RU2246703C2 - Method and device for accelerated calibration of flowmeter - Google Patents
Method and device for accelerated calibration of flowmeter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246703C2 RU2246703C2 RU2002109154/28A RU2002109154A RU2246703C2 RU 2246703 C2 RU2246703 C2 RU 2246703C2 RU 2002109154/28 A RU2002109154/28 A RU 2002109154/28A RU 2002109154 A RU2002109154 A RU 2002109154A RU 2246703 C2 RU2246703 C2 RU 2246703C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calibrated
- detectors
- initial
- piston
- final
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
1. Область техники, к которой относится изобретение.1. The technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для поверки (калибровки) расходомеров, объемных и массовых счетчиков.The invention relates to metrology and can be used for verification (calibration) of flow meters, volumetric and mass meters.
2. Уровень техники.2. The prior art.
Известно устройство - трубопоршневая поверочная установка (далее ТПУ) и зарубежный аналог ТПУ - прувер (prover, meter prover) для поверки и калибровки технологически связанного с ним расходомера. Различают ТПУ однонаправленные (US N4549426) и двунаправленные (US N3021703). Известный способ поверки преобразователей расхода с применением ТПУ изложен в документе МИ 1974-95 “Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи расхода турбинные. Методика поверки" (Государственный научный метрологический центр, Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии, г. Казань). Схематично двунаправленная ТПУ представлена на фиг.1. ТПУ содержит калиброванный участок трубопровода (поз.1), поршень-вытеснитель (поз.2), движущийся в калиброванном участке под действием потока измеряемой среды (направление потока показано стрелкой), переключатель направления потока измеряемой среды в ТПУ (поз.3), детекторы начального (поз.4, 5) и конечного ( поз.6, 7) положений поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода, вторичный прибор (поз.8), осуществляющий накопление и математическую обработку измерительной информации, поступающей от расходомера (поз.9) в виде последовательностей импульсов, ограниченных во времени моментами срабатывания детекторов начального и конечного положений поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода. В работе ТПУ используются два детектора крайних положений поршня-вытеснителя, но ТПУ также может оснащаться четырьмя детекторами, два из которых являются резервными. В ТПУ двунаправленного действия переключение потока измеряемой среды заставляет поршень-вытеснитель двигаться в противоположном направлении, поэтому детекторы, отработавшие сигнал окончания первого прохождения поршня-вытеснителя по калиброванному участку трубопровода, который называют полуциклом, становятся детекторами начала очередного полуцикла. Таким образом, рабочий цикл двунаправленной ТПУ состоит из двух последовательных полуциклов в прямом и обратном направлениях. Однонаправленная ТПУ осуществляет подсчет импульсов от расходомера при движении поршня-вытеснителя в одном направлении.A device is known - a piston-testing device (hereinafter TPU) and a foreign analog of TPU - a prover (prover, meter prover) for checking and calibrating a flowmeter technologically associated with it. Distinguish TPU unidirectional (US N4549426) and bidirectional (US N3021703). A known method for calibrating flow converters using TPU is described in MI 1974-95 “Recommendation. State system for ensuring the uniformity of measurements. Turbine flow converters. Verification Method "(State Scientific Metrological Center, All-Russian Scientific Research Institute of Flow Metering, Kazan). Schematically bi-directional TPU is shown in figure 1. TPU contains a calibrated section of the pipeline (item 1), a piston-displacer (item 2), moving in a calibrated area under the action of the flow of the measured medium (the direction of flow is shown by an arrow), the switch of the direction of flow of the measured medium in the TPU (pos. 3), detectors of the initial (pos. 4, 5) and end (pos. 6, 7) piston positions displacer in cal section of the pipeline, the secondary device (pos. 8), which accumulates and mathematically processes the measuring information received from the flowmeter (pos. 9) in the form of pulse sequences limited in time by the response times of the detectors of the initial and final positions of the displacer piston in the calibrated pipeline section The TPU uses two detectors of the extreme positions of the displacer piston, but the TPU can also be equipped with four detectors, two of which are redundant. In a bi-directional TPU, switching the flow of the measured medium causes the displacer piston to move in the opposite direction, therefore, detectors that have worked out the signal for the end of the first passage of the displacer piston through a calibrated section of the pipeline, which is called a half-cycle, become the detectors of the beginning of the next half-cycle. Thus, the bi-directional TPU duty cycle consists of two consecutive half-cycles in the forward and reverse directions. Unidirectional TPU counts pulses from the flow meter when the piston-displacer moves in one direction.
