RU2208767C2 - Pressure transducer for flowmeter - Google Patents
Pressure transducer for flowmeter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208767C2 RU2208767C2 RU2001123667A RU2001123667A RU2208767C2 RU 2208767 C2 RU2208767 C2 RU 2208767C2 RU 2001123667 A RU2001123667 A RU 2001123667A RU 2001123667 A RU2001123667 A RU 2001123667A RU 2208767 C2 RU2208767 C2 RU 2208767C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- diffuser
- confuser
- housing
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкости, газа и пара в напорных трубопроводах. The invention relates to measuring equipment and can be used to measure the flow of liquid, gas and steam in pressure pipelines.
Обычно датчики давления для расходомеров расширяющего типа содержат измерительный канал диффузорно-конфузорного типа с максимальным поперечным сечением, которое больше полного поперечного сечения трубопровода, в котором установлен данный расходомер. Благодаря этому достигается высокая точность измерений при малых перепадах давления, следовательно, уменьшаются связанные с этим потери энергии; повышается надежность из-за отсутствия абразивного износа в условиях потоков с твердыми или абразивными частицами; отсутствует опасность возникновения кавитации в жидкостях, мала вероятность засорения отверстий для отбора давления во взвесенесущих текучих средах. Кроме того, важным преимуществом расходомеров расширяющего типа является то, что определение погрешности измерений в них возможно расчетным путем без трудоемких и дорогостоящих стендовых испытаний, а периодическая калибровка их осуществляется путем инструментальных замеров геометрических параметров измерительного канала, таких как диаметры входного и выходного патрубков с полными поперечными сечениями и диаметр максимального сечения. Typically, pressure sensors for expansion type flowmeters comprise a diffuser-confuser type measuring channel with a maximum cross section that is greater than the total cross section of the pipeline in which the flow meter is installed. Due to this, high measurement accuracy is achieved at small pressure drops, therefore, the associated energy loss is reduced; reliability increases due to the absence of abrasive wear in flow conditions with solid or abrasive particles; there is no risk of cavitation in liquids; there is a small likelihood of clogging of the pressure sampling holes in suspended fluid. In addition, an important advantage of expansion type flowmeters is that the measurement error can be determined in them by calculation without laborious and expensive bench tests, and their periodic calibration is carried out by instrumental measurements of the geometric parameters of the measuring channel, such as the diameters of the inlet and outlet nozzles with full transverse sections and the diameter of the maximum section.
Датчик давления для расходомера расширяющего типа [1], выбранный в качестве прототипа, выполнен в виде встроенного в трубопровод тела, содержащего цилиндрический входной патрубок с нормальным поперечным сечением, корпус, внутри которого выполнен диффузорно-конфузорный канал с максимальным сечением, и выходной цилиндрический патрубок с нормальным поперечным сечением. В нормальных сечениях входного и выходного патрубков, а также в максимальном сечении корпуса выполнены отверстия для отбора давления, окруженные усредняющими коллекторами, к которым вторичные приборы присоединены, например, посредством штуцеров. The pressure sensor for the expanding type flowmeter [1], selected as a prototype, is made in the form of a body built into the pipeline containing a cylindrical inlet pipe with a normal cross section, a housing inside which a diffuser-confuser channel with a maximum cross section is made, and a cylinder outlet pipe with normal cross section. In normal sections of the inlet and outlet nozzles, as well as in the maximum section of the housing, holes for pressure selection are made, surrounded by averaging collectors, to which secondary devices are connected, for example, via fittings.
Для защиты измерительного канала от механических разрушений потоками текучих сред с крупными и твердыми включениями предусмотрена цилиндрическая предохранительная вставка, пропускающая к отверстиям для отбора давления поток текучей среды без включений. Известный датчик для расходомера расширяющего типа обладает всеми описанными выше преимуществами, присущими устройствам подобного типа, а также таким дополнительным преимуществом, как возможность измерения расхода загрязненных текучих сред с высокой точностью. Однако в известном устройстве затруднена калибровка измерительного канала, особенно его максимального сечения. Кроме того, весьма трудоемким является процесс изготовления диффузорно-конфузорного корпуса. Велики также эксплуатационные расходы и малым является срок службы расходомерного узла, например, в условиях интенсивного износа внутренних поверхностей измерительного канала. Все это вместе взятое составляет недостатки известной конструкции-прототипа. To protect the measuring channel from mechanical damage by fluid streams with large and solid inclusions, a cylindrical safety insert is provided that passes a fluid stream without inclusions to the pressure sampling holes. The known sensor for a flowmeter of an expanding type has all the advantages described above inherent in devices of this type, as well as such an additional advantage as the ability to measure the flow rate of contaminated fluids with high accuracy. However, in the known device, calibration of the measuring channel, especially its maximum cross section, is difficult. In addition, the manufacturing process of the diffuser-confuser case is very time-consuming. The operating costs are also large and the service life of the flowmeter assembly is small, for example, in conditions of intensive wear of the internal surfaces of the measuring channel. All this taken together constitutes the disadvantages of the known prototype design.
