RU168831U1

RU168831U1 - Расходомер газа

Info

Publication number: RU168831U1
Application number: RU2016140494U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Попов; Михаил Михайлович Беляев; Асим Мустафаевич Касимов
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2017-02-21

Abstract

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в системах измерения газообразных сред. Расходомер газа содержит проточный корпус с размещенными внутри по потоку в основном канале крыльчаткой, камерой со струйным генератором, камерой выхода, соединенной каналом реверса через вход крыльчатки с камерой струйного генератора и автоматику счета. Технический результат - расширение диапазона измерения расхода путем его разделения на две части с понижением уровня измерения в первой части диапазона, упрощение функционального состава. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в системах измерения газообразных сред.

Известно устройство измерения струйным расходомером (RU 1295230, А1, 07.03.1987) с недостаточной зоной чувствительности, которая ограничивает зону работоспособности и диапазон измерения. Недостатком известного устройства является существование противоречивых требований и невозможность их преодоления при реализации только одной физикой течения среды при использовании одного струйного генератора. Эти требования сведены к двум параметрам: минимальный измеряемый расход и максимальный допустимый перепад давления на расходомере в максимальной точке диапазона.

Известно устройство измерения расхода среды (RU 2157967, С2, 21.05.1998). Часть потока среды после магистрального расходомера возвращают через вспомогательный расходомер и ограничительный дроссель в магистраль перед насосом и расход на рабочую нагрузку определяют как разность расходов через магистральный и вспомогательный расходомеры. Этот прием позволяет сместить зону измерения магистрального расходомера в необходимый пониженный диапазон. Однако, диапазон измерения смещается при наличии линии обратного потока, которая понижает порог чувствительности и вместе с ним снижает верхнюю границу измерения.

Известен измеритель потока среды (RU 2 572 461 С2, 10.01.2016), принятый за прототип, в котором часть потока возвращают через вспомогательный расходомер в основной канал для понижения порога чувствительности. Недостатком устройства является наличие дополнительного расходомера, что усложняет процедуру измерения и эксплуатацию, связанную с дополнительным его аттестацией, увеличивает комплект оборудования, уменьшает общий ресурс измерителя.

Техническим результатом является расширение диапазона измерения расхода, путем его разделения на две части с понижением уровня измерения в первой части диапазона, упрощения функционального состава.

Технический результат достигается тем, что предложенная полезная модель расходомера газа, характеризуется тем, что содержит проточный корпус с размещенными внутри по потоку в основном канале крыльчаткой, камерой со струйным генератором, камерой выхода, соединенной каналом реверса через вход крыльчатки с камерой струйного генератора и автоматику счета.

На фиг. 1 представлена конструкция модели с блоком автоматики счета в продольном разрезе по потоку и вид сбоку.

На фиг. 2 приведены статические характеристики модели в координатах «f - Q».

Расходомер газа (фиг. 1), содержит проточный корпус 1 с размещенными внутри по потоку в основном канале 2 крыльчаткой 3, камерой 4 и струйным генератором 5, камерой выхода 6, соединенной каналом реверса 7 через вход 8 крыльчатки 3 с камерой 4 струйного генератора 5 с каналом 9 байпаса и автоматику счета 10, состоящей из сумматора 11 - это устройства сравнения сигналов по частоте ƒvar, получаемой от струйного генератора 5, и собственного 12 генератора ƒconst, индикатора 13 расхода Q.

Весь диапазон измерения (фиг. 2) разделяют на две части - в первой части работает крыльчатка с потоком реверса (линия Q₂), во второй части - крыльчатка не работает - выключена, поток реверса отсутствует. При этом в первой части: - увеличивают Q₂ при уменьшении потока Q до согласованного (выбранного нижнего) значения первой части диапазона и - уменьшают величину Q₂ до нуля по мере увеличения потока Q до согласованного (выбранного верхнего) значения первой части диапазона.

На фиг. 3 линия Q₁ характеризует расход Q₁≅const, измеренный струйным генератором при работе крыльчатки, линия Q₂ - изменение расхода Q₂ для подачи в камеру 4 и струйный генератор 5. В этом диапазоне счетчик 13 фиксирует расход газа по формуле Q=Q₁-Q₂.

