RU2106639C1 - Method measuring velocity of stream and device for its implementation - Google Patents
Method measuring velocity of stream and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106639C1 RU2106639C1 RU96107814A RU96107814A RU2106639C1 RU 2106639 C1 RU2106639 C1 RU 2106639C1 RU 96107814 A RU96107814 A RU 96107814A RU 96107814 A RU96107814 A RU 96107814A RU 2106639 C1 RU2106639 C1 RU 2106639C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- velocity
- measuring
- flow
- supercharger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерению скорости потока как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере. The invention relates to the measurement of flow velocity both in pipelines and in open channels and in a free atmosphere.
Изобретение можно использовать в технологических процессах с измерением скорости потока и объемного расхода различных жидких и газовых сред, например, в энергетике, химической и газовой промышленности. The invention can be used in technological processes with measuring the flow rate and volumetric flow rate of various liquid and gas media, for example, in the energy, chemical and gas industries.
Известен способ измерения объемного расхода и устройство, реализующее этот способ [3], включающий управление насосом с помощью двигателя, измерение перепада давления до и после насоса в контролируемой трубе, уменьшение перепада давления до нуля с помощью насоса и определение искомого расхода по его оборотам. A known method of measuring the volumetric flow rate and a device that implements this method [3], including controlling the pump using an engine, measuring the pressure drop before and after the pump in a controlled pipe, reducing the pressure drop to zero using the pump and determining the desired flow rate by its speed.
Недостатком этого способа является измерение не скорости, а расхода, из которого далее необходимо вычислять скорость потока, а также необходимость расположения насоса в потоке, занимая все сечение, при больших расходах и больших диаметрах трубопровода требуется насос большой мощности. Это приводит к повышенному расходу энергии, большой массе и габаритам регулируемого объемного насоса. The disadvantage of this method is the measurement not of speed, but of flow rate, from which it is then necessary to calculate the flow rate, as well as the need to locate the pump in the flow, occupying the entire cross section, with large flows and large diameters of the pipeline, a high power pump is required. This leads to increased energy consumption, large mass and dimensions of the variable displacement pump.
Наиболее близким к предлагаемому способом и устройством для его осуществления является известный способ и устройство [4]. В этом устройстве измеряется скорость потока силовым компенсационным способом, при котором динамическое давление потока компенсируется противодавлением, создаваемым центробежным насосом, который приводится в движение электродвигателем. Нуль-органом, определяющим отсутствие течения, является термоанемометр, усиленный сигнал которого управляет скоростью вращения двигателя, по которой судят о скорости измеряемого потока. Closest to the proposed method and device for its implementation is the known method and device [4]. In this device, the flow rate is measured by a force compensation method, in which the dynamic pressure of the flow is compensated by the back pressure created by a centrifugal pump, which is driven by an electric motor. The zero-organ that determines the absence of flow is a hot-wire anemometer, the amplified signal of which controls the engine speed, which is used to judge the speed of the measured flow.
Устройство-прототип содержит измерительный канал, в котором расположен нагнетатель (центробежный насос) и датчик наличия потока (термоанемометр). Измерительный канал соединен с дифференциальной напорной трубкой. The prototype device contains a measuring channel in which a supercharger (centrifugal pump) and a flow sensor (hot-wire anemometer) are located. The measuring channel is connected to a differential pressure pipe.
Недостатками этого способа являются следующие:
1. Необходимость создания противодавления. Кроме того, противодавление должно создаваться только насосом подобно центробежному по принципу действия.The disadvantages of this method are the following:
1. The need to create backpressure. In addition, back pressure should only be created by the pump, like a centrifugal principle of action.
