DE10058701B4

DE10058701B4 - Device for testing a flowmeter

Info

Publication number: DE10058701B4
Application number: DE10058701A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. Kramer; Bodo Dr. Mickan; Gudrun Dr. Wendt; Uwe Hirlehei; Hans-Jürgen Hotze
Original assignee: EOn Ruhrgas AG
Current assignee: Vier Gas Services & Co Kg De GmbH
Priority date: 2000-11-25
Filing date: 2000-11-25
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2020-11-26
Also published as: DE10058701A1

Abstract

Einrichtung zum Prüfen eines Durchflussmessgerätes, mit einer von einem Fluid durchströmten Rohrleitung (1), in der stromauf des Durchflussmessgerätes mindestens ein Vorstörungselement zur Erzeugung eines gestörten Strömungsprofils angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorstörungselement als Vorstörungsplatte (3) ausgebildet ist, die eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen (6a, b, c) für das Fluid aufweist, wobei die Anordnung der Durchtrittsöffnungen (6a, b, c) sowie deren Querschnitt von dem zu erzeugenden Strömungsprofil abhängig sind, und daß wenigstens eine Durchtrittsöffnung (6a, b, c) in einem Winkel zur Achse der Vorstörungsplatte (3) verläuft, wobei die Neigung des Winkels von dem zu erzeugenden Drallwinkel bzw. der zu erzeugenden Wirbelstärke abhängig ist.Facility for testing a flow meter, with a flowed through by a fluid pipe (1), in the upstream of the flowmeter at least one spoofing element to produce a disturbed airfoil is arranged, characterized in that the Vorstörungselement as Vorstörungsplatte (3) is formed, which has a plurality of passage openings (6a, b, c) for having the fluid, wherein the arrangement of the passage openings (6a, b, c) and their cross section of the flow profile to be generated dependent are, and that at least a passage opening (6a, b, c) extends at an angle to the axis of the Vorstörungsplatte (3), wherein the inclination of the angle of the twist angle or the vorticity to be generated dependent is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen eines Durchflussmessgerätes, mit einer von einem Fluid durchströmten Rohrleitung, in der stromauf des Durchflussmessgerätes mindestens ein Vorstörungselement zur Erzeugung eines gestörten Strömungsprofils angeordnet ist.The The invention relates to a device for testing a flowmeter, with one of a fluid flowed through Piping in the upstream of the flowmeter at least an interference element for generating a disturbed flow profile is arranged.

Das Fluid kann entweder ein kompressibles Gas oder eine inkompressible Flüssigkeit sein. Durchflussmessgeräte, wie beispielsweise Turbinenradzähler oder Ultraschallzähler, erreichen nur dann eine geringe Messunsicherheit, wenn die Strömung im Einlauf bzw. unmittelbar am Eingang ein vollausgebildetes Geschwindigkeitsprofil aufweist und frei von Drall ist. Diese Strömungsverhältnisse liegen am Ende einer sehr langen geraden Rohrleitung vor. Eine Rohrleitung gilt als gerade, wenn dies durch bloßen Augenschein festgestellt werden kann.The Fluid can be either a compressible gas or an incompressible one liquid be. Flowmeters, such as turbine meters or ultrasound counter, only achieve a low measurement uncertainty, if the flow in the Inlet or directly at the entrance a fully developed speed profile and is free of twist. These flow conditions are at the end of a very long straight pipeline. A pipeline is considered straight, if this by mere Inspection can be detected.

Vorstörungen bzw. Einlaufstörungen in der Strömung, d. h. Abweichungen des Strömungsprofils von einem voll ausgebildeten Geschwindigkeitsprofil beeinflussen erheblich das Messverhalten von Durchflussmessgeräten. Beispielsweise können Strömungsgaszähler auf Vorstörungen mit erheblichen Messabweichungen bis weit über 2 % reagieren, wobei diese Messabweichungen meistens im gesamten Durchflussbereich einen nahezu konstanten Wert aufweisen.Vorstörungen or inlet disorders in the flow, d. H. Deviations of the flow profile from a fully developed speed profile significantly affect the measurement behavior of flowmeters. For example, flow gas meters can perturbation react with significant measurement deviations to well over 2%, these being Measurement deviations mostly nearly in the entire flow range have constant value.