В первой части измерения расхода газа при наличии перепада давления в сети потребления поток основного канала 2 величиной Q проходит в камеру 4 струйного генератора 5, общую для потока основного канала 2 и потока канала реверса 7, далее в струйный генератор 5 с байпасом 9, камеру выхода 6 к потребителю. В камере 4 образуется суммарный поток Q₁ за счет присоединения потока реверса Q₂(Q₁=Q+Q₂), величина Q₁ измеряется частотой колебаний ƒ_var струйного генератора, которая передается в сумматор 11 электронной автоматики счета 10 с последующим выводом на индикатор 13. Далее в камере 6 из суммарного потока выделяется поток реверса Q₂ и на выход расходомера попадает поток величиной Q к потребителю. Выделение потока реверса Q₂ происходит за счет частичного разрежения в камере 6, образованного тягой газа при вращении крыльчатки 3 в той мере, которая определяется разницей показаний по частоте ƒvar струйного генератора и некоторого настраиваемого начального значения генератором 12 частоты ƒconst.

При отсутствии перепада давления в газовой сети струйный генератор измеряет расход только от крыльчатки, которая включается в работу э/двигателем по сигналу сумматора 11. Поток крыльчатки протекает по кольцу каналов, образованных следующими конструктивными элементами (фиг. 1): камерой 6, каналом реверса потока 7, входом 8, крыльчаткой 3, камерой 4, струйным генератором 5 и вновь камерой 6. При этом частота ƒvar струйного генератора 5 сравнивается с заданной ƒconst генератора 12 и разница частот фиксируется как максимальная соответствующая расходу газа Q=0. По мере возрастания перепада давления и расхода в сети частота струйного генератора возрастает и становится ƒvar>ƒconst.

По величине Δƒ=ƒvar-ƒconst сумматор 11 выдает команду на снижение расхода Q₂ крыльчатки 3 для установления прироста расхода крыльчаткой. Одновременно изменение величины частоты Δƒ var, которая пропорциональна ΔQ₂, фиксируется индикатором 12, как возникший расход газа через расходомер. При этом полагается, что после процедуры вычитания, тот поток на выходе 4, который поступил в нагрузку, считается равным по величине потоку в основном канале 2 и измерен с некоторой погрешностью ζ, зависимой от стабильности статической характеристики крыльчатки «давление-расход». Далее, при изменении величины потока Q, например, при увеличении, пропорционально уменьшается величина потока реверса Q₂. Расход Q₂, развиваемый крыльчаткой 3, управляется устройством 11 сравнения сигналов. Во второй части диапазона крыльчатка не работает, измерения расхода Q потока основного канала 2 при нулевой величине потока реверса Q₂ измеряют струйным генератором 5, сигнал которого непосредственно проходит через устройство 11 на индикатор 13, фиксируя расход во втором диапазоне. Измерительная работа крыльчатки 3 (фиг. 2, линия Q₂) и потока реверса Q₂ начинается с условного нуля, например, назначено Q₂₀=20 л/ч (условно ƒ=10 Гц). Величина расхода Q₁ поддерживается постоянной (линия Q₁) по основному каналу 2 через струйный генератор и равной, например с байпасом - 300 л/ч. Поддержание расхода Q₁=const на выбранном уровне необходимо для отсчета показаний приращения расхода Q, подаваемых на индикатор 13. Таким образом, измерение начинается с произвольно заданной начальной величины Q₁=20 л/ч, которую можно выбрать и менее, но определяется порогом чувствительности крыльчатки. При выбранных начальных условиях расход Q<20 л/ч не измеряется.

Предложенная модель позволяет снизить порог чувствительности и расширить диапазон измерения расхода.

Claims

Расходомер газа, характеризующийся тем, что содержит проточный корпус с размещенными внутри по потоку в основном канале крыльчаткой, камерой со струйным генератором, камерой выхода, соединенной каналом реверса через вход крыльчатки с камерой струйного генератора, и автоматику счета.