в частности оно относится к контроллеру потока текучей среды, особенно для использования совместно с водомером, для обеспечения возможности измерения малых значений потока воды. Уровень техники Для измерения потребления воды различными пользователями в системе каждый пользователь имеет водомер на своей линии водоснабжения, который измеряет и регистрирует объем проходящей через водомер воды. Это измеряемый объем может использоваться потребителем, чтобы следить за своим потреблением, и также оно может использоваться местной организацией водоснабжения, такой как городская, для выставления счетов. Во многих зданиях имеются утечки и другие виды потребления воды в малых объемах, которые являются слишком маленькими, чтобы их можно было измерять измерителем потока. Но поскольку эти потоки длятся сутки, это неизмеряемое потребление может доходить до 15% всего водоснабжения для данного здания. Обычно эта проблема решается путем использования более высокого класса водомерной системы, например от класса С до класса В или даже класса D. Каждый класс измерения имеет свои преимущества и недостатки. Переход от класса А к более высокому классу значительно повышает возможности данного водомера измерять слабый поток. Но надежность функционирования водомера становится проблематичной с каждым более высоким классом, с соответствующим ростом затрат на использование такой системы. Еще один способ решения этой проблемы - использование водомеров меньшего диаметра, например уменьшение от 3/4" до 1/2". При этом улучшается возможность измерения слабого потока, поскольку чем меньше будет диаметр, тем меньше будет значение номинального объема, с которым водомер будет исправно работать длительное время, без поломки. Недостаток этого способа заключается в том,что перепад давления в водомере при данном потоке увеличивается обратно пропорционально диаметру. То есть трубы меньшего диаметра с большей вероятностью создадут неприемлемый перепад давления в водомере. Помимо этого, уменьшение диаметра трубы и результирующее снижение давления с большей вероятностью дает результатом потерю давления воды у потребителя. Во избежание этого снижения напора потребуются более крупные трубы с повышенным давлением в линии нагнетания. Это будет означать удорожание инфраструктуры и потерю энергии из-за снижения давления в водомере. Несмотря на то, что эти способы в состоянии в некоторой степени решить проблему неизмеряемого потока воды, они все же не дают удовлетворительного решения и обусловливают дополнительные проблемы. В настоящее время используются несколько разных видов водомеров: многопоточный, однопоточный водомеры; водомер вытеснения, водомер гидравлических колебаний и т.п. Диапазон измерения потока или объема измерения в каждом водомере определяется в соответствии со следующими параметрами, показываемыми на чертеже фиг. 1. Фиг. 1 представляет собой график погрешности измерения в процентах потока Q в обычном водомере. Qstart - поток, при котором водомер начинает реагировать на проходящий через него объем. Погрешности измерения могут, вероятно, составлять десятки процентов. Можно видеть, что имеется диапазон между 0 и Qstart, в котором водомер останавливается, т.к. он совсем не в состоянии выполнять измерение. С минимального потока Qmin до более значительного потока Qt(Qtransition) приемлемой является погрешность около 5%. При Qt (Qtransition) приемлемая погрешность в процентах не может превышать 2%. В пределах от Qt до Qmax (максимальный поток, возможный в водомере при перепаде давления менее 1 атм) измерение происходит в оптимальном диапазоне погрешности менее 2%. Как можно видеть, в этом водомере медленная утечка Qleak, дающая медленный, небольшой поток, будет, вероятно, меньше Qstart или Qmin, и совсем не будет обнаруживаться водомером. Обычные водомеры конструировались для измерения широкого диапазона потока. Но это означает,что в максимальном и минимальном пределах диапазона измерение очень неточное, если измерение вообще осуществляется. Для обеспечения более точного измерения в данном диапазоне потока был разработан комбинированный водомер. Комбинированный водомер включает в себя основной водомер, который можно подключить к магистрали водоснабжения для определения более больших величин потока воды, и к вспомогательному водомеру, расположенному в перепуске для определения меньших величин потока воды. Эти устройства в общем очень дорогостоящие в изготовлении и эксплуатации. Механическое устройство, предотвращающее прохождение неизмеряемых объемов текучей среды,изложено в патенте GB 2083 (Meineke). Этот патент описывает водомер, имеющий основную и служебную трубку, между которыми помещено переменное сопротивление. Это устройство включает в себя клапан между основной и служебной трубкой, на которую воздействует прорезной рычаг, уравновешиваемый противовесом качения. Когда противовес находится в наружном положении, то сопротивление прохождению текучей среды большое, но когда давление текучей среды снижается в служебной трубке,клапан и рычаг поднимаются, в результате чего противовес скольжением перемещается к другому концу прорези, и сопротивление уменьшается, тем самым обеспечивая возможность резкого открытия клапана. Известны клапаны, использующие постоянный магнит и подвижный тарельчатый клапан, притяги-1 013979 ваемый магнитным полем. Как правило, тарельчатый клапан круглый и удерживается магнитом в седле клапана, пока не будет создано достаточное давление для его перемещения с