2. Пропорциональность характеристики выдержать сложно из-за требований равенства статических давлений в измеряемом потоке и на входе в насос, а также необходимо выдерживать равенство температур измеряемого потока и потока на входе в насос, что вообще трудно выполнимо (В.А. Ференец. Полупроводниковые струйные анемометры. М. : Энергия, 1972. с.98). Для уменьшения влияния указанных параметров требуется значительное усложнение схемы измерения. 2. The proportionality of the characteristics is difficult to withstand due to the requirements of equality of static pressures in the measured flow and at the inlet to the pump, and it is also necessary to maintain the equality of the temperatures of the measured flow and the flow at the inlet of the pump, which is generally difficult to do (VA Ferenets. Semiconductor jet Anemometers. M.: Energy, 1972. p. 98). To reduce the influence of these parameters, a significant complication of the measurement scheme is required.
3. Зависимость показаний прибора от плотности потока при измерении температуры среды. 3. The dependence of the readings on the flux density when measuring the temperature of the medium.
4. Так как известный способ основан на принципе силовой компенсации, то при этом присутствует явление сжатия газа, при котором изменяется плотность, вносится дополнительная погрешность и сужается диапазон скоростей для газа (ГОСТ 8.361-79, п. 1.3). 4. Since the known method is based on the principle of power compensation, there is a phenomenon of gas compression, in which the density changes, an additional error is introduced and the speed range for gas narrows (GOST 8.361-79, clause 1.3).
5. Увеличение погрешности измерения от загрузки измерительного сечения средством измерения (ГОСТ 8.439-81, п. 6.2). 5. Increasing the measurement error from loading the measuring cross section by means of measurement (GOST 8.439-81, paragraph 6.2).
6. За счет поперечного градиента скорости при торможении потока возникает дополнительная погрешность за счет увеличения скорости по оси трубки напора (ГОСТ 8.439-81, п. 6.2). 6. Due to the transverse velocity gradient during flow braking, an additional error arises due to an increase in velocity along the axis of the pressure tube (GOST 8.439-81, clause 6.2).
7. Возможные выделения абсорбированного газа из жидкости при прохождении через нагнетатель, а также расширение газа после сжатия, что увеличит погрешность при двухфазных средах. 7. Possible release of absorbed gas from the liquid during passage through the supercharger, as well as the expansion of the gas after compression, which will increase the error in two-phase media.
8. Дополнительные конструктивные усложнения, так как возникает необходимость герметизировать противодавление, которое может быть значительным при больших скоростях жидкости. 8. Additional design complications, since it becomes necessary to seal the back pressure, which can be significant at high fluid speeds.
Единый изобретательский замысел, объединяющий предлагаемые способ измерения скорости потока и устройство, реализующее этот способ, направлен при решении задачи на уменьшение противодавления в измерительном канале и погрешности измерения, упрощения конструкции, когда предлагаемый способ измерения не может быть осуществлен ни в одном из известных устройств. A single inventive concept, combining the proposed method for measuring flow velocity and a device that implements this method, is aimed at solving the problem of reducing back pressure in the measuring channel and measurement error, simplifying the design when the proposed measurement method cannot be implemented in any of the known devices.
Необходимый результат может быть достигнут при реализации нового способа в новом, существенно отличающемся от известных устройстве, предложенном авторами. The necessary result can be achieved by implementing the new method in a new, significantly different from the known device proposed by the authors.
У группы предлагаемых изобретений одна цель и на ее достижение направлен единый изобретательский замысел. The group of proposed inventions has one goal and a single inventive concept is aimed at its achievement.
Целью группы предлагаемых изобретений является уменьшение погрешности и расширение диапазона измерений. The aim of the group of the proposed inventions is to reduce the error and expand the measurement range.
Поставленная цель в предлагаемом способе измерения скорости потока, включающем управление скоростью течения контрольной струйки, отводимой параллельно потоку, и измерение скорости контрольной струйки, достигается тем, что выделяют из потока струйку, проводят струйку через измерительный канал, измеряют ее скорость течения при нулевом перепаде давления между выводом струйки из потока и вводом ее обратно в поток и по скорости контрольной струйки судят о скорости потока. The goal in the proposed method for measuring the flow rate, including controlling the flow rate of the control stream, discharged parallel to the stream, and measuring the speed of the control stream, is achieved by isolating the stream from the stream, conducting the stream through the measuring channel, measuring its flow rate at zero pressure drop between by withdrawing the trickle from the stream and introducing it back into the stream and judging by the speed of the control stream, the flow rate is judged.