Недостатком ТПУ (прувера) является необходимость многократного прохода поршня-вытеснителя в калиброванном участке для накопления достаточного количества импульсных последовательностей от расходомера для их статистического анализа и отбраковки недостоверных результатов измерений, что приводит к существенным затратам времени и энергии для калибровки или поверки одного преобразователя расхода. Длительная по времени процедура многократных измерений сопровождается изменением температуры окружающего воздуха и измеряемой среды, давления в трубопроводе, изменением условий смешивания потоков измеряемой гетерогенной среды, что приводит к увеличению погрешности результата измерений. Кроме того, в условиях нестабильного или плавно меняющегося расхода во времени, применение ТПУ (прувера) без принятия специальных мер по поддержанию выбранного расхода становится невозможным.The disadvantage of TPU (prover) is the need for multiple passage of the displacer piston in the calibrated section to accumulate a sufficient number of pulse sequences from the flow meter for their statistical analysis and reject invalid measurement results, which leads to significant time and energy costs for calibration or verification of a single flow transducer. The time-consuming procedure of multiple measurements is accompanied by a change in the temperature of the ambient air and the medium being measured, pressure in the pipeline, and changes in the mixing conditions of the flows of the measured heterogeneous medium, which leads to an increase in the error of the measurement result. In addition, in conditions of unstable or smoothly changing flow rate over time, the use of TPU (prover) without taking special measures to maintain the selected flow rate becomes impossible.
Обработка измерительной информации при известном способе поверки (калибровки) расходомера сводится к накоплению достаточного количества импульсных последовательностей при многократном прохождении поршня-вытеснителя от начального положения до конечного положения с возвращением в начальное положение для вычисления среднего значения коэффициента преобразования как отношения количества импульсов расходомера, усредненных за определенное число рабочих циклов, к известному объему калиброванного участка ТПУ (прувера).Processing of measurement information with the known method of verification (calibration) of the flowmeter reduces to the accumulation of a sufficient number of impulse sequences during repeated passage of the displacer piston from the initial position to the final position with the return to the initial position to calculate the average value of the conversion coefficient as the ratio of the number of pulse flow meter averaged over a certain the number of duty cycles, to the known volume of the calibrated TPU section (prover).
3. Сущность изобретения.3. The invention.
Целью изобретения является сокращение времени работы ТПУ (прувера) при поверке (калибровке) расходомера до величины, соизмеримой с продолжительностью одного рабочего цикла, и повышение точности результатов измерений за счет исключения влияния плавно меняющихся во времени дестабилизирующих факторов.The aim of the invention is to reduce the operating time of TPU (prover) during calibration (calibration) of the flow meter to a value commensurate with the duration of one working cycle, and to increase the accuracy of the measurement results by eliminating the influence of destabilizing factors that smoothly change over time.
Цель достигается тем, что устройство для поверки (калибровки) расходомера, содержащее калиброванный участок трубопровода, поршень-вытеснитель, движущийся в калиброванном участке под действием потока измеряемой среды, детекторы начального и конечного положений поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода, вторичный прибор, осуществляющий накопление и математическую обработку измерительной информации, поступающей от расходомера в виде последовательностей импульсов, ограниченных во времени моментами срабатывания детекторов начального и конечного положений поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода, дополнительно снабжено детекторами промежуточных положений поршня-вытеснителя при его движении в калиброванном трубопроводе, дополнительными измерительными каналами вторичного прибора, осуществляющего накопление и математическую обработку импульсных последовательностей от расходомера, ограниченных во времени различными сочетаниями моментов срабатывания детекторов начального, конечного и промежуточного положений поршня-вытеснителя при его движении в калиброванном участке трубопровода, что, в конечном итоге, позволяет получить количество измерительной информации, достаточное для ее математической обработки и удостоверения метрологических характеристик расходомера на выбранном расходе измеряемой среды за короткий промежуток времени - за один рабочий цикл (движение поршня-вытеснителя от начального положения до конечного положения с возвращением в начальное положение) и повышение точности измерений за счет исключения влияния монотонно меняющихся во времени условий поверки (калибровки).The goal is achieved in that a device for checking (calibrating) a flowmeter containing a calibrated section of the pipeline, a displacer piston moving in the calibrated section under the influence of the measured medium flow, detectors of the initial and final positions of the displacer piston in the calibrated section of the pipeline, a secondary accumulating device and mathematical processing of the measurement information received from the flowmeter in the form of sequences of pulses limited in time by the moments of operation of the detector The initial and final positions of the displacing piston in the calibrated section of the pipeline are additionally equipped with detectors of intermediate positions of the displacing piston during its movement in the calibrated pipeline, with additional measuring channels of the secondary device, which accumulates and mathematically processes the pulse sequences from the flow meter, time-limited by various combinations of moments triggering of the detectors of the initial, final and intermediate positions of the displacer piston and its movement in a calibrated section of the pipeline, which, ultimately, allows you to get the amount of measurement information sufficient for its mathematical processing and verification of the metrological characteristics of the flowmeter at the selected flow rate of the measured medium for a short period of time - in one working cycle (movement of the displacing piston from initial position to the final position with a return to the initial position) and increasing the accuracy of measurements by eliminating the influence of monotonically varying in time th verification (calibration).