седла клапана и для открытия клапана. Один такой клапанный механизм иллюстрирован и изложен в патентной публикации ЕР 925465. Эта заявка описывает открываемый давлением и магнитно-закрываемый клапанный механизм для текучих сред, имеющий уплотняющий корпус, имеющий по меньшей мере один имеющий круглое поперечное сечение участок, размер которого обеспечивает возможность его вклинивания в отверстие клапанного механизма. Еще один пример этого устройства показан в патенте US 5320136 (Morris et al.). Этот патент описывает работающий от магнита стопорный клапан, имеющий корпус клапана, подвижный тарельчатый клапан в нем, и магнит. Когда давление текучей среды, действующее на тарельчатый клапан, опускается ниже минимального порогового давления, то тарельчатый клапан, притягиваемый магнитом, перекрывает трубу. Если медленное течение текучей среды продолжается, то текучая среда собирается и удерживается тарельчатым клапаном до тех пор, пока давление собравшейся текучей среды не превысит магнитную силу, смещая тарельчатый клапан в открытое положение. Этот тарельчатый клапан и магнит задерживают притягиваемые магнитом частицы и не дают им проходить в область седла клапана. В этих клапанах известного уровня техники тарельчатый клапан сразу открывает седло клапана на относительно небольшой площади, обеспечивая возможность прохождения небольшого течения текучей среды через клапан до создания равновесия между магнитной силой, притягивающей тарельчатый клапан и снижающей давление текучей среды, воздействующего на тарельчатый клапан, - до тех пор, пока тарельчатый клапан не прекратит перемещение с седла клапана. Таким образом, эти клапаны не обеспечивают достаточно значительный поток для его измерения водомерами известного уровня техники. Конструкция обычных магнитных клапанных механизмов создает равновесие в открытом положении. Причем, когда давление текучей среды преодолевает силу магнитного поля, то тарельчатый клапан смещается с седла клапана, создавая небольшой проем для течения текучей среды и обеспечивая медленное понижение давления. При этом при перемещении тарельчатого клапана сила магнитного поля слабеет, и создается равновесие с тарельчатым клапаном в открытом положении, при условии относительно постоянного потока через клапан со значением выше порогового. Из патента US 6137051 также известна система контролирования потока воды, которая определяет наличие утечек в водопроводных трубах, в которых вода идет с большим напором. Система содержит: установленный на трубе измеритель потока; контроллер, состоящий из реле времени или измерителя потока накапливаемого объема и определяющий время продолжения течения в пределах заданного периода времени, или определяющий превышение количеством воды заданного порогового значения скопившегося объема; и логические компоненты, срабатывающие на изменения потока, при этом клапан приводится в действие и останавливает течение по трубе. Это техническое решение очень усложненное и дорогостоящее с точки зрения изготовления и эксплуатации. Соответственно, давно существует необходимость в обеспечении устройства, которое сосредоточивает небольшие объемы текучей среды и предотвращает течение текучей среды до тех пор, пока достаточный объем не будет выпущен в качестве потока, который можно измерить обычным водомером с приемлемой погрешностью в процентах; и также желательно, чтобы это устройство быстро перекрывало течение при снижении давления текучей среды, воздействующего на него. Сущность изобретения Настоящее изобретение обеспечивает магнитный контроллер потока, который с течением времени преобразует входящий поток с низким давлением в объем текучей среды с более высоким давлением до заданного порогового давления; и который регулирует прохождение текучей среды, чтобы обеспечить исходящий поток со значительным могущим быть измеренным потоком. Причем этот контроллер потока выполнен с возможностью измерения потока, когда объем находится, по существу, в оптимальном диапазоне измерения обычного измерителя потока, в результате чего погрешности измерения будут минимальными. Соответственно, данное изобретение обеспечивает магнитный контроллер потока, содержащий канал текучей среды, имеющий магнит; расположенный в упомянутом канале смещаемый магнитный уплотнительный элемент, причем упомянутые смещаемый элемент и канал текучей среды выполнены с возможностью оставаться уплотненными во время первого перемещения смещаемого элемента в канале,в результате чего объем текучей среды будет постепенно увеличиваться, и будет постепенно увеличиваться давление, воздействующее на смещаемый элемент; и выполнены с возможностью быстро размыкать это уплотнение - с целью создания могущего быть измеренным объемом идущей по каналу текучей среды. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения контроллер потока также содержит возвращающий элемент, возвращающий смещаемый элемент к магниту. Согласно предпочтительному осуществлению контроллер потока также содержит регулировочный винт, соединенный с магнитом и установленный в стопорном элементе для определения точки взаимного контакта между смещаемым элементом и регулировочным винтом. Согласно одному из осуществлений изобретения контроллер потока имеет: канал, ограничивающий-2 013979 уплотняющую стенку между входом текучей среды, имеющим ферромагнетик, и выходом текучей среды; смещаемый, притягиваемый магнитом уплотнительный элемент, уплотняющим образом располагаемый в канале; причем уплотняющая стенка и уплотнительный элемент имеют взаимодействующие контуры, обеспечивающие возможность скользящего перемещения смещаемого элемента по каналу, при этом обеспечивая уплотнение между уплотнительным элементом и уплотняющей стенкой, сохраняющееся до тех пор, пока не создастся заданная разность давлений, преодолевающая действие ослабленного магнитного поля, когда смещаемый элемент сместится с уплотняющей стенки, и с ускорением будет перемещаться от входа потока, тем самым создавая резкое падение давления и обеспечивая возможность пульсации измеряемого объема/потока через канал. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения перемещение смещаемого элемента в контроллер течения характеризуется гистерезисным перемещением. Согласно одному из осуществлений изобретения смещаемый элемент имеет гидродинамическую форму с центральной удлиненной частью постоянного диаметра, обеспечивающую возможность перемещения вдоль уплотняющей стенки, с сохранением уплотнения. Эта центральная часть регулирует гистерезисное перемещение смещаемого элемента, который в свою очередь регулирует величину гидравлического импульса. Краткое описание чертежей Изобретение далее поясняется его подробным описанием, совместно с чертежами, на которых фиг. 1 - график погрешности измерения, в процентах, потока Q в обычном водомере; фиг. 2 а схематически показывает контроллер потока текучей среды, выполненный и работающий в соответствии с одним из осуществлений изобретения, в перекрытом и уплотненном положении; фиг. 2b показывает сечение фиг. 2 а, выполненное по линии В-В; фиг. 2 с схематически показывает боковую проекцию, в сечении, контроллера потока текучей среды согласно одному из осуществлений изобретения: в открытом и в неуплотненном положении; фиг. 2d схематически показывает боковую проекцию, в сечении, контроллера потока текучей среды согласно одному из осуществлений изобретения: в открытом и в уплотненном положении; фиг. 3 схематически показывает контроллер потока текучей среды согласно фиг. 2 в состоянии перемещения, но в уплотненном положении; фиг. 4 схематически показывает контроллер потока текучей среды согласно фиг. 2 в состоянии дальнейшего перемещения, но в уплотненном положении; фиг. 5 схематически показывает контроллер потока текучей среды согласно фиг. 2 в открытом и неуплотненном положении; фиг. 6 - график в виде петли гистерезиса смещаемого элемента в предпочтительном осуществлении изобретения; фиг. 7 - график потока в зависимости от времени, создаваемого устройством согласно изобретению; фиг. 8 схематически показывает контроллер потока текучей среды согласно изобретению, установленный в водомере; и фиг. 9 схематически показывает контроллер потока текучей среды согласно изобретению в другом варианте водомера. Подробное описание изобретения Изобретение относится к магнитному контроллеру потока, который преобразует медленное по времени снижение давления течения текучей среды в измеряемое течение текучей среды. По достижении пороговой разности давлений канал в контроллере потока быстро открывается до относительно крупного проема, тем самым создавая некоторый объем текучей среды сильного потока, чтобы обеспечить возможность измерения этого объема текучей среды в обычном измерителе потока. Устройство согласно изобретению воспринимает этот слабый поток и преобразует его в измеряемый поток текучей среды(крупный объем, протекающий за короткое время), чтобы текучую среду можно было измерить измерителем потока в оптимальных пределах погрешности. Это осуществляется за счет сохранения перепада давления в измерителе потока в пределах допустимых норм (т.е. менее 1 атм для многопоточных водомеров при максимальной пропускной способности). Таким образом, изобретение обеспечивает относительно резкие импульсно-подобные переходы между, по существу, значительным потоком течения и отсутствием такового после контроллера. Фиг. 2 а, 2b, 2 с и 2d схематически показывают боковую проекцию и поперечное сечение магнитного контроллера 10 потока, выполненного и действующего согласно одному из осуществлений настоящего изобретения: в закрытом и уплотненном положении, и расположенного в трубе 11 для течения текучей среды. Контроллер 10 потока содержит канал 12, проходящий через корпус 20, имеющий вход 14 текучей среды и выход 16 текучей среды. Вход 14 текучей среды соединен с источником текучей среды, например - с водоснабжением. Выход 16 текучей среды соединен далее, например - с потребителем, например - с водопроводной линией, идущей в жилое здание. В поясняемом осуществлении вход 14 текучей среды содержит ферромагнитный стопорный элемент 18, который может содержать ферромагнетик или может быть выполнен из ферромагнитного материала. Стопорный элемент 18 прикреплен к корпусу 20 и имеет один или несколько уплотнительных элементов, которые здесь показаны в виде кольцевого-3 013979 уплотнительного элемента 19. Уплотнительный элемент 22, который может быть кольцевым элементом, показанным в виде удлиненного уплотнительного элемента, содержащего часть, имеющую постоянный диаметр и внутренние стенки 23, установлен в корпусе 20. Направляющие элементы 24 могут быть выполнены в корпусе 20 по длине канала 12, либо корпус 20 может также содержать внутренние направляющие элементы. На заднем конце корпуса 20 расположен стопорный элемент 26 выхода, установленный в корпусе 20 на опорных элементах 28, между которыми текучая среда вытекает из выхода 16 текучей среды. Смещаемый элемент 30 расположен в