Целью настоящего изобретения является устранение отмеченных выше недостатков известной конструкции-прототипа. The aim of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of the known design of the prototype.
Согласно изобретению поставленная цель достигается благодаря тому, что датчик давления для расходомера выполнен в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела, содержащего цилиндрический входной патрубок с поперечным нормальным сечением, корпус с диффузорно-конфузорным каналом с поперечным максимальным сечением и цилиндрический выходной патрубок с поперечным нормальным сечением, причем в нормальных сечениях входного и выходного патрубков и в максимальном сечении корпуса выполнены отверстия для отбора давления, окруженные усредняющими коллекторами, выполненными с возможностью присоединения к ним вторичных приборов, отличающийся тем, что диффузорно-конфузорный канал образован размещенными внутри цилиндрического корпуса между входным и выходным патрубками вкладышем-диффузором и вкладышем-конфузором, состыкованными в максимальном сечении, причем входной патрубок снабжен герметично ввинчивающимся в корпус фланцем, а выходной патрубок снабжен герметично соединенным с корпусом жестко закрепленным фланцем. According to the invention, the goal is achieved due to the fact that the pressure sensor for the flow meter is made in the form of a tubular body embedded in the pipeline containing a cylindrical inlet pipe with a transverse normal section, a housing with a diffuser-confuser channel with a transverse maximum section and a cylindrical outlet pipe with a transverse normal section, moreover, in normal sections of the inlet and outlet nozzles and in the maximum section of the housing, holes for pressure selection are made, surrounded by manifolds configured to attach secondary devices to them, characterized in that the diffuser-confuser channel is formed by a diffuser-liner and a confuser-liner arranged inside the cylindrical body between the inlet and outlet nozzles, joined in the maximum section, and the inlet nozzle is tightly screwed into the housing is a flange, and the outlet pipe is provided with a rigidly fixed flange sealed to the housing.
Изобретение детально поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - датчик давления, вид сбоку, половинный разрез;
фиг.2 - разрез по линии (1-1) на фиг.1;
фиг.3 - разрез по линии (2-2) на фиг.1;
фиг.4 - разрез по линии (3-3) на фиг.1;
фиг.5 - разрез по линии (4-4) на фиг.1;
фиг.6 - разрез по линии (5-5) на фиг.1.The invention is illustrated in detail by drawings, on which:
figure 1 - pressure sensor, side view, half section;
figure 2 is a section along the line (1-1) in figure 1;
figure 3 is a section along the line (2-2) in figure 1;
figure 4 is a section along the line (3-3) in figure 1;
5 is a section along the line (4-4) in figure 1;
6 is a section along the line (5-5) in figure 1.
Поток текучей среды движется по стрелке слева направо. The flow of fluid moves in an arrow from left to right.
Датчик давления для расходомера выполнен в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела и содержит входной патрубок (1) с поперечным нормальным сечением (2), корпус (3) с диффузорно-конфузорным каналом (4), имеющим максимальное поперечное сечение (5), выходной патрубок (6) с поперечным нормальным сечением (7). В нормальном сечении (2) выполнены отверстия (8) для отбора давления, окруженные усредняющим коллектором (9), в максимальном сечении (5) выполнены отверстия (10) для отбора давления, окруженные усредняющим коллектором (11), и наконец, в нормальном сечении (7) выполнены отверстия (12) для отвода давления, окруженные усредняющим коллектором (13). Диффузорно-конфузорный канал (4) образован вкладышем-диффузором (14) и вкладышем-конфузором (15), состыкованными в максимальном сечении (5). Входной патрубок (1) снабжен герметично ввинчивающимся в корпус (3) фланцем (16), а выходной патрубок (6) снабжен жестко закрепленным фланцем (17), герметично соединенным с корпусом (3), например, посредством сварного шва. The pressure sensor for the flow meter is made in the form of a tubular body embedded in the pipeline and contains an inlet pipe (1) with a transverse normal section (2), a housing (3) with a diffuser-confuser channel (4) having a maximum cross section (5), an outlet pipe (6) with a transverse normal section (7). In the normal section (2), holes (8) for pressure collection are made, surrounded by averaging manifold (9), in the maximum section (5) holes (10) for pressure collection are made, surrounded by averaging collector (11), and finally, in a normal section (7) openings (12) for pressure removal are made, surrounded by an averaging collector (13). The diffuser-confuser channel (4) is formed by the diffuser insert (14) and the confuser insert (15), joined in the maximum section (5). The inlet pipe (1) is provided with a flange (16) tightly screwed into the body (3), and the outlet pipe (6) is equipped with a rigidly mounted flange (17), hermetically connected to the body (3), for example, by means of a weld.