4. Перечень чертежей.4. The list of drawings.
1. Фиг.1. Схема, поясняющая процесс поверки (калибровки) расходомера с применением известной ТПУ (прувера).1. Figure 1. A diagram explaining the process of calibration (calibration) of the flow meter using the well-known TPU (prover).
2. Фиг.2. Рисунок, поясняющий принцип действия двунаправленного прувера по патенту США №3021703.2. Figure 2. Figure illustrating the principle of the bidirectional prover according to US patent No. 3021703.
3. Фиг.3. Рисунок, поясняющий принцип действия однонаправленного прувера (или “компакт-прувера”) по патенту США №4549426.3. Figure 3. Figure illustrating the principle of operation of a unidirectional prover (or “compact prover”) according to US patent No. 4549426.
4. Фиг.4. Схема, поясняющая процесс поверки (калибровки) расходомера с применением заявленной ТПУ.4. Figure 4. Scheme explaining the verification process (calibration) of the flow meter using the claimed TPU.
5. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.5. Information confirming the possibility of carrying out the invention.
На фиг.2 приведен рисунок, поясняющий принцип действия прувера в соответствии с патентом США №3021703, где поз.11 - расходомер, поз.13, 15, 17 - электронные устройства, необходимые для подсчета импульсов от расходомера, поз.19, 20 - переключатели потока измеряемой среды, поз.22 - калиброванная труба прувера, поз.23 - поршень-вытеснитель, поз.30, 31 - предельные выключатели (детекторы).Figure 2 shows a figure explaining the principle of operation of the prover in accordance with US patent No. 3021703, where
На фиг.3 приведен рисунок, поясняющий принцип действия “компакт-прувера” в соответствии с патентом США №4549426, где поз.24, 25 - детекторы, выполненные на базе герметизированных магнитоуправляемых контактов - герконов, которые срабатывают от воздействия магнитного инициатора поз.21, закрепленного на штоке поз.19, соединенного с поршнем-вытеснителем, совершающем измерительные циклы в калиброванной трубе “компакт-прувера”; поз.56 обозначен контроллер, выполняющий роль вторичного прибора для подсчета импульсов от расходомера и вычисления коэффициента преобразования.Figure 3 shows a figure explaining the principle of operation of the “compact prover” in accordance with US patent No. 4549426, where pos.24, 25 - detectors made on the basis of sealed magnetically controlled contacts - reed switches that are triggered by the action of a magnetic initiator pos.21 mounted on the rod pos.19, connected to the displacer piston, performing measuring cycles in the calibrated tube “compact prover”; Pos. 56 indicates a controller that acts as a secondary device for counting pulses from a flow meter and calculating a conversion coefficient.
При оснащении упомянутых устройств дополнительными детекторами промежуточных положений поршня-вытеснителя возможно осуществление заявленной ТПУ, схематично представленной на фиг.4, гдеWhen these devices are equipped with additional detectors of intermediate positions of the displacer piston, it is possible to implement the claimed TPU, schematically shown in figure 4, where
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 - детекторы положений поршня-вытеснителя,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 — position detectors of the displacer piston,
9 - расходомер, объемный счетчик или массовый счетчик,9 - flow meter, volumetric meter or mass meter,
10 - поршень-вытеснитель,10 - piston-displacer,
11 - вторичный прибор,11 - secondary device
12 - переключатель направления потока измеряемой среды в ТПУ,12 - switch the direction of flow of the measured medium in TPU,
13 - калиброванный участок трубопровода.13 - calibrated section of the pipeline.
