RU180586U1 - Расходомер с переменной структурой - Google Patents
Расходомер с переменной структурой Download PDFInfo
- Publication number
- RU180586U1 RU180586U1 RU2018109385U RU2018109385U RU180586U1 RU 180586 U1 RU180586 U1 RU 180586U1 RU 2018109385 U RU2018109385 U RU 2018109385U RU 2018109385 U RU2018109385 U RU 2018109385U RU 180586 U1 RU180586 U1 RU 180586U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- measurement
- reverse
- range
- jet generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в системах измерения газообразных сред. Расходомер с переменной структурой содержит проточную трубу с размещенными внутри по потоку в основном канале камерой входа с крыльчаткой, управляемой приводом, струйным генератором с пневмоэлектропреобразователем, при этом камера выхода соединена с камерой входа профильным каналом реверса, снабженным электроклапаном. Технический результат - расширение диапазона измерения управляемым реверсом потока с изменением структуры расходомера, понижение начальной величины измерения, не снижая верхнего предела диапазона, уменьшения погрешности измерения расхода. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в системах измерения газообразных сред.
Известны парциальные измерители расхода среды (П.П. Кремлевский. Расходомеры и счетчики количества веществ. Политехника.С-П. 2002. с. 99). Недостатки устройств измерения состоят в увеличенной погрешности измерения и конструктивной доработки выводных каналов обводной трубки.
Известно устройство измерения расхода текучей 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.
В техническом описании цифрового расходомера потока газа серии М компании Актан. (http://www.actan.ru/vac_gascontroll_gas-flow_3_1.html) показан диапазон измерения объемного расхода различных газов равный 200 с одновременным измерением массового расхода, при этом используются свойства ламинарного течения потока, реализованных в спецконструкции. Объемный расход газа определяется по линейной зависимости от перепада давления и по уравнению Пуазейля (Internally Compensated Laminar - ICL) проводятся вычисления.
Чтобы произвести необходимые вычисления для определения массового расхода, данные с него поступают на микропроцессор и обрабатываются вместе с данными от дискретного датчика абсолютной температуры. Недостатком известного устройства - наличие спецконструкции для обеспечения ламинарного потока, первичная информация извлекается в аналоговой форме и далее преобразуется в дискретную, под каждый диапазон своя конструкция, погрешность измерения более 2%.
Известен измеритель потока среды (RU 2572461 С2, 10.01.2016), принятый за прототип, содержит проточную трубу с размещенным внутри струйным генератором и часть потока возвращают через вспомогательный расходомер в основной канал для понижения порога чувствительности. Недостатком устройства является наличие в схеме измерения дополнительного расходомера, который усложняет процедуру измерения. Дополнительный прибор всегда удорожает эксплуатацию, связанную с его аттестацией, увеличивает комплект оборудования, уменьшает общий ресурс измерителя.
Техническим результатом является расширение диапазона измерения управляемым реверсом потока с изменением структуры расходомера, понижение начальной величины измерения, не снижая верхнего предела диапазона, уменьшения погрешности измерения расхода.
Технический результат достигается тем, что предложенный расходомер с переменной структурой по модели содержит проточную трубу с размещенными внутри по потоку в основном канале камерой входа с крыльчаткой, управляемой приводом, струйным генератором с пневмоэлектропреобразователем, при этом камера выхода соединена с камерой входа профильным каналом реверса, снабженным электроклапаном.
На фиг. 1 представлена конструкция расходомера в продольном разрезе по потоку по АБ и в поперечном сечении по СС.
На фиг. 2 приведены статическая характеристика расходомера в координатах частота от расхода среды f=F(Q) на трех участках измерения расхода газа.
На разных участках измерения расхода с помощью активного управляемого реверса потока изменяется структура самого расходомера. В предложенной модели информация о расходе получена непосредственно сразу же в дискретной форме при линейной зависимости между объемным расходом и частотой колебаний давления струйного генератора.
Устройство, в котором используется метод измерения объемного расхода газа и организован реверс потока газа, позволяет усилить измеряемый малый поток газа и снизить порог чувствительности. В расходомер на базе струйного генератора колебаний давления с частотным сигналом на выходе был встроен реверс потока в схему измерения с электронным управлением (фиг. 1). Реверс потока по отдельному каналу (байпасу) обеспечивался насосом, а в качестве насоса применена крыльчатка с приводом.
По потоку в трубе расположены: крыльчатка с приводом, далее струйный генератор.
Первая часть характеристики измерения - крыльчатка своим приводом подкачивает (увеличивает) по каналу реверса (байпасу) расход до устойчивого значения расхода, измеряемого струйным генератором. Расход вычисляется.
Вторая часть характеристики измерения - измерение расхода ведется струйным генератором при отсутствии перетечек через байпас.
Третья часть характеристики измерения - измерение расхода струйным генератором с байпасом, т.е. в режиме парциального измерения расхода.