Die Vorstörungen werden von Rohreinbauten, insbesondere Ein- und Mehrfachkrümmern oder anderen Installationselementen stromauf des Durchflussmessgerätes verursacht.The perturbation are of pipe fittings, in particular single and multiple manifolds or others Installation elements upstream of the flowmeter causes.

Zur Verringerung des Einflusses von derartigen Vorstörungselementen auf das Messverhalten von Durchflussmessgeräten ist bekannt, stromauf eines Durchflussmessgerätes einen Strömungsgleichrichter einzusetzten, um Strömungsverhältnisse zu schaffen, die für die Durchflussmessung geeignet sind. Strömungsgleichrichter sollen in der Strömung vorhandene Strömungsstörungen wie z.B. Drall (große Wirbelstrukturen) oder unsymmetrische Strömungsprofile auf ein Minimum reduzieren. Angestrebt wird eine voll ausgebildete Strömung, frei von Asymmetrien oder Drall aufgrund von Strömungswiderständen in der Rohrleitung vor dem Durchflussmessgerät.to Reduction of the influence of such Vorstörungselementen on the measurement behavior of Flowmeters is known, upstream of a flow meter, a flow straightener used to flow conditions to create that for the flow measurement are suitable. Flow straighteners should be in the flow existing Flow disorders like e.g. Twist (big Vortex structures) or asymmetrical flow profiles to a minimum to reduce. The aim is a fully developed flow, free of asymmetries or twist due to flow resistance in the pipeline in front of the flowmeter.

Aus der DE 197 05 600 A1 ist ein Messeinsatz für einen Gaszähler bekannt, bei dem im Gaseinlass zur Gleichrichtung der Strömung mindestens ein Strömungsgleichrichter in Form einer Lochplatte oder eines Gitters angeordnet ist.From the DE 197 05 600 A1 is a measuring insert for a gas meter is known in which at least one flow rectifier in the form of a perforated plate or a grid is arranged in the gas inlet to rectify the flow.

Die DE 197 42 295 A1 zeigt einen Strömungsgleichrichter, der eingangsseitig einen Drallerzeuger mit Leitschaufeln zum Erzeugen eines Dralls und anschließend aufeinanderfolgend mehrere flügelförmige Strömungsteiler zum Abbauen des erzeugten Dralls aufweist. Die Strömung wird vermischt und auf diese Weise gleichgerichtet.The DE 197 42 295 A1 shows a flow straightener having on the input side a swirl generator with guide vanes for generating a swirl and then successively a plurality of wing-shaped flow divider for reducing the generated swirl. The flow is mixed and rectified in this way.

Ferner sind aus der DE 195 09 858 A1 , der DE 196 47 081 A1 und der DE 295 17 497 U1 plattenförmige Strömungsgleichrichter bekannt, die eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen aufweisen, um ein Medium vor dessen Eintritt in ein Durchflussmessgerät gleichzurichten. Die Durchtrittsöffnungen sind unterschiedlich gestaltet und haben unterschiedlich große Durchtrittsquerschnitte.Furthermore, from the DE 195 09 858 A1 , of the DE 196 47 081 A1 and the DE 295 17 497 U1 plate-shaped flow straightener having a plurality of passage openings to rectify a medium before it enters a flowmeter. The passages are designed differently and have different sized passage cross sections.

Die DE 35 35 680 C2 zeigt einen Turbinenzähler, dem als Strömungsgleichrichter ein Rohrbündel vorgeschaltet ist, welches verwundene Längstrennwände aufweist. Diese bewirken eine Verdrehung des Geschwindigkeitsprofils der auf das Turbinenrad gerichteten Ströme. Damit wird angestrebt, die Viskositäts-Abhängigkeit des Turbinenzählers und den damit verbundenen Messfehler zu beseitigen.The DE 35 35 680 C2 shows a turbine meter, which is preceded by a tube bundle as a flow rectifier, which has twisted longitudinal partitions. These cause a rotation of the velocity profile of the directed to the turbine wheel currents. This is intended to eliminate the viscosity dependence of the turbine counter and the associated measurement error.