Поставленная цель в реализующем предлагаемый способ устройстве достигается новым конструктивным и схемным выполнением измерительного элемента. The goal in implementing the proposed method, the device is achieved by a new structural and circuit design of the measuring element.
В предлагаемом устройстве-измерителе скорости потока, содержащем измерительный канал с расположенным в нем нагнетателем, механически связанным с двигателем, соединенный с приемником напора и входом дифференциальной трубки нуль-орган, выход которого соединен с управляющим входом двигателя, цель достигается тем, что нуль-орган первым входом связан с приемником напора и одним концом измерительного канала, вторым входом - с входом дифференциальной трубки и другим концом измерительного канала. In the proposed device, the flow velocity meter containing a measuring channel with a supercharger located in it, mechanically connected to the engine, connected to a pressure receiver and the input of the differential tube zero-organ, the output of which is connected to the control input of the engine, the goal is achieved by the fact that the zero-organ the first input is connected to the pressure receiver and one end of the measuring channel, the second input to the input of the differential tube and the other end of the measuring channel.
В предлагаемом техническом решении приемник полного давления и вход статического давления у традиционной дифференциальной трубки служат средством соответственно вывода из потока и обратного ввода в поток контрольной струйки. In the proposed technical solution, the total pressure receiver and the static pressure inlet of a traditional differential tube serve as a means of outputting from the flow and returning the control stream to the stream, respectively.
Существенные отличительные признаки позволяют для достижения цели устранить противодавление в измерительном канале, обеспечить скорость течения в измерительном канале, одинаковую с измеряемой, уменьшить загрузку измерительного сечения средством измерения, уменьшить влияние поперечного градиента скорости при торможении потока. Благодаря совокупности отличительных признаков у предлагаемого способа и устройства появляются новые свойства: возможность работы с любым объемным типом нагнетателя без ограничения, возможность измерения скоростей потока с повышенной точностью в геометрическом сечении любого профиля, расширение диапазона измеряемых скоростей. Significant distinguishing features make it possible to eliminate backpressure in the measuring channel to achieve the goal, to ensure the flow velocity in the measuring channel, which is the same as the measured one, to reduce the loading of the measuring section by the measuring tool, and to reduce the influence of the transverse velocity gradient during flow deceleration. Due to the combination of distinctive features, the proposed method and device has new properties: the ability to work with any volume type of supercharger without limitation, the ability to measure flow rates with increased accuracy in the geometric section of any profile, expanding the range of measured speeds.
Перечисленные свойства обуславливают положительный эффект, сформулированный в цели предложения. Авторам неизвестны технические решения, содержащие такую же совокупность отличительных признаков и проявляющие при этом те же свойства, что и предлагаемые технические решения. The listed properties determine the positive effect formulated in the goal of the proposal. The authors are not aware of technical solutions containing the same set of distinctive features and exhibiting the same properties as the proposed technical solutions.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В традиционной постановке задачи измерить скорость потока способом силовой компенсации без противодавления невозможно. В случае измерения скорости потока косвенным способом путем измерения расхода и далее вычисления из него скорости также невозможно из-за большой загрузки сечения измерительным элементом и большой затраты мощности при измерении в трубопроводах большого диаметра, а в прямоугольных сечениях и в открытых руслах и потоках ее измерить невозможно. The essence of the proposed method is as follows. In the traditional formulation of the problem, it is impossible to measure the flow velocity by means of force compensation without backpressure. In the case of measuring the flow velocity in an indirect way by measuring the flow rate and then calculating the velocity from it, it is also impossible due to the large loading of the cross section by the measuring element and the large power consumption when measuring in large pipelines, and in rectangular sections and in open channels and flows it is impossible to measure .