канале 12 между направляющими элементами 24 и выполнен с возможностью перемещения между внутренними стенками 23 уплотнительного элемента 22. Смещаемый элемент 30 и уплотнительный элемент 22 создают затвор для текучей среды, при этом смещаемый элемент 30 перемещается относительно уплотнительного элемента 22 сверх заданного расстояния, чтобы повысить скорость перемещения смещаемого элемента. В результате этого смещаемый элемент ускоряется, в результате чего когда уплотняющий контакт размыкается, смещаемый элемент продолжает перемещаться от входа, и быстро и полностью открывает канал течения текучей среды. В поясняемом осуществлении смещаемый элемент 30 упирается в стопорный элемент 18 и предотвращает течение текучей среды в канал 12, в закрытом положении. Смещаемый элемент 30 предпочтительно имеет гидродинамическую форму, чтобы не мешать течению текучей среды, когда канал находится в открытом положении. В поясняемом осуществлении смещаемый элемент 30 содержит часть 32, по существу, с постоянным диаметром, которая здесь показана цилиндрической. Цилиндрическая часть 32 со скольжением перемещается по уплотнительному элементу 22 и при этом находится с ним в уплотнительном контакте, когда они совмещены, по меньшей мере отчасти, друг с другом. Нужно отметить, что либо уплотнительный элемент 22, либо смещаемый элемент 30, или они оба, могут иметь удлиненную часть для обеспечения относительного перемещения, сохраняя при этом уплотнительный контакт вдоль удлиненной части, чтобы смещаемый элемент смог иметь ускорение. Согласно еще одному осуществлению изобретения согласно фиг. 2d: по меньшей мере часть 32 смещаемого элемента 30 может содержать уплотняющий материал 45 для уплотнительного контакта с корпусом 20, за счет чего будет устранена необходимость в обеспечении уплотнительного элемента 22. Часть 32 смещаемого элемента 30, имеющая уплотняющий материал 45, обеспечивает затвор для текучей среды, когда смещаемый элемент 30 перемещается относительно корпуса 20 сверх заданного расстояния,чтобы увеличить скорость перемещения смещаемого элемента. Согласно фиг. 2d уплотняющий материал 45 части 32 находится в уплотнительном контакте с корпусом 20, когда смещаемый элемент 30 находится в закрытом и уплотненном положении. Магнит 34 установлен в смещаемом элементе 30, либо смещаемый элемент 30 может быть выполнен из магнитного материала. Деталь из ферромагнитного материала 36 предпочтительно также установлена в смещаемом элементе 30 вокруг магнита 34, тем самым замыкая магнитную цепь. Возвращающий элемент 38 предпочтительно связан со смещаемым элементом 30. Возвращающий элемент 38 обусловливает перемещение смещаемого элемента назад к стопорному элементу 18 из полностью открытого положения. В поясняемом осуществлении возвращающий элемент 38 является пружиной сжатия, отклоняемой между выступом 39 на смещаемом элементе 30 и стопорным элементом 26. В альтернативном осуществлении возвращающий элемент 38 может быть металлическим телом или другим магнитом (не показан) в стопорном элементе 26 или рядом с ним и создает магнитную силу для отталкивания магнита 34 в смещаемом элементе 30. Согласно одному из осуществлений изобретения магнитный датчик 31 установлен вблизи контроллера потока. Датчик 31 может быть герконом, или катушкой или любым другим целесообразным датчиком, обнаруживающим движение смещаемого элемента и формирующим соответствующий выходной сигнал. Датчик 31 предпочтительно соединен с компьютером 33 или с др. устройством для приема выходного сигнала и обработки данных, поступающих от датчика. Эти данные обрабатываются, чтобы определить, указывает ли смещаемый элемент наличие утечки. Если необходимо, то компьютер 33 можно соединить с контроллером 35, чтобы предусмотреть формирование предупреждающей сигнализации,указывающей утечку. Нужно отметить, что согласно альтернативному осуществлению изобретения магнит можно установить в стопорном элементе во входе, и смещаемый элемент можно выполнить из ферромагнитного материала, либо они оба могут содержать магнит. Единственное требование заключается в том, чтобы магнитная сила создавалась между ними двумя и была достаточной, чтобы удерживать смещаемый элемент в уплотнительном контакте со стопорным элементом при отсутствии течения текучей среды, и чтобы эта магнитная сила постепенно слабела при перемещении смещаемого элемента от стопорного элемента. В соответствии с одним из осуществлений изобретения согласно фиг. 2 с стопорный элемент 18 также имеет регулировочный винт 37, по существу, в цилиндрическом кожухе 13, имеющем верхний открытый конец (не показан) и нижний открытый конец 15, боковые стенки 17, крышку 21, по существу,с цилиндрическим выступом 25, имеющим кольцевой паз, в котором находится уплотнительное кольцо 27 для закупоривания верхнего открытого конца кожуха 13. Нужно отметить, что кожух 13 может иметь-4 013979 разные геометрические формы и содержать уплотнение 27; крышка 21 и выступ 25 могут иметь форму,обеспечивающую закупоривание верхнего конца кожуха 13. В соответствии с осуществлением согласно фиг. 2 с кожух 13 содержит магнит 29, соединенный с регулировочным винтом 37 с кольцевой резьбой 41. Регулировочный винт 37 предпочтительно выполнен из некорродирующего ферромагнитного материала для увеличения магнитного притяжения и защиты магнита 29 от коррозии. Соединение магнита 29 с регулировочным винтом 37 предпочтительно может осуществляться просто магнитным притяжением. Регулировочный винт 37 расположен