JP 59/133426 zeigt einen Turbinenradzähler, der Rohre mit gewunden Wänden im Strömungsweg des zu messenden Mediums aufweist. Folglich werden die Turbinenschaufeln des Turbinenrads drallförmig angeströmt, Schließlich ist aus der DE 29 11 826 C2 ein Durchflussmesser bekannt, dem ein Strömungsgleichrichter vorgeschaltet ist, welcher aus zwei sich rechtwinklig kreuzenden Wänden gebildet wird. Die Wände verdicken sich in Strömungsrichtung mit dem Ziel, das Anlaufverhalten bei niedrigen Durchflüssen zu verbessern. JP 59/133426 shows a turbine wheel meter having tubes with convoluted walls in the flow path of the medium to be measured. Consequently, the turbine blades of the turbine wheel are flowed like a spiral, Finally, from the DE 29 11 826 C2 a flow meter is known, which is preceded by a flow rectifier, which is formed of two walls crossing at right angles. The walls thicken in the direction of flow with the aim of improving the start-up behavior at low flow rates.

Da der Einsatz von Strömungsgleichrichtern einen zusätzlichen Aufwand darstellt, streben die Hersteller von Durchflussmessgeräten an, den Einbau von Strömungsgleichrichtern zu vermeiden und die Messgeräte derart zu optimieren, daß sie in einem möglichst geringen Umfang auf Einlaufstörungen reagieren.There the use of flow straighteners one additional Cost, the manufacturers of flowmeters aim for, the installation of flow straighteners to avoid and the gauges optimize so that they in one possible small extent on enema disturbances react.

Im Rahmen der Neu und Weiterentwicklung von Durchflussmessgeräten ist es erforderlich, so genannte Vorstörungsprüfungen bzw. Tests durchzuführen. Diese Prüfungen sind ebenfalls notwendig bei der Bauartzulassung von Durchflussmessgeräten, beispielsweise Gaszählern für den geschäftlichen und amtlichen Verkehr.in the Framework of the new and further development of flowmeters is it is necessary to perform so-called Vorstörungsprüfungen or tests. These exams are also necessary in the type approval of flowmeters, for example gas meters for the business and official traffic.

Bei derartigen Prüfungen ist vorgesehen, definierte Vorstörungen in der Strömung zu erzeugen. Dazu wird in der Prüfanlage in der Rohrleitung stromauf des zu prüfenden Durchflussmessgerätes ein Vorstörungselement oder eine Vorstörungs-Installation mit mehreren Vorstörungselementen eingebaut. Beispielsweise werden bei der Bauartzulassung von Turbinenradgaszählern eine Vorstörungs-Installation, bestehend aus zwei Krümmern und einem Diffusor in rechtsdrehender und linksdrehender Anordnung, verwendet.In such tests is provided to generate defined Vorstörungen in the flow. For this purpose, an interference suppression element or an interference suppression installation with several interference suppression elements is installed in the test system in the pipeline upstream of the flowmeter to be tested. For example, in the type approval of Turbine gas meters a Vorstörungs installation consisting of two manifolds and a diffuser in right-handed and left-handed rotation, used.

Derartige Einrichtungen zum Simulieren einer Vorstörung, sind in der Norm DIN EN 12261, Anlage B beschrieben. Ferner ist in der DIN EN ISO 5167-1 ein Chevron-Drallerzeuger dargestellt, der dazu dienen soll, bei Prüfständen eine Vorstörung in Form eines Dralls zu simulieren. Es handelt sich um eine konstruktiv aufwendige und teure Einrichtung.such Facilities for simulating a pre-fault are in the DIN standard EN 12261, Appendix B. Furthermore, DIN EN ISO 5167-1 a chevron swirl generator shown, which is to serve in test stands a Vorstörung in shape to simulate a twist. It is a constructive elaborate and expensive decor.

