RU2082111C1

RU2082111C1 - Bed for dynamic graduation of liquid flowmeters

Info

Publication number: RU2082111C1
Authority: RU
Inventors: Борис Иванович Лобов
Original assignee: Борис Иванович Лобов
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1997-06-20

Abstract

FIELD: measurement technology, experimental evaluation of dynamic characteristics of low-inertia liquid flowmeters working in fast-changing and pulsating flows. SUBSTANCE: bed for dynamic graduation of liquid flowmeters has inlet 1 and outlet 8 pipe-lines, standard flowmeter 2, two testing pipe-lines 3 and 4 where flowmeters 5 and 6 are installed for graduation, pulse generator 7 in the form of two-way flow changer. EFFECT: simplified design, improved operational reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам испытаний и градуировки расходомеров и может быть использовано для экспериментальной оценки динамических характеристик малоинерционных расходомеров жидкости, работающих на быстропеременных и пульсирующих потоках. The invention relates to measuring equipment, namely to means for testing and calibrating flow meters and can be used for experimental evaluation of the dynamic characteristics of low-inertia liquid flow meters operating on rapidly varying and pulsating flows.

Известны генераторы импульсов расхода, содержащие испытательный участок трубопровода, расположенные в противоположных его концах поршни, стартовый и стопорный механизмы. При этом поршни либо соединены между собой жесткой рамой [1] либо они установлены независимо один от другого [2] В последнем случае генератор снабжен блоками синхронной регистрации скорости перемещения поршней. Known flow pulse generators containing a test section of the pipeline, pistons located at its opposite ends, starting and stopping mechanisms. In this case, the pistons are either interconnected by a rigid frame [1] or they are installed independently of one another [2]. In the latter case, the generator is equipped with blocks for synchronous registration of the speed of movement of the pistons.

Указанные генераторы позволяют получить испытательные импульсы расхода с максимально возможной крутизной их передних и задних фронтов. Однако конструкции их характеризуются сложностью, большой металлоемкостью и эксплуатация их требует высоких энергозатрат. Наиболее существенным же недостатком этих генераторов, в которых градуировка расходомеров осуществляется в искусственных условиях при использовании замкнутого объема рабочей среды, является невозможность их применения в реальных условиях функционирования испытуемых расходомеров, т.е. на потоке. These generators allow you to get test flow pulses with the greatest possible slope of their leading and trailing edges. However, their designs are characterized by complexity, high metal consumption and their operation requires high energy consumption. The most significant drawback of these generators, in which the calibration of flowmeters is carried out under artificial conditions when using a closed volume of the working medium, is the impossibility of their use in the actual operating conditions of the tested flowmeters, i.e. on the stream.

Ближайшим аналогом изобретения является устройство для динамической градуировки расходомеров жидкости при изменяющемся по гармоническому закону расходе, содержащее образцовые расходомеры, формирователь импульсов расхода с приводом и подключенные к нему два идентичных испытательных трубопровода с установленными в них градуируемыми расходомерами, а также входной и выходной трубопроводы. Поток жидкости под давлением поступает по входному трубопроводу в проточный ресивер. При вращении привода ротор генератора периодически и в противофазе сообщает через окна испытательные трубопроводы с выходным трубопроводом. Одновременно проводится динамическая градуировка двух рабочих расходомеров подачей на их преобразователи импульсов расхода, изменяющегося по гармоническому закону [3]
Известное устройство не позволяет, однако, проводить градуировку расходомеров, рассчитанных на быстропеременные и пульсирующие расходы, поскольку формируемые им испытательные импульсы расхода характеризуются недостаточно большой крутизной их фронтов.The closest analogue of the invention is a device for dynamically calibrating liquid flow meters with a flow that varies according to the harmonic law, containing standard flow meters, a flow pulse generator with a drive and two identical test pipelines with calibrated flow meters installed in them, as well as input and output pipelines, connected to it. The flow of fluid under pressure enters the inlet pipe into the flow receiver. When the drive rotates, the generator rotor periodically and in antiphase reports test pipelines with an outlet piping through the windows. At the same time, a dynamic calibration of two working flowmeters is performed by applying flow pulses to their converters, which varies according to a harmonic law [3]
The known device does not allow, however, to calibrate flow meters designed for fast-changing and pulsating flows, since the test flow pulses generated by it are characterized by insufficiently large steepness of their fronts.