Эта задача решается при создании таких условий, когда возможно отказаться от способа силовой компенсации и от противодавления в измерительном канале. Для создания таких условий предлагается организовать измерительный участок, на котором выделяется из потока контрольная струйка среды и далее измеряется ее скорость при перепаде давления, равном нулю. При этом измерительный участок становится каналом, как бы не имеющим активного сопротивления, скорости на входе в канал и на выходе из него равны между собой и равны скорости потока в месте измерения, с помощью которого из общего потока извлекается контрольная струйка среды, далее с ней производят манипулирование с целью измерения ее параметров течения (скорости течения и перепада давления) и обратно возвращают в общий поток. Энергию, отобранную из общего потока для действия с контрольной струйкой, компенсируют за счет другого источника энергии. Все измерения проводятся в равновесном состоянии. This problem is solved when creating such conditions when it is possible to abandon the method of power compensation and from back pressure in the measuring channel. To create such conditions, it is proposed to organize a measuring section in which a control stream of medium is separated from the stream and then its speed is measured with a pressure drop equal to zero. In this case, the measuring section becomes a channel, as it were, having no active resistance, the velocities at the channel entrance and at the exit from it are equal to each other and equal to the flow velocity at the measurement site, with the help of which the control stream of medium is extracted from the general stream, then it is produced with it manipulation to measure its flow parameters (flow velocity and pressure drop) and back are returned to the general flow. The energy selected from the total flow for action with a control stream is compensated by another energy source. All measurements are carried out in equilibrium.
Физически обеспечить режим существования контрольной струйки, которой присущи все свойства измеряемого потока, можно путем введения в поток дифференциальной напорной трубки, соединенной своими приемником и входом с измерительным каналом, в котором расположен нагнетатель и параллельно ему подключен нуль-орган, например датчик перепада давления. При этом измеряемый основной поток и контрольная струйка через приемник напора, измерительный канал и далее вход дифференциальной трубки образуют единое сечение потока. It is possible to physically ensure the existence of a control stream, which is characterized by all the properties of the measured flow, by introducing into the flow a differential pressure tube connected by its receiver and the input to the measuring channel in which the supercharger is located and a null organ is connected in parallel with it, for example, a differential pressure sensor. In this case, the measured main flow and the control stream through the pressure receiver, the measuring channel and then the input of the differential tube form a single flow section.
Течение в измерительном канале создается за счет динамического напора измеряемого потока и перепада давления, создаваемого нагнетателем объемного типа. The flow in the measuring channel is created due to the dynamic pressure of the measured flow and the pressure drop created by the volume type supercharger.
Из уравнения Бернулли динамическое давление измеряемого потока равно P = ρV2/2 . Давление нагнетателя равно Pн= kρиn2, где ρ , V - плотность и скорость измеряемого потока, ρи , n - плотность на выходе нагнетателя и его скорость вращения, к - постоянный коэффициент.From Bernoulli's equation dynamic pressure measured flow equal to P = ρV 2/2. The pressure of the supercharger is equal to P n = kρ and n 2 , where ρ, V is the density and velocity of the measured flow, ρ and , n is the density at the outlet of the supercharger and its rotation speed, and k is a constant coefficient.
Давление, измеряемое датчиком перепада, будет равно ΔP = Pди-kρиn2, где Pди= ρV
Пренебрегая сопротивлениями участков измерительного канала до и после нагнетателя ввиду их малости и имея такие обороты нагнетателя, когда перепад давления будет равен нулю, можно записать ΔP = 0, плотности ρ = ρи, так как отсутствует противодавление в измерительном канале.Neglecting the resistances of the sections of the measuring channel before and after the supercharger due to their smallness and having such supercharger revolutions when the pressure drop is zero, we can write ΔP = 0, densities ρ = ρ and , since there is no back pressure in the measuring channel.