Частота колебаний электросигналов пневмо-электропреобразователя пропорциональна объемному расходу газа, а число колебаний - объему газа, прошедшему через комбинированный расходомер газа.
Расходомер газа (фиг. 1) содержит проточную трубу 1 с размещенными внутри по потоку в основном канале 2 камерой входа 3 и струйным генератором 4 из трех элементов 9, 10 (третий не показан) с пневмо-электропреобразователем ПЭП (например, пьезо-преобразователем), входом 5 и крыльчаткой 6, управляемой приводом, камерой выхода 7, соединенной профильным каналом 11 реверса, снабженного клапаном 12, с камерой входа 5 крыльчатки 6, и автоматику вычисления расхода газа 13.
Автоматика измерения и вычисления расхода газа в виде блока закреплена непосредственно на трубе 1 и состоит из 3-х алгоритмов вычисления. Принимаются числовые значения участков расхода. Например, в первой части 20-300 л/ч (до 300 л/ч струйный генератор физически не работает, нет колебаний), во второй части 300-6000, в третьей части 6000-8000 л/ч. Эти поддиапазоны показаны на фиг. 2.
В первой части диапазона, когда расходомер работает в области измерения пониженного расхода, работает первый алгоритм по следующей схеме: при недостаточном уровне расхода Q по основному каналу 2 для работы струйного генератора 4, устойчивая работа которого начинается с 300 л/ч, к потоку канала 2 присоединяется поток реверса Q2 по каналу 8 по сигналу блока управления 13. Признаком начала работы крыльчатки 6 является отсутствие частоты f var, снимаемой с ПЭП струйного генератора 4. Расход Q2 обеспечиваемый крыльчаткой 6 и циркулирующий через струйный генератор с выхода на его вход, изменяется инверсно и прямо пропорционально приращениям расхода основного канала 2 по сигналам блока управления 13 через контакты 16 для поддержания работы и постоянства выходной частоты f const струйного генератора 4. В этом случае работает система измерения, замкнутая отрицательной обратной связью. Сигнал ПЭП от струйного генератора 4 подается через клеммы 16 в блок управления 13. В диапазоне измерения расхода до т.А индикатор блока управления 13 фиксирует расход газа по формуле Q=Q1-Q2. В первой части диапазона по команде блока 13 управления через клеммы 14 клапан 12 находится в открытом положении для обеспечения потока реверса.
Во второй части диапазона, начиная с т.А (фиг. 2), крыльчатка 6 выключена из работы по поддержанию частоты f const и достигнут измеренный расход 300 л/ч в основном канале 2. В блоке управления работает второй алгоритм по следующей схеме: по частоте соответствующей расходу 300 л/ч начинает работу самостоятельно струйный генератор 4 в диапазоне измерения 300-6000 л/ч, доступный интервал физической работы струйного генератора с погрешностью 1-1.5% и перепаде давления до 200 Па. Это наиболее сложный участок измерения для работы блока управления для поддержания расхода нулевого между камерами 3 и 7 по линии канала реверса 8.
При постепенном увеличении перепада давления на расходомере и расхода Q в сети блок управления 13 выдает команду на привод крыльчатки 6 для снижения расхода Q2 и поддержания постоянства расхода Q1. Одновременно изменение величины частоты Δf, которая обратно пропорциональна ΔQ2, вычисляется на электронном уровне и фиксируется индикатором в блоке управления 13 как фактически замеренный измерителем расход Q газа. При изменении величины потока Q, например, при увеличении, пропорционально уменьшается величина потока реверса Q2. Расход Q2, развиваемый крыльчаткой 6, управляется блоком управления 13, сравнивающий сигналы Δf=fvar-fconstЭГ.
По мере увеличения расхода сети уменьшается до нуля расход Q2, развиваемый крыльчаткой 6, и работа крыльчатки прекращается по достижению Δf=fmax, соответствующая начальному потоку по каналу реверса 8, одновременно выключается из работы электрогенератор блока управления 13. Этот момент отражен т.А на характеристике f=F(Q) (фиг. 2).
Во второй части диапазона крыльчатка 6 не работает и канал 8 реверса перекрыт электроклапаном 12 по сигналу на электроцепь 14 от блока управления 13 и поток реверса Q2=0. Полный расход будет Q=Q1 и проходит только через струйный генератор 4, что отражено на статической характеристике по фиг. 2 в диапазоне расходов 300-6000 л/ч.
В третьей части диапазона по достижению параметра f=k1 Q=6000 л/ч блок управления выключает клапан 12 и удерживает его в открытом состоянии при работе расходомера в диапазоне 6000-8000 л/ч. В этой части диапазона измерение расхода происходит по парциальному методу. Минимизация погрешности измерения достигается установкой профилированного устья 11 каналов 8 реверса, отражающего свойства сопел струйных элементов 9, 10 струйного генератора 4, и фактически повторяющих режимы течения по числу Re. Для дополнительного подтверждения замеров расхода в этом диапазоне выполняется тарировка.
