RU2005136448A

RU2005136448A - Способ определения расхода газа или жидкости и устройства для его реализации (варианты)

Info

Publication number: RU2005136448A
Application number: RU2005136448/28A
Authority: RU
Inventors: Михаил Алексеевич Головкин (RU); Михаил Алексеевич Головкин; лков Андрей Викторович В (RU); Андрей Викторович Вялков; Андрей Александрович Ефремов (RU); Андрей Александрович Ефремов; Владимир Георгиевич Кравцов (RU); Владимир Георгиевич Кравцов; Анатолий Кузьмич Панкратов (RU); Анатолий Кузьмич Панкратов; тлов В чеслав Николаевич Д (RU); Вячеслав Николаевич Дятлов; Олег Степанович Нарайкин (RU); Олег Степанович Нарайкин
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Аэроприбор-Восход"(RU); Открытое акционерное общество "Аэроприбор-Восход"; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (RU); Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-05-27
Also published as: RU2327956C2; WO2007061338A1

Claims

1. Способ определения расхода газа или жидкости, основанный на проведении градуировки по скорости потока измерительного тела с расположенным в нем чувствительным элементом, помещении его в трубопровод поперек потока, измерении частоты и амплитуды физических воздействий на него, вызванных сходящими с тела вихрями, отличающийся тем, что измерительное тело градуируют вне трубопровода по скорости V, фиксируют угол между вектором скорости V и продольной линией, соединяющей две реперные точки на теле, с помощью i≥3 пар дренажных отверстий, расположенных в окрестности донного среза и подключенных к дифференциальным датчикам давления, измеряют местные осредненные по времени значения частоты f_i и амплитуды α_i изменения давления, определяют градуировочные коэффициенты для каждой i-й пары дренажных отверстий по формулам k_i=V/f_i, с_i=2α_i/(ρV²), где ρ - плотность газа или жидкости при градуировке, помещают тело в трубопровод с текущими по нему со скоростью W газом или жидкостью так, чтобы угол между вектором скорости W и продольной линией, соединяющей две реперные точки на теле, был равен углу между вектором скорости V и продольной линией при градуировке, измеряют местные осредненные по времени значения частоты F_i и амплитуды А_iизменения давления, определяют распределение местных скорости и плотности соответственно по формулам W_i=k_iF_i, ρ_i=2A_i/(с_iW²), анализируют измерения скорости и плотности, определяют гладкость их изменения по сечению трубопровода, отбраковывают выпавшие измерения, выдают сигнал об отказе отдельных каналов измерения, производят аппроксимацию распределения скорости и плотности с учетом граничных эффектов на стенке трубопровода и определяют путем интегрирования по сечению трубопровода объемный и массовый расход газа или жидкости.

2. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1, отличающийся тем, что для измерений в стратифицированных потоках измерительное тело располагают так, чтобы продольная линия лежала в плоскости, проходящей через местную вертикаль, величина угла β между продольной линией и местной вертикалью находилась в пределах 90°>β>-90°.

3. Способ определения расхода газа или жидкости по п.2, отличающийся тем, что при известном заранее химическом составе компонент стратифицированного потока газа или жидкости путем интегрирования плотности по горизонтальным слоям, а скорости по сечению трубопровода, определяют расход каждой из компонент стратифицированного потока.

4. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1 или 2, или 3, отличающийся тем, что дополнительно измеряют местные температуру и статическое давление жидкости или газа, при их известном составе определяют плотность из уравнения состояния, производят сравнение с результатами ее измерения способами по п.1, или 2, или 3, отбраковывают отдельные измерения и выдают сигналы об отказе отдельных каналов измерения.

5. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что дополнительно скорость потока определяют по местной частоте изменения давления, местную плотность из уравнения состояния по местным температуре и статическому давлению, а затем определяют объемный и массовый расход.

6. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что сначала из уравнения состояния жидкости или газа по местным температуре и статическому давлению определяют местную плотность, а затем по амплитуде изменения давления определяют местную скорость и объемный и массовый расход.

7. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что одновременно производят дополнительное определение объемного и массового расходов, описанных в п.5 или 6, сопоставляют полученные результаты определения со способом, описанным в п.1, и выдают сигналы об отказе отдельных каналов измерения.

8. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1, отличающийся тем, что при известном составе жидкости или газа из уравнения состояния по измеренным значениям плотности и местного статического давления определяют местную температуру, которую сравнивают с измеренным значением температуры по п.4.

9. Способ определения расхода газа или жидкости по п.1, отличающийся тем, что для круглого сечения трубопровода в соответствии с эмпирической формулой W=W₀(1-r_i/R)^m, записанной для двух или более значений текущего радиуса r_i, дополнительно определяют скорость W₀ на оси трубопровода и показатель степени m, производят сравнение измерений скорости W_i на различных радиусах r_i с расчетами по формуле W=W₀(1-r/R)^m, где R - внутренний радиус трубопровода, определяют гладкость их изменения по сечению трубопровода, отбраковывают выпавшие измерения и выдают сигналы об отказе отдельных каналов измерения.