Um die bei Vorstörungstests aufgrund von Normen oder Vorschriften, z.B. der OIMLR32, vorgeschriebenen Diffusoren einsetzen zu können, muss bei einem geschlossenen Rohrleitungssystem, wie es bei einem Hochdruckgas- oder einem Wasserprüfstand notwendig ist, zunächst mit Hilfe von Konfusoren eine Verringerung. des Rohrleitungsdurchmessers realisiert werden. Nach einer Konditionierungsstrecke, bestehend aus einem Gleichrichter und einer geraden Rohrleitungsstrecke, kann die eigentliche Vorstörungskonfiguration aufgebaut werden. Dementsprechend ist der Platzbedarf einer derartigen Prüfeinrichtung relativ groß.Around the at Vorstörungstests due to standards or regulations, e.g. the OIMLR32, prescribed To be able to use diffusers must be in a closed piping system, as is the case with a High pressure gas or a water test stand is necessary, first with Help of confusers a reduction. of the pipe diameter will be realized. After a conditioning stretch, consisting from a rectifier and a straight pipe line, can the actual Vorstörungskonfiguration being constructed. Accordingly, the space requirement of such test equipment relatively large.

Neben Untersuchungen mit unterschiedlichen Konfigurationen von Vorstörungselementen muss auch der Abstand zwischen dem Durchflussmessgerät und den Vorstörungselementen variiert werden und zwar in einem Bereich von üblicherweise dem 2 bis 10-fachen des Rohrdurchmessers.Next Investigations with different configurations of Vorstörungselementen must Also, the distance between the flowmeter and the Vorstörungselementen be varied in a range of usually 2 to 10 times the pipe diameter.

Nachteilig ist insbesondere, daß die Installation der für die verschiedenen Prüfungen erforderlichen Vorstörungselemente mit enormem Aufwand verbunden ist. Die Bereithaltung der Vorstörungselemente in verschiedenen Nennweiten ist platz- und kostenaufwendig. Hinzu kommt, daß für die Prüfeinrichtung ein relativ großer Raumbedarf besteht. Schließlich ist für die Durchführung der Umbauten ein sehr hoher personeller und zeitlicher Aufwand erforderlich.adversely is in particular that the Installation of for the different tests required Vorstörungselemente associated with enormous effort. The provision of the Vorstörungselemente in different sizes is space and costly. in addition comes that for the test facility a relatively large one Space requirement exists. After all is for the implementation the conversions a very high staff and time required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art so zu vereinfachen, daß die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden.Of the Invention is therefore based on the object, a device of generic type so to simplify that the aforementioned disadvantages are avoided.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 9 gelöst.These Task is by a device with the characterizing features of claim 1. Technically, the object is achieved by claim 9.

Die Vorstörungsplatte ist so gestaltet, daß in einem definierten Abstand stromab zur Vorstörungsplatte Strömungsprofile in der Rohrleitung erzeugt werden, die annähernd mit den Strömungsprofilen übereinstimmen, die aufgrund bekannter Vorstörungselemente, beispielsweise Krümmern oder Diffusoren, auftreten.The Vorstörungsplatte is designed so that in one defined distance downstream of Vorstörungsplatte flow profiles be generated in the pipeline, which approximately correspond to the flow profiles, the due to known Vorstörungselemente, for example, manifolds or diffusers, occur.

Der Querschnitt einer Durchtrittsöffnung ist jeweils im Wesentlichen proportional zu der zu erzeugenden Strömungsgeschwindigkeit des austretenden Strahls. Eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen erzeugt ein Strömungsprofil. Wenigstens eine Durchtrittsöffnung verläuft in einem Winkel zur Achse der Vorstörungsplatte, wobei die Neigung des Winkels von dem zu erzeugenden Drallwinkel bzw. der Wirbelstärke abhängt. Es können ein Drall oder ein oder mehrere Wirbel in einem großen Variationsbereich erzeugt werden.Of the Cross section of a passage opening is in each case substantially proportional to the flow velocity to be generated of the exiting jet. A plurality of passages produced a flow profile. At least one passage opening extends at an angle to the axis of the Vorstörungsplatte, the inclination of the angle depends on the twist angle or vorticity to be generated. It can be Swirl or one or more vertebrae generated in a wide range of variation become.