Техническим результатом от использования изобретения является обеспечение градуировки расходомеров для измерения пульсирующих потоков. The technical result from the use of the invention is the provision of graduation of flow meters for measuring pulsating flows.

Это достигается тем, что в известном стенде для динамической градуировки расходомеров жидкости, содержащем расходомер, входной и выходной трубопроводы и расположенные между ними два идентичных испытательных трубопровода с установленными в них градуируемыми расходомерами, а также генератор импульсов, соединенный входами с испытательными трубопроводами, согласно изобретению генератор импульсов расхода выполнен переключателем потоков в испытательных трубопроводах. This is achieved by the fact that in the well-known stand for dynamic calibration of liquid flow meters containing a flow meter, inlet and outlet pipelines and two identical test pipelines located between them with graduated flow meters installed in them, as well as a pulse generator connected to the test pipelines by the inputs, according to the invention, a generator flow pulses made by the flow switch in the test piping.

На чертеже представлена схема предлагаемого стенда. The drawing shows a diagram of the proposed stand.

Входной трубопровод 1 с образцовым расходомером 2 соединяет источник напора (не показан) с двумя идентичными испытательными трубопроводами 3 и 4, в которых, соответственно, установлены градуируемые расходомеры 5 и 6. Трубопроводы 3 и 4 через переключатель 7 потоков соединены с выходным трубопроводом 8. Двухпозиционный переключатель 7 предназначен для попеременного подключения трубопроводов 3 и 4 к выходному трубопроводу 8 и может быть выполнен на основе ряда имеющихся двухпозиционных переключателей различных конструкций и их приводов. Однако главным критерием выбираемого переключателя является время срабатывания, или время перехода из одного положения (позиции) в другое. Оно должно быть наименьшим из возможных. An inlet pipe 1 with an exemplary flow meter 2 connects a pressure source (not shown) with two identical test pipes 3 and 4, in which, respectively, graduated flow meters 5 and 6 are installed. Pipelines 3 and 4 are connected to the output pipe 8 through a flow switch 7 switch 7 is designed for alternately connecting pipelines 3 and 4 to the output pipe 8 and can be made on the basis of a number of available on-off switches of various designs and their drives. However, the main criterion for the selectable switch is the response time, or the transition time from one position (position) to another. It should be the smallest possible.

В трубопроводах 3 и 4 обеспечивается одинаковое гидравлическое сопротивление (например, дросселированием и манометрированием). Pipelines 3 and 4 provide the same hydraulic resistance (for example, throttling and pressure gauging).

Сначала заполняют под напором один трубопровод, затем переводом переключателя 7 в другое положение второй трубопровод; при этом поток в первом трубопроводе останавливается. По окончании переходных процессов в гидросистеме, о чем можно судить по стабилизации показаний расходомера 5 или 6 относительно показаний расходомера 2, стенд готов к работе. First, one pipeline is filled under pressure, then by transferring the switch 7 to another position, the second pipeline; while the flow in the first pipe stops. At the end of the transient processes in the hydraulic system, as can be judged by the stabilization of the readings of the flowmeter 5 or 6 relative to the readings of the flowmeter 2, the stand is ready for operation.

Стенд работает следующим образом. The stand works as follows.