в кожухе 13 и крепится на комплементарной кольцевой резьбе 43 в боковых стенках 17 вблизи нижнего конца 15. Регулировочный винт 37 выполнен с возможностью его смещения по вертикальной оси внутри кожуха 13 в обоих направлениях поворотом отвертки в пазе 39 под отвертку на верхней поверхности регулировочного винта. Смещение регулировочного винта 37 позволяет определить точку контакта смещаемого элемента 30 и регулировочного винта 37. Нижняя поверхность регулировочного винта 37 предпочтительно выполнена с возможностью, по существу, полного контактирования с верхней поверхностью смещаемого элемента 30. Нужно отметить, что поскольку регулировочный винт 37 предпочтительно сформирован из ферромагнитного материала, это способствует проводимости в нем магнитной силы для усиления притяжения смещаемого элемента 30 к магниту 29. При повороте регулировочного винта 37 контакт между его нижней поверхностью и верхней поверхностью смещаемого элемента 30 можно оптимизировать,чтобы тем самым максимально усилить магнитное притяжение между магнитом 29 и смещаемым элементом 30. Смещение регулировочного винта 37 обусловливает смещение магнита 29 ближе к, или дальше от смещаемого элемента 30, тем самым, по мере необходимости, усиливая или ослабляя магнитное притяжение между ними. За счет определения точки контакта между смещаемым элементом 30 и регулировочным винтом 37 также определяется поверхность контакта между частью 32 смещаемого элемента 30 и уплотнительным элементом 22. Поэтому регулировочный винт можно использовать для оптимизирования уплотнительного контакта между ними. Регулировочный винт 37 позволяет выполнение контроллера потока согласно изобретению из менее прецизионных и поэтому менее дорогостоящих компонентов, и при этом обеспечивает хорошее уплотнение и надлежащее магнитное притяжение между магнитом 29 и смещаемым элементом 30. Кожух 13 предпочтительно выполнен из некорродирующего материала и, по существу,закупорен крышкой 21 и при помощи регулировочного винта 37 для защиты магнита 29 от коррозии. Действие этого осуществления изобретения далее поясняется со ссылкой на фиг. 2 а, 3, 4 и 5. Фиг. 2 а показывает устройство согласно изобретению в закрытом и уплотненном положении. Как упомянуто выше, смещаемый элемент 30 упирается в стопорный элемент 18 входа, в результате чего текучая среда под давлением Ps линии нагнетания задерживается над смещаемым элементом 30 снаружи входа 14 текучей среды. Когда некоторый объем текучей среды используется или отводится, например, потребителем, то давление внутри канала 12 снижается, тем самым создавая разность давлений на входе 14 текучей среды. Если используется значительный объем текучей среды, например - когда открыт водопроводный кран, то разность давлений значительная, и смещаемый элемент 30 быстро перемещается в канал 12,тем самым разрешая приток текучей среды в и через контроллер потока. Если поток продолжается, то разность давлений остается, текучая среда продолжает давить на смещаемый элемент 30 и обтекать его по каналу. Но в случае утечки или при небольшом потоке после контроллера разность давлений становится небольшой, и нарастает очень медленно и постепенно, и магнитная сила удерживает смещаемый элемент в упоре в стопорный элемент, в результате чего смещаемый элемент не перемещается. При нарастании разности давлений будет достигнуто пороговое значение, при котором усилие разности давлений, действующее на смещаемый элемент 30 в направлении выхода текучей среды, уравновесится с магнитной силой, действующей на смещаемый элемент 30 в направлении входа текучей среды. По прохождении этого порогового значения смещаемый элемент 30 начнет перемещаться по каналу 12 к выходу текучей среды. Особенность изобретения заключается в том, что смещаемый элемент 30 и канал 12 течения (или уплотнительный элемент 22 в канале) имеют форму, при которой смещаемый элемент может переместиться на заданное расстояние по каналу, без размыкания уплотнения между ними. В этом осуществлении эта характеристика обеспечивается частью 32, имеющей по существу постоянный диаметр. Согласно фиг. 3 цилиндрическая часть 32 смещаемого элемента 30 перемещается вдоль уплотнительного элемента 22, при этом оставаясь в уплотняющем контакте. Это означает, что разность давлений на входе текучей среды в контроллере потока согласно настоящему изобретению продолжает увеличиваться без открытия канала - в противоположность магнитным устройствам известного уровня техники, в которых канал открывается немедленно после перемещения тарельчатого клапана. Нужно отметить, что смещаемый элемент 30 смещается от стопорного элемента 18 по причине разности давлений во входе текучей среды, и при этом сила магнитного поля между ферромагнетиком в стопорном элементе 18 и магнитом 34 в смещаемом элементе 30 становится меньше. Это уменьшение магнитной силы, действующей в направлении входа течения и действующей совместно с увеличением силы в направлении выхода под давлением объема воды, открывающей вход текучей среды, ускоряет перемещение смещаемого элемента 30 через канал 12 к выходу 16 текучей среды и увеличивает скорость-5 013979 перемещения смещаемого элемента 30 от входа и, тем самым, расстояние, которое он проходит от уплотнительного элемента 22. Причем смещаемый элемент 30 продолжает перемещаться в направлении выхода течения: фиг. 4. Показано, что смещаемый элемент 30 переместился на заданное расстояние относительно канала 12 течения и, благодаря комплементарным формам