In der Regel wird eine Vorstörungsplatte eingesetzt, die ein gestörtes Strömungsprofil erzeugt, das dem Strömungsprofil stromab eines einzelnen bekannten Vorstörungselementes oder einer Vorstörungs-Installation entsprechen kann. Es können auch mehrere Vorstörungsplatten mit Abstand parallel zueinander stromauf des Durchflussmessgerätes angeordnet werden. Die einzelnen Platten sind hinsichtlich der Durchtrittsöffnungen vorzugsweise unterschiedlich gestaltet. Dadurch wird es möglich, sehr komplexe Strömungsprofile bzw. Strömungsmuster zu erzeugen.In The rule is a Vorstörungsplatte used that a disturbed flow profile that creates the flow profile downstream of a single known interference element or a Vorstörungs installation can correspond. It can also several Vorstörungsplatten arranged at a distance parallel to each other upstream of the flowmeter become. The individual plates are in terms of the passage openings preferably designed differently. This makes it possible, very complex airfoils or flow pattern too produce.

Durch Vergleich der Strömungen stromab der Vorstörungsplatte mit den Strömungen bekannter Vorstörungselemente bzw. deren Konfigurationen kann die Übereinstimmung der Strömungen nachgewiesen werden. Dazu eignen sich in der Strömungsmesstechnik übliche Verfahren wie die Hitzedraht-Anemometrie, die Laser-Doppler-Anemometrie oder die Partikel-Image-Velocimetry. Die Anordnung der Durchtrittsöffnungen kann durch numerische Simulation optimiert werden.By Comparison of the currents downstream of the disturbance plate with the currents known Vorstörungselemente or their configurations, the conformity of the currents can be detected become. For this purpose, conventional methods are suitable in flow measurement technology such as hot wire anemometry, laser Doppler anemometry or particle image velocimetry. The arrangement of the passage openings can be optimized by numerical simulation.

Diese Lösung hat den Hauptvorteil, daß die Einrichtung zum Prüfen von Durchflussmessgeräten einfach aufgebaut ist und schnell an unterschiedliche Prüfbedingungen angepasst werden kann. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung verbessert sich wesentlich die Wirtschaftlichkeit der Tests, insbesondere von Prüfungen im Hochdruckbereich für Gas bzw. für Flüssigkeiten.These solution has the main advantage that the facility for testing of flowmeters easy is constructed and quickly adapted to different test conditions can. By the inventive device significantly improves the cost-effectiveness of the tests, in particular of exams in the high pressure area for Gas or for Liquids.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß der Abstand zwischen der Vorstörungsplatte und dem Durchflussmessgerät relativ klein sein kann. Dadurch verringert sich merklich der Raumbedarf für die Prüfeinrichtung.Advantageous is still that the Distance between the Vorstörungsplatte and the flowmeter can be relatively small. This noticeably reduces the space requirement for the Test facility.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß sich der Querschnitt wenigstens einer Durchtrittsöffnung in Strömungsrichtung kontinuierlich erweitert oder verengt. Alternativ dazu kann sich der Querschnitt mindestens einer Durchtrittsöffnung in Strömungsrichtung sprunghaft erweitern oder verengen. In der Regel werden mehrere Durchtrittsöffnungen abschnittsweise derart gestaltet. Durch diese Gestaltung der Durchtrittsöffnungen kann die Turbulenzstruktur stromab zur Vorstörungsplatte beeinflusst werden.An advantageous embodiment of the invention is that the cross section of at least one passage opening continuously widens or narrows in the flow direction. Alternatively, the cross-section of at least one passage opening in the flow direction can expand or narrow abruptly. In general, several will Passage openings designed in sections so. This design of the passage openings, the turbulence structure can be influenced downstream of the Vorstörungsplatte.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Durchtrittsöffnungen als Bohrungen ausgebildet sind, die in mehreren konzentrischen Ringen angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umgeben die in mehreren konzentrischen Ringen angeordneten Durchtrittsöffnungen eine zentrale Durchtrittsöffnung.A Particularly advantageous development of the invention is that the Through openings are designed as holes in several concentric rings are arranged. In a preferred embodiment, these surround in several concentric rings arranged passage openings a central passage opening.