10. Устройство для определения расхода газа или жидкости, содержащее измерительное тело, установленное внутри трубопровода, предназначенного для протекания жидкости или газа, на поверхности тела расположены дренажные отверстия, соединенные трассами через дифференциальные датчики давления с приемным устройством, отличающееся тем, что в нем измерительное тело в сечениях выполнено в виде обтекаемого аэродинамического профиля с участками поверхности, имеющими донный срез, в окрестности которого по длине тела расположено i≥3 пар дренажных отверстий.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что дополнительно устройство снабжено датчиками местной температуры и статического давления, сигналы от которых поступают в вычислитель.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено приемниками полного давления, сигналы от которых по трассам поступают к штуцерам, подсоединенным к датчикам абсолютного давления.

13. Устройство по п.10, или 11, или 12, отличающееся тем, что перед измерительным телом расположен хонейкомб.

14. Устройство по п.10, отличающееся тем, что между парами дренажных отверстий, соединенных с дифференциальными датчиками давления, в придонной области измерительного тела выполнены перегородки.

15. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в сечении трубопровода помещено два и более измерительных тела, расположенных под углом друг к другу.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что измерительные тела объединены линией связи, расположены в различных сечениях трубопровода и снабжены сравнивающим вычислительным модулем.

17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что оно выполнено в виде измерительного модуля, вставляемого в трубопровод с помощью фланцев.

18. Устройство для определения расхода газа или жидкости, содержащее измерительное тело, установленное внутри трубопровода, предназначенного для протекания жидкости или газа, на поверхности тела расположены дренажные отверстия, соединенные трассами через дифференциальные датчики давления с приемным устройством, отличающееся тем, что измерительное тело в сечениях выполнено в виде обтекаемого аэродинамического профиля, а пары дренажных отверстий в количестве i≥3 находятся в окрестности донной области одного или нескольких насадков, выступающих за пределы аэродинамического профиля.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что дополнительно устройство снабжено датчиками местной температуры и статического давления, сигналы от которых поступают в вычислитель.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено приемниками полного давления, сигналы от которых по трассам поступают к штуцерам, подсоединенным к датчикам абсолютного давления.

21. Устройство по п.18, или 19, или 20, отличающееся тем, что перед измерительным телом расположен хонейкомб.

22. Устройство по п.18, отличающееся тем, что между парами дренажных отверстий, соединенных с дифференциальными датчиками давления, в придонной области измерительного тела выполнены перегородки.

23. Устройство по п.18, отличающееся тем, что в сечении трубопровода помещено два и более измерительных тела, расположенных под углом друг к другу.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что измерительные тела объединены в один блок линией связи, расположены в различных сечениях трубопровода и снабжены сравнивающим вычислительным модулем.

25. Устройство по п.18, или 19, или 20, или 22, или 23, или 24, отличающееся тем, что оно выполнено в виде измерительного модуля, вставляемого в трубопровод с помощью фланцев.

26. Устройство для определения расхода газа или жидкости, содержащее измерительное тело, установленное внутри трубопровода, предназначенного для протекания жидкости или газа, на поверхности тела расположены дренажные отверстия, соединенные трассами через дифференциальные датчики давления с приемным устройством, отличающееся тем, что измерительное тело в сечениях выполнено в виде обтекаемого аэродинамического профиля, в котором в средней части выполнены сквозные проемы так, что размер проема е вдоль хорды b аэродинамического профиля лежит в пределах 0,2b<е<0,9b, а пары дренажных отверстий в количестве i≥3 находятся в окрестности передней стенки проема.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что дополнительно устройство снабжено датчиками местной температуры и статического давления, сигналы от которых поступают в вычислитель.

28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено приемниками полного давления, сигналы от которых по трассам поступают к штуцерам, подсоединенным к датчикам абсолютного давления.

29. Устройство по п.26, или 27, или 28, отличающееся тем, что перед измерительным телом расположен хонейкомб.

30. Устройство по п.26, отличающееся тем, что между парами дренажных отверстий, соединенных с дифференциальными датчиками давления, в придонной области измерительного тела выполнены перегородки.

31. Устройство по п.26, отличающееся тем, что в сечении трубопровода помещено два и более измерительных тела, расположенных под углом друг к другу.

32. Устройство по п.31, отличающееся тем, что измерительные тела объединены в один блок линией связи, расположены в различных сечениях трубопровода и снабжены сравнивающим вычислительным модулем.

33. Устройство по п.26, или 27, или 28, или 30, или 31, или 32, отличающееся тем, что оно выполнено в виде измерительного модуля, вставляемого в трубопровод с помощью фланцев.