внутренних стенок уплотнительного элемента 22 и смещаемого элемента 39, уплотнение между ними еще не разомкнулось. Это расстояние определяется длиной уплотнительного контакта между уплотнительным элементом 22 и смещаемым элементом 30. Эта длина подобрана таким образом, чтобы смещаемый элемент 30, перемещаясь в направлении выхода, получал достаточную скорость, чтобы продолжать свое перемещение далее точки, при которой канал 12 открывается. Благодаря этой скорости смещаемый элемент 30 отодвигается от стопорного элемента 18, и при этом магнитная сила, принудительно перемещающая смещаемый элемент в противоположном направлении, ослабляется, и смещаемый элемент может продолжать свое перемещение в направлении выхода. Смещаемый элемент 30 может сместиться на достаточное расстояние, чтобы разность давлений даже снизившись из-за потока текучей среды по каналу - по-прежнему превышала магнитную силу. Таким образом, контроллер потока согласно изобретению предотвращает колебание смещаемого элемента 30 между закрытым и открытым положениями канала 12 (явление, известное под названием бросания и обусловленное магнитной силой, все еще достаточно значительной, чтобы противодействовать усилию со стороны разности давлений, воздействующего на смещаемый элемент 30, чтобы перемещать его в направлении выхода 16 текучей среды). С уменьшением силы магнитного поля, когда действующее в направлении выхода давление остается тем же или более значительным, смещаемый элемент 30 перемещается с ускорением мимо уплотнительного элемента 22 в неуплотненное положение: фиг. 5. Смещаемый элемент 30 и канал 12 сконструированы таким образом, что путь течения сразу открывается, по существу, до полного проема с относительно большой площадью поверхности, позволяя быстрое течение, со значительным потоком, ранее задержанной текучей среды вокруг смещаемого элемента 30 и по каналу, и как указано выше, таким образом, что смещаемый элемент будет настолько далеко от уплотнительного элемента, что магнитная сила не будет достаточной для немедленного изменения направления и закрытия канала. Эта конструкция корпуса с широким каналом и со смещаемым элементом гидродинамической формы обеспечивает относительно небольшую потерю напора в устройстве и предотвращает турбулентность. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения контроллер потока связан с измерителем потока (не показан), и значительный поток, создаваемый контроллером потока, рассчитан на оптимальный диапазон измерения измерителем потока. На этом этапе достаточный объем текучей среды для замены отведенной далее по линии текучей среды протекает через канал, и давление Рс поднимается, в результате чего разность давлений, действующая на смещаемый элемент, снижается до тех пор, пока Ps снова не сравняется с Рс. Теперь, по существу, не имеется разности давлений, действующей на смещаемый элемент в направлении выхода, и магнитное поле начинает воздействовать на магнит, вталкивая смещаемый элемент обратно ко входу текучей среды. При его приближении ко входу текучей среды магнитная сила, действующая на смещаемый элемент, непрерывно увеличивается, обусловливая ускорение смещаемого элемента ко входу. Помимо этого, возвращающий элемент 38, если таковой присутствует, теперь действует на смещаемый элемент 30, принудительно отводя его назад в направлении стопорного элемента 18. В поясняемом осуществлении пружина 38 принудительно перемещает смещаемый элемент 30 к стопорному элементу 18. Во время движения смещаемого элемента 30 к стопорному элементу 18 сила магнитного поля, действующая на смещаемый элемент, возрастает, и при этом разность давлений остается небольшой. При этом смещаемый элемент 30 ускоряется из полностью открытого положения в уплотненное и затем в закрытое положение, пока разность давлений снова не возрастет: согласно вышеизложенному. За счет этого предотвращается протекание незамеченных существенных объемов текучей среды по каналу 12. Особенность изобретения заключается в том, что силы, действующие на смещаемый элемент, ускоряют смещаемый элемент сначала в направлении, которое открывает канал, и затем - в направлении, которое закрывает канал, тем самым обеспечивая возможность прохождения текучей среды через контроллер потока импульсами объемов потока в измеряемых пределах измерителя потока. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения перемещение смещаемого элемента 30 от стопорного элемента 18 и к нему при утечке характеризуется гистерезисным движением. Пример этой петли гистерезиса схематически показан на чертеже фиг. 6. Точка 40 соответствует фиг. 2, где смещаемый элемент упирается в стопорный элемент, и контроллер потока закрыт и уплотнен. В этом положении разность давлений на входе отсутствует, и поэтому сумма сил, действующих на смещаемый элемент, по существу нулевая, и смещаемый элемент 30 не перемещается. Сумму сил, действующих на смещаемый элемент, можно, по существу, охарактеризовать следующим уравнением: где Fi - усилие, с которым стопорный элемент 18 воздействует на смещаемый элемент, Fmag - магнитная сила, Fk - усилие воздействия возвращающего элемента, Р равно Ps-Pc, и А - тот участок сме-6 013979 щаемого элемента, на который действует давление. Если после контроллера потока происходит утечка, то разность давлений (Ps-Pc) начинает медленно расти, но смещаемый элемент все еще не в состоянии двигаться, т.