Vorzugsweise weist die Rohrleitung in verschiedenen Abständen zu dem Durchflussmessgerät Einbau- bzw. Ausbaustellen für die Vorstörungsplatte auf. Der Abstand der Vorstörungsplatte von dem Durchflussmessgerät kann auf diese Weise einfach variiert und der Einfluss des Abstandes zwischen einer Vorstörung und dem Durchflussmessgerät untersucht werden. Es können auch nacheinander verschiedene Vorstörungsplatten an derselben Einbaustelle eingefügt werden. Die Einbaustellen können mit an sich bekannten Wechselvorrichtungen ausgerüstet werden, die in der Praxis für den Wechsel von Messblenden eingesetzt werden und die auch für die Vorstörungsplatten geeignet sind.Preferably indicates the piping at different distances to the flowmeter built-in or construction sites for the Vorstörungsplatte on. The distance of the Vorstörungsplatte from the flowmeter can easily be varied in this way and the influence of the distance between a Vorstörung and the flowmeter to be examined. It can also successively different Vorstörungsplatten at the same place of installation added become. The installation sites can with Conventional change devices are equipped, which in practice for the Change of orifice plates are used and also for the Vorstörungsplatten are suitable.

Vorteilhafterweise ist die Vorstörungsplatte um ihre Achse drehbar. Dadurch ist es sehr einfach möglich, die Phase der Vorstörung, d. h. die räumliche Lage der Störung in der Rohrleitung, zu ändern.advantageously, is the Vorstörungsplatte around its axis rotatable. This makes it very easy to do that Phase of pre-fault, d. H. the spatial Location of the fault in the pipeline, to change.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Dicke der Vorstörungsplatte ca. das 0,1 fache des Durchmessers der Rohrleitung beträgt.It has proved to be advantageous that the thickness of the Vorstörungsplatte is approximately 0.1 times the diameter of the pipeline.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment the device according to the invention explained in more detail in connection with the drawing.

Die Zeichnung zeigt in:The Drawing shows in:

1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Prüfen eines Durchflussmessgerätes; 1 a schematic representation of a device for testing a flowmeter;

2 eine Vorderansicht einer Vorstörungsplatte aus 1. 2 a front view of a Vorstörungsplatte 1 ,

Die Einrichtung zum Prüfen eines Durchflußmeßgerätes nach 1 weist eine Rohrleitung 1 auf, in der ein Fluid, hier Erdgas, strömt. In die Rohrleitung 1 ist ein zu prüfendes Durchflußmeßgerät, im Beispiel ein Turbinenradgaszähler, eingebaut.The device for testing a flow meter according to 1 has a pipeline 1 on, in which a fluid, here natural gas, flows. Into the pipeline 1 is a flowmeter to be tested, in the example a turbine meter, installed.

Stromauf des Durchflußmeßgerätes 2 ist eine Vorstörungsplatte 3, mittels einer Wechselvorichtung, in einem definierten Abstand zum Durchflußmeßgerät 2 in der Rohrleitung eingebaut. Derartige Wechselvorrichtungen sind aus der Praxis zum Ein- und Ausbau von Blenden zur Wirkdruckmessung bekannt. Mit Hilfe dieser bekannten Wechselvorrichtungen kann ein Austausch der Vorstörungsplatte ohne Entspannung der Rohrleitung erfolgen.Upstream of the flowmeter 2 is a Vorstörungsplatte 3 , by means of a Wechselvorichtung, in a defined distance from the flowmeter 2 installed in the pipeline. Such changing devices are known from practice for installation and removal of diaphragms for differential pressure measurement. With the help of these known changing devices replacement of the Vorstörungsplatte can be done without relaxation of the pipeline.