Пуском переключателя 7 отсекают от выходного трубопровода 8 поток, например, в трубопроводе 3 и тем самым скачкообразно, например, в трубопроводе 4 направляют поток к выходному трубопроводу 8. При этом в канале преобразователя расходомера 6, установленного в трубопроводе 4, формируется передний фронт испытательного импульса расхода, а в канале преобразователя расходомера 5, установленного в трубопроводе 3, одновременно формируется задний фронт импульса расхода. Затем вновь переключателем 7 переключают потоки жидкости в трубопроводах 3 и 4: отсекают от выходного трубопровода 8 поток в трубопроводе 4, а в трубопроводе 3 поток скачкообразно подается в трубопровод 8. При этом в канале преобразователя расходомера 6, установленного в трубопроводе 4, формируется задний фронт испытательного импульса расхода, а в канале преобразователя расходомера 5, установленного в трубопроводе 3, в тот же момент формируется передний фронт импульса расхода. Таким образом, динамическая градуировка расходомеров в обоих трубопроводах осуществляется одновременно. By starting the switch 7, the flow is cut off from the output pipe 8, for example, in the pipe 3 and thereby jumpwise, for example, in the pipe 4, the flow is directed to the output pipe 8. In this case, a leading edge of the test pulse is formed in the converter channel of the flowmeter 6 installed in the pipe 4 flow rate, and in the channel of the transducer of the flowmeter 5 installed in the pipeline 3, the trailing edge of the flow pulse is simultaneously formed. Then again, the fluid flows in the pipelines 3 and 4 are switched again with the switch 7: the flow in the pipeline 4 is cut off from the output pipeline 8, and the flow in the pipeline 3 is abruptly supplied to the pipeline 8. In this case, a trailing edge is formed in the channel of the flowmeter 6 transducer installed in the pipeline 4 a test flow pulse, and in the channel of the flowmeter transmitter 5 installed in the pipeline 3, a leading edge of the flow pulse is formed at the same time. Thus, the dynamic calibration of flow meters in both pipelines is carried out simultaneously.

Крутизна фронтов генерируемых импульсов расхода зависит преимущественно от быстродействия переключателя потоков и величины напора. The steepness of the fronts of the generated flow pulses depends mainly on the speed of the flow switch and the pressure value.

Метрологические качества стенда определяются стабильностью характеристик генерируемых им испытательных импульсов расхода, которые, в свою очередь, определяются, главным образом, одновременностью срабатывания переключателя 7 и стабильностью напора. То и другое контролируется. The metrological qualities of the stand are determined by the stability of the characteristics of the test flow pulses generated by it, which, in turn, are determined mainly by the simultaneous operation of the switch 7 and the stability of the pressure. Both are controlled.

О динамических свойствах градуируемых расходомеров судят по времени восстановления их показаний от нуля до номинального значения и от номинального значения до нуля. The dynamic properties of graduated flowmeters are judged by the time of restoration of their readings from zero to a nominal value and from a nominal value to zero.

Стенд позволяет генерировать испытательные импульсы расхода с крутизной фронта не менее чем в три раза большей, чем у известного стенда, что позволяет градуировать расходомеры быстропеременных и пульсирующих расходов. Он может быть использован как самостоятельная единица метрологического оборудования или в качестве модуля расходомерных метрологических комплексов, подключаемого в общий гидравлический контур параллельно или последовательно с другими поверочными средствами, например, типа описанного известного устройства. The stand allows you to generate test flow pulses with a steepness of at least three times greater than that of a well-known stand, which allows you to graduate flow meters of rapidly varying and pulsating flows. It can be used as an independent unit of metrological equipment or as a module of flow meter metrological complexes connected to a common hydraulic circuit in parallel or in series with other calibration tools, for example, of the type of the known device described.

Claims

A stand for dynamically calibrating liquid flowmeters, containing an exemplary flowmeter, inlet and outlet pipelines and two identical test pipelines with the tested flowmeters located between the latter, as well as a flow pulse generator connected by its inputs to the test pipelines and the output with the output piping, characterized in that the flow pulse generator is made by a flow switch.