к. сила магнитного поля и возвращающее усилие остаются постоянными, и при этом усилие действия стопорного элемента 18 уменьшается на соответствующую величину. Когда разность давлений, плюс другие усилия, действующие на открытие канала, достигнут значения свыше силы магнита и возвращающего элемента, чтобы закрыть канал, тогда смещаемый элемент начинает перемещаться. Особый признак изобретения заключается в том,что с началом перемещения смещаемого элемента магнитная сила слабеет с ростом разности давлений, и смещаемый элемент ускоренно перемещается к выходу: показано стрелкой 44 на кривой. Смещаемый элемент продолжает ускоряться, при этом сохраняя уплотнение, до тех пор, пока расстояние X от стопорного элемента 18 не станет равным LH - расстоянию, на которое смещаемый элемент перемещается до того, как разуплотнится канал. LH является важным параметром создания гистерезисного эффекта и является результатом комплементарных форм смещаемого элемента и канала, или уплотнительного элемента. Важно, чтобы параметр LH был достаточно значительным, чтобы предотвратить состояние равновесия смещаемого элемента в открытом положении в условиях утечки и предотвратить бросание (быстрое открытие и закрытие контроллера потока). По достижении LH разность давлений постепенно снижается, и основным усилием, действующим на смещаемый элемент, становится магнитная сила, которая замедляет движение смещаемого элемента к выходу текучей среды - как показано кривой, обозначенной стрелкой 46, до тех пор, пока смещаемый элемент не остановится при Xmax - на максимальном смещении смещаемого элемента от стопорного элемента в точке 48. В этой точке, согласно поясняемому осуществлению, смещаемый элемент упирается в стопорный элемент 26 и далее не может перемещаться. На этом этапе возрастающее усилие Fmag магнитного поля, наряду с полученным от возвращающего элемента моментом движения, создают ступенчатое возрастание силы, действующей на смещаемый элемент, и обращают направление движения смещаемого элемента. Ссылочным обозначением 50 показано, что смещаемый элемент теперь ускоряется назад к стопорному элементу 18: стрелка 52 на кривой. Когда смещаемый элемент достигнет стопорного элемента 18, то сумма сил, действующих на смещаемый элемент, уменьшится, ступенчатым уменьшением, до исходного значения, показанного стрелкой 54 на кривой. Нужно отметить, что при нормальном потоке воды через это устройство оно остается открытым и не препятствует течению. Но при медленных течениях, которые обычно водомером не измеряются, описываемое выше устройство позволит потоку колебаться в пределах 0 - Qt, по существу, в виде импульсов и позволит осуществлять измерение относительно слабого потока обычными водомерами в течение части длительности импульса в пределах Qt. Схематическое графическое представление потока в канале, во временном представлении, согласно одному из осуществлений изобретения представлено на чертеже фиг. 7. Значение потока, который можно измерить с минимальной погрешностью водомером: Qt. Показано, что значение Qleak (утечка) слишком небольшое, чтобы его можно было измерить в этом диапазоне. Контроллер потока согласно изобретению учитывает слабый поток (Qleak) и преобразует его в импульсы 60 потока текучей среды в пределах Qt, и поэтому импульсы можно измерять в оптимальных пределах погрешности измерителем потока. Быстрое высвобождение 62 потока происходит из-за быстрого и широкого раскрытия канала текучей среды(стрелка 46 на чертеже фиг. 6), и при этом относительно резкое снижение 64 импульса 60 происходит изза быстрого закрытия входа (представлено стрелкой 50 между Xmax и LH). Длина имеющей постоянный диаметр части 32 смещаемого элемента 30 и/или уплотнительного элемента 22 определяет длительность импульса при Qt. Размер устройства согласно изобретению обеспечивает возможность его установки на существующих линиях водоснабжения, без врезки в трубы с текучей средой. Фиг. 8 и 9 показывают два осуществления выполненных согласно изобретению контроллеров потока, установленных в линии с водомером. Показано, что монтажные фланцы 70 можно установить на том или ином конце магнитного контроллера потока для монтирования контроллера потока в соответствующем положении для работы. В осуществлении согласно фиг. 8 контроллер 72 потока имеет монтажные фланцы вблизи выхода текучей среды в контроллере потока. Это осуществление целесообразно для водомеров с выходной трубой, в которой можно установить контроллер потока. Либо, согласно фиг. 9, монтажные фланцы 70 можно предусмотреть вблизи входа текучей среды в контроллере 74 потока. Таким образом, контроллер потока можно надежно установить средствами регистрации, а не в водомере. Данное изобретение изложено здесь в отношении ограниченного числа осуществлений, следует отметить, что в изобретении можно осуществить многие изменения, модификации и другие применения. Также следует отметить, что изобретение не ограничивается излагаемым выше описанием, представленным только в качестве примера. Изобретение ограничено только прилагаемой формулой изобретения.-7 013979 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Магнитный контроллер потока, содержащий канал текучей среды, на входе которого установлены образующие магнитную заслонку стопорный элемент и смещаемый элемент, причем один из них включает в себя магнит, а другой ферромагнитную часть; смещаемый элемент и канал выполнены с возможностью обеспечения плотного контакта на участке, достаточном для ускорения смещаемого элемента под действием силы, обусловленной разностью давлений на входе и выходе канала, для размыкания упомянутого плотного контакта и открытия канала. 