Der Abstand zwischen der Vorstörungsplatte 3 und dem Durchflußmeßgerät 2 beträgt vorzugsweise ca. das 3-fache des Rohrleitungsdurchmessers. Stromab des Durchflußmeßgerätes 2 befindet sich wie üblich ein Normalzähler 4, dem ein an sich bekannter Strömungsgleichrichter 5 vorgeschaltet ist.The distance between the Vorstörungsplatte 3 and the flowmeter 2 is preferably about 3 times the pipe diameter. Downstream of the flowmeter 2 is as usual a normal counter 4 , which is a flow rectifier known per se 5 upstream.

Die Rohrleitung weist auf nicht dargestellte Art und Weise in verschiedenen Abständen zum Durchflußmeßgerät 2 mehrere Ein- und Ausbaustellen auf, so daß der Abstand zwischen der Vorstörungsplatte 3 und dem Durchflußmeßgerät 2 variiert werden kann.The pipeline points in a manner not shown at different distances to the flowmeter 2 several installation and removal sites, so that the distance between the Vorstörungsplatte 3 and the flowmeter 2 can be varied.

2 zeigt die Vorderansicht der Vorstörungsplatte 3 aus 1. Bei der Vorstörungsplatte 3 handelt es sich um eine Stahlplatte, deren Dicke ca. das 0,1-fache des Durchmessers der Rohrleitung 1 beträgt. Der Durchmesser der Vorstörungsplatte ist zwecks Halterung in der Wechselvorrichtung 4 geringfügig größer als der Durchmesser der Rohrleitung 1. 2 shows the front view of the Vorstörungsplatte 3 out 1 , When the Vorstörungsplatte 3 it is a steel plate whose thickness is approximately 0.1 times the diameter of the pipeline 1 is. The diameter of the Vorstörungsplatte is for the purpose of mounting in the changing device 4 slightly larger than the diameter of the pipeline 1 ,

In der Vorstörungsplatte 3 befinden sich eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 6a, b, c, die als Bohrungen mit rundem Querschnitt ausgebildet sind. Eine zentrale Durchtrittsöffnung 6a ist von Durchtrittsöffnungen 6b und 6c umgeben, die auf drei gedachten konzentrischen Ringen 7, 8, 9 angeordnet sind.In the Vorstörungsplatte 3 There are a variety of passages 6a , b, c, which are formed as holes with a round cross-section. A central opening 6a is from passages 6b and 6c surrounded on three imaginary concentric rings 7 . 8th . 9 are arranged.

Die Durchtrittsöffnungen 6a, b, c haben unterschiedliche Durchmesser bzw. Querschnitte. Der Querschnitt jeder Durchtrittsöffnung ist näherungsweise proportional zu der zu erzeugenden Strömungsgeschwindigkeit. Die Anordnung der Durchtrittsöffnungen ist abhängig von dem zur erzeugenden Strömungsprofil.The passages 6a , b, c have different diameters or cross sections. The cross section of each passage opening is approximately proportional to the flow velocity to be generated. The arrangement of the passage openings depends on the flow profile to be generated.

Auf den beiden konzentrischen Ringen 8 und 9 befinden sich Durchtrittsöffnungen 6c mit großem Querschnitt und Durchtrittsöffnungen 6b mit kleinem Querschnitt, um eine asymmetrische Verteilung des Strömungsprofils zu erzeugen. Der Umfangsabstand der Durchtrittsöffnungen auf dem Ring 8 ist unterschiedlich groß.On the two concentric rings 8th and 9 there are passages 6c with large cross section and passage openings 6b with a small cross-section to create an asymmetric distribution of the airfoil. The circumferential distance of the passage openings on the ring 8th is different size.

Auf dem innersten Ring 7 sind weitere Durchtrittsöffnungen 6b mit kleinem Querschnitt vorgesehen, deren Umfangsabstand zueinander ebenfalls unterschiedlich groß ist.On the innermost ring 7 are more openings 6b provided with a small cross-section whose circumferential distance from one another is also different.