Как показано на фиг.4, вторичный прибор (поз.11) подключен к поверяемому (калибруемому) расходомеру (поз.9) и детекторам положения поршня-вытеснителя, из которых можно выделить детектор начального положения поршня-вытеснителя - поз.1, детектор конечного положения - поз.8 и детекторы промежуточных положений - поз.2, 3, 4, 5, 6, 7. Непрерывно поступающие на вторичный прибор импульсы от расходомера учитываются вторичным прибором как последовательности импульсов, ограниченных моментами срабатывания детекторов. Например, при одном проходе поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода от начального до конечного положения и работе вторичного прибора с детекторами №№1, 3, 4, 5, 6, 8 измерительная информация состоит из приведенных ниже последовательностей импульсов Ni-j (индексами i, j обозначены номера детекторов в различных сочетаниях):As shown in Fig. 4, the secondary device (pos. 11) is connected to a calibrated (calibrated) flowmeter (pos. 9) and detectors of the displacer piston, from which the detector for the initial position of the displacer piston - pos. 1, the end detector positions - pos. 8 and intermediate position detectors - pos. 2, 3, 4, 5, 6, 7. Pulses from the flow meter continuously coming to the secondary device are taken into account by the secondary device as a sequence of pulses limited by the moments of operation of the detectors. For example, with one pass of the displacer piston in the calibrated section of the pipeline from the initial to the final position and the operation of the secondary device with detectors No. 1, 3, 4, 5, 6, 8, the measurement information consists of the following pulse sequences N ij (indices i, j denotes detector numbers in various combinations):
N1-3, N1-4, N1-5, N1-6, N1-8, N3-4, N3-5, N3-6, N3-8, N4-5, N4-6, N4-8, N5-6, N5-8, N6-8.N 1-3 , N 1-4 , N 1-5 , N 1-6 , N 1-8 , N 3-4 , N 3-5 , N 3-6 , N 3-8 , N 4-5 , N 4-6 , N 4-8 , N 5-6 , N 5-8 , N 6-8 .
Каждой последовательности импульсов соответствует определенный объем вытесненной измеряемой среды при движении поршня-вытеснителя по калиброванному участку трубопровода, ограниченный моментами срабатывания соответствующих детекторов.Each pulse sequence corresponds to a certain volume of the displaced measured medium when the piston-displacer moves along the calibrated section of the pipeline, limited by the moments of operation of the respective detectors.
Общее количество детекторов должно быть таким, чтобы полученные сочетания импульсных последовательностей в сумме обеспечили достоверный результат определения коэффициента преобразования поверяемого (калибруемого) расходомера в соответствии с заявленным способом ускоренной поверки (калибровки) расходомера, при котором с помощью дополнительных измерительных каналов вторичного прибора ТПУ под управлением соответствующего программного обеспечения производят вычисление коэффициента преобразования расходомера как отношения суммы достаточного количества импульсов импульсных последовательностей Ni-j (где i, j - номера детекторов положения поршня-вытеснителя, управляющих работой вторичного прибора по формированию различных сочетаний импульсных последовательностей) и отнесение полученной суммы - 6 Ni-j к сумме - 6Vi-j соответствующих объемов вытесненной измеряемой среды, ограниченных моментами срабатывания соответствующих детекторов за период времени одного прохода поршня-вытеснителя по калиброванному участку трубопровода от начального до конечного положения или за один цикл (то есть движение поршня-вытеснителя от начального положения до конечного положения с возвращением в начальное положение).The total number of detectors should be such that the obtained combinations of pulse sequences in total provide a reliable result of determining the conversion coefficient of the calibrated (calibrated) flow meter in accordance with the claimed method of accelerated calibration (calibration) of the flow meter, in which using additional measuring channels of the TPU secondary device under the control of the corresponding software calculates the conversion coefficient of the flow meter as the ratio of the sum d the residual number of pulses of the pulse sequences N ij (where i, j are the numbers of the displacement piston position detectors controlling the operation of the secondary device to form various combinations of pulse sequences) and assignment of the resulting amount - 6 N ij to the sum - 6V ij of the corresponding volumes of the displaced measured medium, limited by the response times of the respective detectors for the period of one pass of the displacer piston through the calibrated section of the pipeline from the initial to the final position or per in the cycle (that is, the movement of the displacer piston from the initial position to the final position with the return to the initial position).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002109154/28A RU2246703C2 (en) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | Method and device for accelerated calibration of flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002109154/28A RU2246703C2 (en) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | Method and device for accelerated calibration of flowmeter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002109154A RU2002109154A (en) | 2003-12-27 |