2. Магнитный контроллер потока, содержащий корпус с каналом текучей среды; ферромагнитный стопорный элемент, установленный на входе канала; выходной стопорный элемент, расположенный на выходе канала; смещаемый элемент с кольцевым уплотняющим элементом, внутренняя часть которого имеет участок с постоянным диаметром, причем смещаемый элемент содержит магнит, окруженный ферромагнетиком, расположен в канале текучей среды и выполнен с возможностью перемещения вдоль участка с постоянным диаметром кольцевого уплотняющего элемента; причем смещаемый элемент и внутренняя часть уплотняющего элемента способны обеспечить затвор для текучей среды при перемещении смещаемого элемента относительно уплотняющего элемента на расстояние, достаточное для ускорения смещаемого элемента под действием силы, обусловленной разностью давлений на входе и выходе канала, для размыкания затвора, с образованием проема, способного пропустить объем текучей среды, достаточный для его измерения. 3. Магнитный контроллер потока, содержащий корпус с каналом для текучей среды; ферромагнитный стопорный элемент, установленный на упомянутом входе канала; выходной стопорный элемент, установленный на выходе канала; смещаемый элемент, содержащий магнит, окруженный ферромагнетиком, причем смещаемый элемент, по меньшей мере, частично окружен уплотняющим материалом, расположен в упомянутом канале и выполнен с возможностью перемещения вдоль внутренних стенок корпуса; при этом смещаемый элемент и внутренние стенки корпуса способны обеспечить затвор для текучей среды при перемещении смещаемого элемента относительно корпуса на расстояние, достаточное для его ускорения под действием силы, обусловленной разностью давлений на входе и выходе канала, для размыкания затвора с образованием проема, способного пропустить объем текучей среды, достаточный для его измерения. 4. Контроллер потока по п.1, в котором канал содержит уплотняющий элемент, размещенный в плотном контакте со смещаемым элементом, и содержащий удлиненный участок, внутренняя часть которого имеет постоянный диаметр, при этом смещаемый элемент способен смещаться вдоль канала при сохранении уплотняющего контакта. 5. Контроллер потока по любому из предыдущих пунктов, в котором смещаемый элемент имеет гидродинамическую форму, и содержит удлиненную часть постоянного диаметра, при этом смещаемый элемент способен смещаться вдоль канала при сохранении упомянутого уплотняющего контакта. 6. Контроллер потока по любому из предыдущих пунктов, в котором стопорный элемент дополнительно содержит регулировочный винт, соединенный с магнитом и размещенный в кожухе, для определения точки контакта смещаемого элемента и стопорного элемента. 7. Контроллер потока по п.6, в котором кожух выполнен с верхним и нижним открытыми концами,боковой стенкой и крышкой для закупоривания верхнего открытого конца, а регулировочный винт выполнен с кольцевой резьбой для смещения вдоль вертикальной оси в обоих направлениях в кожухе, при этом на боковых стенках кожуха выполнена комплементарная кольцевая резьба. 8. Контроллер потока по п.6 или 7, где регулировочный винт выполнен из некорродирующего ферромагнитного материала, кожух выполнен из некорродирующего материала и является закупоренным. 9. Контроллер потока по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий возвращающий элемент, выполненный с возможностью принудительно возвращать смещаемый элемент к стопорному элементу. 10. Контроллер потока по п.9, где упомянутый возвращающий элемент содержит магнит. 11. Контроллер потока по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий датчик перемещения смещаемого элемента. 12. Способ управления потоком текучей среды для измерения небольшого потока текучей среды, в котором магнитный контроллер потока по пп.1-11 устанавливают в поток таким образом, что текучая среда протекает через канал текучей среды магнитного контроллера потока, при этом в магнитном контроллере потока разность давлений создается на входе и выходе канала посредством указанного потока текучей среды, указанная разность давлений смещает смещаемый элемент через канал при обеспечении плотного-8 013979 контакта между смещаемым элементом и каналом,смещаемый элемент ускоряется вдоль канала, в плотном контакте с каналом, под действием силы,обусловленной разностью давлений на входе и выходе канала на заранее выбранном расстоянии к выходу, тем самым размыкая плотный контакт и образуя проем, способный пропустить объем текучей среды,достаточный для его измерения, и смещаемый элемент возвращается к указанному входу, когда магнитное притяжение больше указанной разности давлений. 13. Способ по п.12, в котором указанный смещаемый элемент перемещается к указанному входу посредством возвращающего элемента, расположенного около указанного выхода. 14. Способ по п.12 или 13, дополнительно содержащий этап, на котором при помощи регулировочного винта, соединенного с магнитом в стопорном элементе, определяют точку контакта смещаемого элемента и стопорного элемента. 15. Способ по п.14, в котором указанный регулировочный винт и указанный магнит монтируют в кожухе в указанном стопорном элементе. 16. Способ по любому из пп.12-15, дополнительно содержащий этап, на котором обнаруживают перемещение смещающего элемента и получают выходной сигнал, соответствующий обнаруживаемому перемещению посредством датчика, расположенного вблизи магнитного контроллера потока.