Например, при измерении газовых потоков в предлагаемом приборе нет необходимости учитывать уравнение Менделеева-Клапейрона, связывающее плотность потока, его температуру и давление, так как нагнетатель работает на проток, помогая потоку пройти через измерительный канал с минимальными потерями, как бы расширяет его сечение и уменьшает его сопротивление. Однако при выводе зависимости для прибора-прототипа, реализующего способ-прототип [2], уравнение Менделеева-Клапейрона необходимо вводить в рассмотрение, так как прибор построен по способу силовой компенсации-уравновешиванию динамического давления статическим давлением, которое развивается нагнетателем. В этом процессе возможно явление сжатия и изменение температуры, при которых изменяется плотность среды при течении ее в измерительном канале. For example, when measuring gas flows in the proposed device, there is no need to take into account the Mendeleev-Clapeyron equation that relates the density of the stream, its temperature and pressure, since the supercharger works on the duct, helping the flow to pass through the measuring channel with minimal losses, as it expands its cross section and reduces his resistance. However, when deriving the dependence for the prototype device that implements the prototype method [2], the Mendeleev-Clapeyron equation must be introduced, since the device is built according to the method of force compensation-balancing the dynamic pressure by the static pressure that develops by the supercharger. In this process, a compression phenomenon and a temperature change are possible, at which the density of the medium changes during its flow in the measuring channel.
Таким образом, в предлагаемом способе скорость вращения нагнетателя и скорость измеряемого потока будут связаны следующим соотношением:
Pди-kρ•n2 = 0, n=k2V,
где 
Статическая характеристика n=k2V показывает, что скорость вращения нагнетателя зависит только от скорости измеряемого потока и не зависит от его плотности. Отношение Vи/V=1 будет определяться точностью регулятора, поддерживающего обороты нагнетателя, при которых перепад давления на нем будет равен нулю. Погрешность измерения скорости потока предлагаемым способом слагается из погрешности косвенного способа измерения скорости, основанного на расходе через измерительную линию, а не на отсутствии расхода через нее, и погрешности измерения скорости с помощью проточной дифференциальной трубки.Thus, in the proposed method, the rotation speed of the supercharger and the speed of the measured flow will be related by the following ratio:
P di -kρ • n 2 = 0, n = k 2 V,
Where
The static characteristic n = k 2 V shows that the rotation speed of the supercharger depends only on the speed of the measured flow and does not depend on its density. The ratio V and / V = 1 will be determined by the accuracy of the regulator that maintains the speed of the supercharger at which the pressure drop across it will be zero. The error in measuring the flow rate of the proposed method is composed of the error of the indirect method of measuring speed, based on the flow rate through the measuring line, and not on the absence of flow through it, and the error in measuring speed using a flow differential tube.
Преимущества, которые приобретаются, применяя предлагаемый способ, за счет работы нагнетателя на проток:
1. Погрешность измерения уменьшится, так как неучтенные протечки через нагнетатель практически отсутствуют.The advantages that are acquired using the proposed method due to the operation of the supercharger on the duct:
1. The measurement error will decrease, since unaccounted for leaks through the supercharger are practically absent.
2. Расширение диапазона измеряемой скорости за счет применения нагнетателя другого принципа работы (не центробежного), позволяющего иметь обороты, например, для винтового нагнетателя до 30 тыс. об./мин. 2. Extension of the range of the measured speed due to the use of a supercharger of a different operating principle (non-centrifugal), which allows to have revolutions, for example, for a screw supercharger up to 30 thousand rpm.
3. Влияние вязкости измеряемого потока на протечки отсутствуют и, следовательно, возможно расширение диапазона измерения скорости при влиянии вязкости и температуры. 3. There is no influence of the viscosity of the measured flow on leaks and, therefore, it is possible to expand the range of measurement of velocity under the influence of viscosity and temperature.
4. Отсутствие расширения газа, а также выделения абсорбированного газа из жидкости при прохождении через нагнетатель, что уменьшает погрешность измерения, в том числе и для двухфазных сред. 4. The absence of gas expansion, as well as the release of absorbed gas from the liquid during passage through the supercharger, which reduces the measurement error, including for two-phase media.
5. Снижение веса и габаритов. 5. Weight reduction and overall dimensions.
Преимущества, которые приобретаются, применяя предлагаемый способ, за счет работы приемника напора и дифференциальной трубки на проток:
1. Отсутствие сжимаемости газа при измерении давления при торможении потока. Отсюда расширение диапазона скоростей для газа. По ГОСТ 8.361-79, п. 1.3 скорость течения ограничена числом M менее 0,25.The advantages that are acquired using the proposed method due to the operation of the pressure receiver and differential tube to the duct:
1. The lack of compressibility of the gas when measuring pressure during flow inhibition. Hence the expansion of the speed range for gas. According to GOST 8.361-79, clause 1.3, the flow rate is limited by the number M less than 0.25.