RU2246703C2 true RU2246703C2 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=35219002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002109154/28A RU2246703C2 (en) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | Method and device for accelerated calibration of flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246703C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449249C1 (en) * | 2008-04-30 | 2012-04-27 | Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк. | Proving device for flow metre of low-temperature fluid media (versions), and calibration system for low-temperature fluid media |
RU2506583C2 (en) * | 2008-04-17 | 2014-02-10 | Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк. | Method for acoustic determination of fluid medium flow condition variation in pipeline (versions) and system to increase accuracy of flow metre by means of acoustic definition of flow condition variation |
RU2522118C2 (en) * | 2008-02-27 | 2014-07-10 | Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк. | Prover of flow meter, check method of flow meter and computer of prover of flow meter |
RU2544271C1 (en) * | 2011-01-21 | 2015-03-20 | ДЭНИЭЛ МЕЖЕМЕНТ энд КОНТРОЛ, ИНК. | Device to detect position of displacer element in calibration device for flow meter and method of its use |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616711C1 (en) * | 2015-10-12 | 2017-04-18 | Петр Николаевич Французов | Method and device for accelerated verification (calibration) of flow meter (meter) |
-
2002
- 2002-04-08 RU RU2002109154/28A patent/RU2246703C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бусыгин Л.Н. Трубопоршневые установки. М., "Недра", 1978, с.с.16-20. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522118C2 (en) * | 2008-02-27 | 2014-07-10 | Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк. | Prover of flow meter, check method of flow meter and computer of prover of flow meter |
RU2506583C2 (en) * | 2008-04-17 | 2014-02-10 | Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк. | Method for acoustic determination of fluid medium flow condition variation in pipeline (versions) and system to increase accuracy of flow metre by means of acoustic definition of flow condition variation |
RU2644451C2 (en) * | 2008-04-17 | 2018-02-12 | ДЭНИЕЛ МЕЖЕМЕНТ энд КОНТРОЛ, ИНК. | Method of acoustic determination of fluid flow state change in pipeline, method of acoustic determination of fluid flow state change in measuring station and system for improving flowmeter accuracy by acoustic determination of flow state change |
RU2449249C1 (en) * | 2008-04-30 | 2012-04-27 | Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк. | Proving device for flow metre of low-temperature fluid media (versions), and calibration system for low-temperature fluid media |
RU2544271C1 (en) * | 2011-01-21 | 2015-03-20 | ДЭНИЭЛ МЕЖЕМЕНТ энд КОНТРОЛ, ИНК. | Device to detect position of displacer element in calibration device for flow meter and method of its use |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6043904B2 (en) | Method for ultrasonic clamp-on flow measurement and apparatus for carrying out the method | |
CA2716503C (en) | Flow meter proving method and system | |
CN100386605C (en) | Device for measuring time-resolved volumetric throughflow processes | |
KR100440759B1 (en) | Flow rate measuring device | |
RU2246703C2 (en) | Method and device for accelerated calibration of flowmeter | |
RU2013135656A (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF THE EXPLOSER IN THE CALIBRATION DEVICE FOR A FLOW METER AND METHOD FOR ITS USE | |
US6289746B1 (en) | Thermal pulsed micro flow sensor | |
WO2007089467A2 (en) | Flowmeter/prover system and method | |
CN101893457B (en) | High-precision full-parameter detection method for continuous motion | |
RU2712733C1 (en) | Method for monitoring of metrological characteristics of flow counter of liquid amount and bidirectional prover for its implementation | |
RU2568054C1 (en) | Method and device for accelerated calibration of flow meter | |
RU2709034C1 (en) | Method of determining hydraulic circuit flow characteristic for transition area from turbulent to laminar flow conditions | |
CN117109708A (en) | Dynamic calibration method for micro flowmeter based on plunger type flow standard device | |
RU2616711C1 (en) | Method and device for accelerated verification (calibration) of flow meter (meter) | |
JP4987548B2 (en) | Flowmeter | |
CN109906360B (en) | Signal processing circuit, related chip, flowmeter and method | |
RU2002109154A (en) | Device for calibration (calibration) of the flow meter and method for accelerated calibration (calibration) of the flow meter | |
EP2678645B1 (en) | Continuous piston flow meter and measurement method | |
RU2421733C1 (en) | Method of measuring velocity and pneumatic body velocimeter | |
SU572648A2 (en) | Ultrasonic single-channel flowmeter | |
RU2209399C2 (en) | Method of measurement of rate of flow of water in pipe line and device for realization of this method | |
RU2041450C1 (en) | Heat quantity meter | |
SU1716387A1 (en) | Apparatus for measuring liquid bulk strength | |
SU160834A1 (en) | ||
SU1427182A1 (en) | Weigher for metering speed of flow of fluid and loose materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060409 |