Weiterhin soll ein Drall simuliert werden, der einen Winkel aufweist, dessen Drallwinkel vom Zentrum nach außen hin zunimmt. Die Durchtrittsöffnungen auf den Ringen 7, 8 und 9 sind jeweils in der Ebene, die die Tangente an den Durchmesser und die Normale auf der Oberfläche der Vorstörungsplatte aufspannt, mit einem Winkel versehen, der mit zunehmendem Drallwinkel größer wird.Furthermore, a twist is to be simulated, which has an angle whose angle of twist from Zen is increasing towards the outside. Passages on rings 7 . 8th and 9 are each provided in the plane which spans the tangent to the diameter and the normal on the surface of Vorstörungsplatte at an angle which increases with increasing helix angle.

Zur Herstellung einer Vorstörungsplatte werden zunächst die dreidimensionalen Strömungsprofile hinter einer Vorstörung, die mit konventionellen Vorstörungselementen realisiert worden ist, gemessen oder berechnet. In Abhängigkeit von der axialen Verteilung des Geschwindigkeitsprofils in der Strömung sowie dem Drall oder den Wirbeln wird ein Muster von unterschiedlich gestalteten Durchtrittsöffnungen in die Platte eingebracht.to Preparation of a Vorstörungsplatte be first the three-dimensional flow profiles behind a spoofing the with conventional Vorstörungselementen has been realized, measured or calculated. Dependent on from the axial distribution of the velocity profile in the flow as well the swirl or whirl becomes a pattern of differently shaped Through openings placed in the plate.

Claims

Device for testing a flowmeter, with a pipeline through which a fluid flows ( 1 ), in the upstream of the flow meter at least one Vorstörungselement is arranged to generate a faulty flow profile, characterized in that the Vorstörungselement as Vorstörungsplatte ( 3 ) is formed, which has a plurality of passage openings ( 6a , b, c) for the fluid, wherein the arrangement of the passage openings ( 6a , b, c) and their cross-section are dependent on the flow profile to be generated, and that at least one passage opening ( 6a , b, c) at an angle to the axis of the Vorstörungsplatte ( 3 ), wherein the inclination of the angle depends on the twist angle or the vorticity to be generated.

Device according to claim 1, characterized in that the cross-section of the passage openings ( 6a , b, c) continuously expanded or narrowed in the flow direction.

Device according to claim 1, characterized in that the cross-section of the passage openings ( 6a , b, c) suddenly expanded or narrowed in the flow direction.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the passage openings ( 6a , b, c) are formed as bores which are arranged in several concentric rings ( 7 . 8th . 9 ) are arranged.

Device according to claim 4, characterized in that in a plurality of concentric rings ( 7 . 8th . 9 ) arranged through openings ( 6a , b, c) a central passage opening ( 6a ) surround.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pipeline ( 1 ) at different distances to the flowmeter ( 2 ) Installation or removal sites for the Vorstörungsplatte ( 3 ) having.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Vorstörungsplatte ( 3 ) is rotatable about its axis.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the thickness of the Vorstörungsplatte ( 3 ) 0.1 times the diameter of the pipeline ( 1 ) is.

A method of making a Vorstörungsplatte for a device for testing a flow meter according to claims 1 to 8, characterized in that the flow profile of the fluid in a pipeline downstream of a known Vorstörungselementes measured or calculated and that depending on the axial distribution of the airfoil a plurality of passage openings ( 6a , b, c) in the Vorstörungsplatte ( 3 ) is introduced, wherein the cross section of the passage openings ( 6a , b, c) is proportional to the measured or calculated axial flow velocity.

A method according to claim 9, characterized in that the swirl or vortices in the flow of the fluid downstream of a known Vorstörungselementes measured or calculated and that depending on the measured or calculated values at least one passage opening ( 6a , b, c) at an angle to the axis of the Vorstörungsplatte ( 3 ) is introduced into this, wherein the inclination of the angle of the swirl angle to be generated or the vortex strength to be generated is dependent.