2. Снижена погрешность от загрузки измерительного сечения средством измерения, так как контрольная струйка, проходящая через приемник напора, имеет скорость потока и не участвует в загрузке сечения (ГОСТ 8.439-81, с. 29). 2. The error from loading the measuring cross section by the measuring tool is reduced, since the control stream passing through the pressure receiver has a flow rate and does not participate in loading the cross section (GOST 8.439-81, p. 29).
3. Снижена погрешность поперечного градиента скорости при торможении потока за счет того, что в приемнике напора существует контрольная струйка, у которой скорость равна скорости потока и торможение потока отсутствует (см. эффект коррекции на поперечный градиент скорости в ГОСТ 8.439-81, п. 6.2). 3. The error of the transverse gradient of the velocity during flow braking is reduced due to the fact that there is a control trickle in the pressure receiver where the velocity is equal to the flow velocity and there is no flow braking (see the correction effect on the transverse velocity gradient in GOST 8.439-81, clause 6.2 )
4. Погрешности потери напора при наличии расстояния между отверстиями полного и статического давления уменьшены за счет расположения указанных приемников в одном измерительном сечении. 4. The pressure loss errors in the presence of the distance between the openings of the full and static pressure are reduced due to the location of these receivers in one measuring section.
5. Заниженные от поперечных и завышенные показания трубки от продольных пульсаций скорости при высоком уровне турбулентности потока можно снизить с помощью постоянной времени и фильтра регулятора (ГОСТ 8.439-81, с.4, 40, 47). 5. Underestimated from transverse and overestimated tube readings from longitudinal velocity pulsations at a high level of flow turbulence can be reduced using the time constant and the regulator filter (GOST 8.439-81, p.4, 40, 47).
6. За счет измерения параметров течения контрольной струйки можно расширить диапазон скоростей, понизив нижний предел для чисел Re<200 (ГОСТ 8.439-81, с.3). 6. By measuring the flow parameters of the control stream, you can expand the speed range by lowering the lower limit for the numbers Re <200 (GOST 8.439-81, p.3).
7. Снижаются требования к числу калибров прямого участка до и после измерительного устройства за счет периодического осреднения потока в вычислителе и можно обойтись без дополнительных средств успокоения потока при уровне турбулентности потока выше допустимого (ГОСТ 8.439-81, с.29, 40). 7. The requirements for the number of calibers of the straight section before and after the measuring device are reduced due to periodic averaging of the flow in the computer, and you can do without additional means to calm the flow at a level of flow turbulence above the permissible level (GOST 8.439-81, p.29, 40).
Инженерная методика расчета реализуемых на основе предлагаемого способа устройств состоит в следующей последовательности действий: имея диапазон скоростей потока и внутреннее сечение приемника напора дифференциальной трубки напора, подбирают по каталогу нагнетатель (насос) любого объемного типа, например, шестеренчатый или винтовой с двигателем, удовлетворяющим по мощности максимальной величине PдΩи. По величине Pд и Ωи подбирают по каталогу нуль-орган: дифференциальный манометр с электрическим выходом. После этого формируют контур регулятора с усилителем и вычислителем, имеющим погрешности, например, менее 0,1%.The engineering methodology for calculating the devices implemented on the basis of the proposed method consists in the following sequence of actions: having a range of flow rates and an internal section of the pressure receiver of the differential pressure tube, a supercharger (pump) of any volume type is selected from the catalog, for example, a gear or screw one with an engine satisfying power the maximum value of P d Ω and . The largest P d and Ω and are selected according to the catalog zero-organ: differential pressure gauge with electric output. After that, a controller loop is formed with an amplifier and a computer having errors, for example, less than 0.1%.