Каналы усредняющих коллекторов (9) и (13) выполнены Г-образной формы. При этом уседняющий коллектор (9) расположен между торцевой (18) и наружной (19) поверхностями вкладыша-диффузора с одной стороны и внутренней стенкой (20) фланца (16) и внутренней стенкой (21) корпуса (3) с противоположной стороны. Усредняющий коллектор (13) расположен между торцевой (36) и наружной (37) поверхностями вкладыша-конфузора с одной стороны и внутренней стенкой (38) фланца (17) и внутренней стенкой (21) корпуса (3) с противоположной стороны. Канал усредняющего коллектора (11) выполнен в виде концентрического кольца и расположен симметрично относительно стыка вкладыша-диффузора и вкладыша-конфузора в максимальном сечении. The channels of the averaging collectors (9) and (13) are L-shaped. In this case, the averaging collector (9) is located between the end (18) and outer (19) surfaces of the diffuser insert on one side and the inner wall (20) of the flange (16) and the inner wall (21) of the housing (3) on the opposite side. The averaging collector (13) is located between the end (36) and the outer (37) surfaces of the confuser insert on one side and the inner wall (38) of the flange (17) and the inner wall (21) of the housing (3) on the opposite side. The averaging collector channel (11) is made in the form of a concentric ring and is located symmetrically with respect to the junction of the diffuser insert and the confuser insert in the maximum section.
Вкладыш-диффузор (14) и вкладыш-конфузор (15) состыкованы из условия: LD≥LK; αD≤αK, где LD и αD - соответственно осевая длина и угол диффузорности вкладыша-диффузора; LK и αK - соответственно осевая длина и угол конфузорности вкладыша-конфузора.The diffuser insert (14) and the confuser insert (15) are joined from the condition: L D ≥L K ; α D ≤α K , where L D and α D are the axial length and diffuser angle of the diffuser insert, respectively; L K and α K are the axial length and confuser angle of the confuser insert, respectively.
Во избежание перетоков текучей среды в плоскостях посадки (22) и (23) соответственно вкладыша-диффузора (14) и вкладыша-конфузора (15), а также в соответствующих плоскостях их контактов (24) и (25) с внутренней поверхностью (21) корпуса (3) расположены уплотнительные элементы (26). In order to avoid fluid flow in the landing planes (22) and (23), respectively, of the diffuser insert (14) and the confuser insert (15), as well as in the corresponding planes of their contacts (24) and (25) with the inner surface (21) housing (3) are located sealing elements (26).
Для более надежной фиксации в заданных размерах вкладыш-диффузор (14) и вкладыш-конфузор (15) выполнены с соответствующими уступами (27) и (28), упирающимися во внутренние торцевые поверхности соответственно (29) и (30) заподлицо с внутренними стенками (31) и (32) соответственно входного (1) и выходного (6) патрубков. For more reliable fixation in the given dimensions, the diffuser insert (14) and the confuser insert (15) are made with the corresponding ledges (27) and (28) abutting against the inner end surfaces, respectively (29) and (30), flush with the inner walls ( 31) and (32) of the inlet (1) and outlet (6) pipes, respectively.
Усредняющие коллекторы (9), (11) и (13) соединены с соответствующими отверстиями (33), (34) и (35), выполненными в корпусе (3) для присоединения вторичных показывающих или самопишущих приборов типа дифманометров или вторичных электронных приборов-вычислителей. Averaging collectors (9), (11) and (13) are connected to the corresponding holes (33), (34) and (35) made in the housing (3) for connecting secondary indicating or recording instruments such as differential pressure gauges or secondary electronic calculating devices .