Для практического примера возвратимся к первой части диапазона. Измерительная работа струйного генератора (фиг. 2, линия Q2) и потока реверса Q2 начинается с условного нуля, например, назначено Q20=20 л/ч (условно f=10 Гц). Величина расхода Q1 поддерживается постоянной (линия Q1) по основному каналу 2, например, 300 л/ч. Приращения расхода Q при поддержании расхода Q1=const на выбранном уровне, подаются для отсчета показаний на индикатор блока управления 13. Таким образом, измерение начинается с произвольно заданной начальной величины Q1=20 л/ч, которую можно выбрать и менее, но это определяется порогом чувствительности крыльчатки 6. При выбранных начальных условиях расход Q<20 л/ч не измеряется.
Предложенная модель позволяет в процедуре измерения расхода применить к текущему диапазону свою структуру расходомера, различную от диапазона к диапазону, снизить порог чувствительности расходомера, тем самым расширить диапазон измерения расхода и увеличить верхний порог измерения.
Claims (1)
- Расходомер с переменной структурой, характеризующийся тем, что содержит проточную трубу с размещенными внутри по потоку в основном канале камерой входа с крыльчаткой, управляемой приводом, струйным генератором с пневмоэлектропреобразователем, при этом камера выхода соединена с камерой входа профильным каналом реверса, снабженным электроклапаном.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018109385U RU180586U1 (ru) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Расходомер с переменной структурой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018109385U RU180586U1 (ru) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Расходомер с переменной структурой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180586U1 true RU180586U1 (ru) | 2018-06-19 |
Family
ID=62619711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018109385U RU180586U1 (ru) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Расходомер с переменной структурой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180586U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195157U1 (ru) * | 2019-08-02 | 2020-01-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Расходомер текучей среды |
RU2768690C1 (ru) * | 2021-09-30 | 2022-03-24 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Блок учета и контроля испарений нефти |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2157967C2 (ru) * | 1998-05-21 | 2000-10-20 | Институт проблем управления РАН | Способ измерения расхода текучей среды |
RU2572461C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Измеритель расхода потока среды |
RU168831U1 (ru) * | 2016-10-14 | 2017-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Расходомер газа |
-
2018
- 2018-03-16 RU RU2018109385U patent/RU180586U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2157967C2 (ru) * | 1998-05-21 | 2000-10-20 | Институт проблем управления РАН | Способ измерения расхода текучей среды |
RU2572461C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Измеритель расхода потока среды |
RU168831U1 (ru) * | 2016-10-14 | 2017-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Расходомер газа |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195157U1 (ru) * | 2019-08-02 | 2020-01-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Расходомер текучей среды |
RU2768690C1 (ru) * | 2021-09-30 | 2022-03-24 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Блок учета и контроля испарений нефти |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101796378B (zh) | 能够提供不同的容积的质量流量检验器及相关方法 | |
JP4204400B2 (ja) | 差圧式流量計及び差圧式流量制御装置 | |
RU172725U1 (ru) | Турбинный расходомер газа | |
KR20040062569A (ko) | 펄스 샷 타입 유량 조정 장치 및 펄스 샷 타입 유량 조정방법 | |
KR20160043060A (ko) | 유량계 및 그것을 구비한 유량 제어 장치 | |
CN103759793A (zh) | 气体流量计检定装置及检定方法 | |
RU180586U1 (ru) | Расходомер с переменной структурой | |
RU2572461C2 (ru) | Измеритель расхода потока среды | |
CN215177932U (zh) | 一种sf6气室气体高精度分流回收测量装置 | |
CN110726444B (zh) | 一种基于科氏力质量流量计的湿气流量计量方法及其装置 | |
JP4977669B2 (ja) | 差圧式流量計 | |
CN103837215B (zh) | 换向阀式p.V.T.t法气体流量装置 | |
RU168831U1 (ru) | Расходомер газа | |
KR940007793Y1 (ko) | 유체 유량계 | |
RU169460U1 (ru) | Струйный расходомер газа | |
GB2177204A (en) | Measurement of fluid flows | |
CN113597540A (zh) | 用于测量质量流量、密度、温度和/或流速的测量系统 | |
CN203672461U (zh) | 气体流量计检定装置 | |
US11982556B2 (en) | Wet gas flow rate metering method based on a coriolis mass flowmeter and device thereof | |
CN216349016U (zh) | 流量检定装置及流量检定系统 | |
RU175419U1 (ru) | Измеритель расхода газа | |
RU195157U1 (ru) | Расходомер текучей среды | |
RU2805386C1 (ru) | Способ измерения объёмного расхода струйным преобразователем | |
RU2654934C1 (ru) | Способ калибровки критических сопел и устройство для калибровки критических сопел | |
RU176077U1 (ru) | Комбинированный расходомер газа |