На чертеже приведена функциональная схема устройства измерения скорости потока с нуль-органом непроточного типа. The drawing shows a functional diagram of a device for measuring flow velocity with a zero-body non-flow type.
В основной измеряемый поток 1 введена дифференциальная напорная трубка 2, имеющая приемник напора 3 и вход 4 для непроточного нуль-органа (датчика 5 перепада давления). Вход 4 может быть сформирован в виде отверстия приемника статического давления в стенке трубопровода D измерительного сечения 14. Выход 6 может быть сформирован в виде входа дифференциальной трубки, повернутой по потоку 1. Дифференциальная трубка 2 соединена с измерительным каналом 8, в котором расположен нагнетатель 9, например шестеренный насос, с включенным параллельно ему датчиком 5 перепада давления с электропреобразователем 10, например, типа Сапфир, который позволяет измерить при соответствующих оборотах нагнетателя 9 перепад давления, равный нулю. In the main measured stream 1, a differential pressure tube 2 is introduced, having a pressure receiver 3 and an input 4 for a non-flowing zero-organ (differential pressure sensor 5). The inlet 4 can be formed in the form of an opening of the static pressure receiver in the wall of the pipeline D of the measuring section 14. The outlet 6 can be formed in the form of an inlet of a differential tube rotated along the flow 1. The differential tube 2 is connected to the measuring channel 8, in which the supercharger 9 is located, for example, a gear pump, with a differential pressure sensor 5 connected in parallel with an electric converter 10, for example, a Sapphire type, which allows measuring the differential pressure at the corresponding revolutions of the supercharger 9 Equal to zero.
С нагнетателем 9 механически связан электродвигатель 11, который электрически связан через усилитель 12 с электропреобразователем 10 и одновременно с вычислителем-измерителем 13 скорости вращения электродвигателя 11. An electric motor 11 is mechanically connected to the supercharger 9, which is electrically connected through an amplifier 12 to an electric converter 10 and simultaneously with a calculator-meter 13 of the rotation speed of the electric motor 11.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При наличии потока 1 в приемнике 3 напора дифференциальной трубки 2 создается давление динамического напора, которое передается к входу нагнетателя 9 в измерительный канал 8 и к одному из входов датчика 5 перепада давления. Статическое давление потока 1 передается через отверстие 4 в измерительный канал 8 к нагнетателю 9 и к другому входу датчика 5 перепада давления, который настроен на значение входного сигнала, равного нулю. При наличии величины перепада давления на датчике 5, отличной от настроенной, датчик 5 посылает электрический сигнал от электропреобразователя 10 перепада давления через усилитель 12 на электродвигатель 11, который развивает скорость вращения нагнетателя 9, удовлетворяющую условию настройки датчика 5 перепада давления. При этом измерительный канал 8 будет иметь сопротивление, равное нулю. If there is a stream 1 in the pressure receiver 3 of the differential tube 2, a dynamic pressure is created, which is transmitted to the input of the supercharger 9 in the measuring channel 8 and to one of the inputs of the differential pressure sensor 5. The static pressure of stream 1 is transmitted through the opening 4 to the measuring channel 8 to the supercharger 9 and to another input of the differential pressure sensor 5, which is set to an input signal value of zero. If there is a differential pressure value on the sensor 5 that is different from the configured one, the sensor 5 sends an electric signal from the differential pressure transformer 10 through an amplifier 12 to an electric motor 11, which develops a rotational speed of the supercharger 9 that satisfies the setting of the differential pressure sensor 5. In this case, the measuring channel 8 will have a resistance equal to zero.
В этом случае скорость в измерительном канале 8 сравняется со скоростью основного потока 1. Скорость вращения двигателя 11, зафиксированная в вычислителе-измерителе 13, будет соответствовать скорости потока 1. In this case, the speed in the measuring channel 8 is equal to the speed of the main stream 1. The speed of rotation of the engine 11, recorded in the calculator 13, will correspond to the speed of the stream 1.