Принцип действия описанного датчика давления следующий. Поток текучей среды проходит через входной патрубок (1), где регистрируется давление (P1), диффузорно-конфузорный канал (4), в максимальном сечении (5) которого регистрируется максимальное давление (Р2)>(P1), и далее проходит выходной патрубок (6), где регистрируется давление (Р3)<(Р2). После чего по значениям перепадов давлений (Р2-P1) или (Р2-Р3) определяют расход текучей среды, а по перепаду давлений (P1-Р2) - потери давления в датчике. При выполнении периодических поверок датчика давления инструментальными методами свинчивают входной фланец (1) и последовательно извлекают наружу вкладыш-диффузор (14) и вкладыш-конфузор (15) и измеряют все необходимые их геометрические параметры. Если же по результатам поверки выявится несоответствие геометрических характеристик измерительного канала требованиям стандарта, например, из-за износа внутренних поверхностей, то без особого труда производят замену только изношенных вкладышей на новые. Тем самым снижаются эксплуатационные расходы и увеличивается срок службы расходомерного узла в целом.The principle of operation of the described pressure sensor is as follows. The fluid flow passes through the inlet pipe (1), where the pressure (P 1 ) is recorded, the diffuser-confuser channel (4), in the maximum cross-section (5) of which the maximum pressure (P 2 )> (P 1 ) is recorded, and then passes outlet pipe (6), where pressure (P 3 ) <(P 2 ) is recorded. Then, by the values of the pressure drops (P 2 -P 1 ) or (P 2 -P 3 ), the flow rate of the fluid is determined, and the pressure drop (P 1 -P 2 ) determines the pressure loss in the sensor. When periodic calibrations of the pressure sensor are carried out using instrumental methods, the inlet flange (1) is screwed up and the diffuser insert (14) and the confuser insert (15) are sequentially pulled out and all their geometric parameters are measured. If, according to the results of verification, a mismatch between the geometric characteristics of the measuring channel and the requirements of the standard is revealed, for example, due to wear on the internal surfaces, then only worn out liners can be replaced with new ones without any difficulty. This reduces operating costs and increases the life of the flowmeter assembly as a whole.
Предлагаемый датчик давления может найти применение в напорных трубопроводах различного назначения диаметром от 10 до 2500 мм для измерения расхода как однофазных, так и многофазных потоков текучих сред. Особенно перспективно использование датчика в газогидравлических системах коммерческого учета расхода жидкости, газа или пара, а также в системах со взвесенесущими или загрязненными потоками текучих сред. Среди возможных областей использования датчика давления можно назвать следующие:
- водоснабжение и водоотведение населенных мест и промпредприятий;
- химическая и нефтехимическая промышленность;
- гидротранспортные системы для строительных растворов и смесей;
- газогидравлические системы в энергетике;
- газогидравлические технологии в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.The proposed pressure sensor can be used in pressure pipelines for various purposes with a diameter of 10 to 2500 mm for measuring the flow rate of both single-phase and multiphase fluid flows. Especially promising is the use of the sensor in gas-hydraulic systems for commercial metering of the flow of liquid, gas or steam, as well as in systems with suspended or contaminated fluid flows. Among the possible areas of use of the pressure sensor are the following:
- water supply and sanitation of populated areas and industrial enterprises;
- chemical and petrochemical industry;
- hydrotransport systems for mortars and mixtures;
- gas-hydraulic systems in the energy sector;
- gas-hydraulic technologies in the food industry and agriculture.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123667A RU2208767C2 (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Pressure transducer for flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123667A RU2208767C2 (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Pressure transducer for flowmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2208767C2 true RU2208767C2 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29210293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001123667A RU2208767C2 (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Pressure transducer for flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2208767C2 (en) |
-
2001
- 2001-08-28 RU RU2001123667A patent/RU2208767C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1989, с. 101. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2287479C (en) | Fluid flow apparatus | |
EP2361371B1 (en) | Fluid flow meter and mixer | |
US8429983B2 (en) | Insertion type flow measuring device for measuring characteristics of a flow within a pipe | |
CN102192767B (en) | Ultrasound measuring device and method for monitoring the flow speed of a liquid | |
RU2491513C2 (en) | Averaging diaphragm with holes located near inner wall of pipe | |
JPH03194421A (en) | Venturi apparatus | |
CN203811492U (en) | Closed type pipeline cycle erosion test device | |
US20170322059A1 (en) | Low pressure drop and high temperature flow measuring device | |
RU2208767C2 (en) | Pressure transducer for flowmeter | |
Howe et al. | Venturi Tubes, Flow Tubes, and Flow Nozzles | |
JP3122984B2 (en) | Throttle flow meter | |
RU2157972C2 (en) | Pressure transducer for flowmeter | |
RU222980U1 (en) | HOUSING OF THE FLOW PART OF A VORTEX FLOWMETER WITH TWO ELECTRONIC UNITS | |
Symbol et al. | WH HOWE (1969) JB ARANT (1982) LD DINAPOLI (1993) | |
RU2157974C2 (en) | Pressure transducer for flowmeter | |
RU2157970C2 (en) | Pressure transducer for flowmeter | |
RU52167U1 (en) | PRIMARY CONVERTER OF FLOW METERS | |
SU1742622A1 (en) | Heat flowmeter converter | |
KR100394345B1 (en) | segmental wedge DP flow meter | |
RING | JET OPERATING CHAMBER | |
RU2224984C2 (en) | Primary converter of flow meter of variable pressure difference | |
Urata et al. | Steam flowmeters | |
RU63055U1 (en) | FLOW SENSOR | |
JPH08145749A (en) | Vortex flowmeter | |
LOMAS et al. | 2.1 Application and Selection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20121115 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150829 |