Проток среды осуществляется через измерительный канал 8 и нагнетатель 9, приемник 3 напора и выход 6 дифференциальной напорной трубки 2. Расположенные на одной продольной оси приемник 3 напора и выход 6 формируют контрольную струйку, имеющую скорость, одинаковую со скоростью измеряемого потока 1 и образующую единый поток благодаря проточной дифференциальной трубке. The flow of the medium is carried out through the measuring channel 8 and the supercharger 9, the pressure receiver 3 and the output 6 of the differential pressure tube 2. The pressure receiver 3 and the output 6 located on the same longitudinal axis form a control stream having the same speed with the speed of the measured stream 1 and forming a single stream thanks to a flow differential tube.
Для увеличения чувствительности по оборотам нагнетателя 9 его геометрическое проточное сечение выполняется меньшим по величине сечения измерительного канала 8. To increase the sensitivity of the revolutions of the supercharger 9, its geometric flow section is made smaller in size of the cross section of the measuring channel 8.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107814A RU2106639C1 (en) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Method measuring velocity of stream and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107814A RU2106639C1 (en) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Method measuring velocity of stream and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2106639C1 true RU2106639C1 (en) | 1998-03-10 |
| RU96107814A RU96107814A (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=20179612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96107814A RU2106639C1 (en) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Method measuring velocity of stream and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2106639C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509984C2 (en) * | 2008-07-08 | 2014-03-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Sensor and unit of control for flow control, and also method of controlled liquid delivery |
| RU2544256C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-03-20 | Александр Михайлович Деревягин | Device to measure speed of fluid medium flow |
-
1996
- 1996-04-19 RU RU96107814A patent/RU2106639C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 3. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л.: Машиностроение, 1989, с.332. 4. Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965, с.716. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509984C2 (en) * | 2008-07-08 | 2014-03-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Sensor and unit of control for flow control, and also method of controlled liquid delivery |
| RU2544256C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-03-20 | Александр Михайлович Деревягин | Device to measure speed of fluid medium flow |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4790194A (en) | Flow measurement device | |
| JP2790260B2 (en) | Apparatus and method for measuring the flow of a two or three phase fluid using one or more momentum and one volume flow meter | |
| US2772567A (en) | Mass flowmeter | |
| US20110022335A1 (en) | Real-time non-stationary flowmeter | |
| Beavers et al. | Low Reynolds number turbulent flow in large aspect ratio rectangular ducts | |
| EP2192391A1 (en) | Apparatus and a method of measuring the flow of a fluid | |
| Murphy et al. | Laterally converging flow. Part 1. Mean flow | |
| KR19990077354A (en) | Bypass type Coriolis effect flowmeter | |
| Zanoun et al. | Wall skin friction and mean velocity profiles of fully developed turbulent pipe flows | |
| Bermejo et al. | Experimental investigation of a cavitating Venturi and its application to flow metering | |
| CN110987097A (en) | Method for measuring gas-liquid multiphase flow by using pressure fluctuation | |
| Morrison et al. | Installation effects upon orifice flowmeters | |
| RU2106639C1 (en) | Method measuring velocity of stream and device for its implementation | |
| Klinksiek et al. | Simultaneous lateral skewing in a three-dimensional turbulent boundary-layer flow | |
| JPH0694490A (en) | Inline gas flow rate measuring device | |
| RU2106640C1 (en) | Device measuring speed of flow | |
| CN105784292A (en) | Piston air leakage amount measurement system based on balanced flow meter | |
| CN213812438U (en) | Differential pressure type wet gas flowmeter based on double resonance tubes | |
| McComas et al. | Laminar pressure drop associated with the continuum entrance region and for slip flow in a circular tube | |
| US3220254A (en) | Two-phase fluid flowmeter | |
| RU2521721C1 (en) | Measuring method of component-by-component flow rate of gas-liquid mixture | |
| Ellerbrock et al. | Principles and Methods of Rating and Testing Centrifugal Superchargers | |
| Ifft | Wet gas testing with the V-cone flowmeter | |
| RU2293291C2 (en) | Device for measuring flow of free-flowing substances | |
| CN109655116B (en) | System and method for controlling precision of small pulsating flow by utilizing gas micro-pressure difference based on PWM control method |