RU2396517C1 - Счетчик-расходомер - Google Patents
Счетчик-расходомер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2396517C1 RU2396517C1 RU2009115752/28A RU2009115752A RU2396517C1 RU 2396517 C1 RU2396517 C1 RU 2396517C1 RU 2009115752/28 A RU2009115752/28 A RU 2009115752/28A RU 2009115752 A RU2009115752 A RU 2009115752A RU 2396517 C1 RU2396517 C1 RU 2396517C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- flow
- differential
- differential pressure
- manometre
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для измерения объемного и массового расхода в технологических трубопроводах, а также измерения плотности и количества газа или жидкости в узлах учета энергоресурсов для коммерческого расчета. Расходомер содержит сужающее устройство (2), датчик перепада давления на сужающем устройстве - дифференциальный манометр (7), струйный генератор (8) и вычислительное устройство (9). Выход дифференциального манометра подключен к каналу питания струйного генератора (8), выполненного с возможностью выработки выходного частотного сигнала и подключенного ко входу вычислительного устройства, к другому входу которого подключен выход дифференциального манометра (7). Изобретение повышает точность измерения за счет линеаризации функциональной связи, имеет простой аппаратурный состав, обеспечивает удобное для потребителя считывание информации. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано в технологических трубопроводах для измерения количества газа или жидкости, в ЖКХ и производственных процессах, а также в узлах учета энергоресурсов для коммерческого расчета.
Известны расходомеры газа и жидкости [1 - С.Л.Трескунов и др. Струйные автогенераторные расходомеры - новый тип измерителей расходов. // П и СУ, №11, 1990], содержащие основной и байпасный каналы, причем в основном канале расположен генератор на струйных элементах. Основным недостатком таких устройств является недостаточный диапазон измеряемого расхода, сравнительно большой нижний уровень расхода, с которого начинается измерение и выработка сигнала на включение канала байпаса с помощью датчика перепада, а также течение среды в основном и измерительном каналах.
Известны струйные счетчики-расходомеры [2 - Патент РФ №2175436. П.А.Аристов. Автогенераторные расходомеры-счетчики. Опубл. 2001; Расходомеры-перепадомеры струйные типа РПС1, РПС2; ООО ИТЦ Промкомлектинжиниринг, Каталог средств измерения. Смоленск, 2009]. Недостатком таких расходомеров является протекание расхода измеряемой среды через все полости и камеру взаимодействия струи и стенки струйного генератора, что не всегда технологически удовлетворительно, понижает ресурс, появляются возможности отказов аппаратуры.
Известно устройство (принятое за прототип) измерения количества вещества путем суммирования величин расхода за какой-либо промежуток времени [3 - Пневматические приборы системы СТАРТ. Каталог ЦНИИТЭИ. M., 1973, с.121], включающий преобразование сигнала повторителем и нелинейным элементом в виде дифференциального манометра, подключенного к сужающему устройству. Кроме того, дополнительные усилители и нелинейные элементы - настроечные дроссели - значительно усложняют схему. Функциональная компенсационная связь содержит импеллер с параллелограммным механизмом и центробежными грузами, подверженных влиянию параметров по давлению и механических настроек. Большие габариты, вес, механические передачи, снижающие надежность прибора, большая постоянная времени измерения, измерение с большой погрешностью можно отнести к недостаткам.
Целью изобретения является измерение расхода сред, в том числе агрессивных, преобразование сигнала путем упрощения функциональной связи, ее линеаризации, возможности измерения в числовой форме, а также уменьшение аппаратурного состава и повышения надежности работы всего устройства.
Предложен счетчик-расходомер, содержащий дифференциальный манометр к сужающему устройству и вычислительное устройство, отличающийся тем, что дифференциальный манометр, выполненный пневматическим с аналоговым выходом, подключен к струйному генератору с пропорциональным частотным выходом и к входу вычислительного устройства, к другому входу которого подключен струйный генератор.
Известные счетчики-расходомеры-перепадомеры не имеют пневматической функциональной связи между измерительной частью и частью устройства, осуществляющей преобразование аналогового сигнала в частотный, одновременно с функциональным преобразованием нелинейной зависимости в линейную. Предложенное сочетание функциональных элементов позволяет значительно упростить аппаратурный состав расходомера, снизить погрешность измерения и получить удобную для считывания информацию потребителю, а при размещении в системе регулирования для передачи в устройства обработки информации.
На чертеже представлено предложенное устройство измерения расхода потока в трубе с сужающим устройством, при котором существует квадратичная связь между расходом и перепадом давления.
На чертеже обозначено: 1 - труба с измеряемым потоком среды; 2 - сужающее устройство; 3 и 4 - точки отбора давления; 5 и 6 - импульсные каналы отбора давления; 7 - дифференциальный манометр с пневматическим выходом; 8 - струйный генератор; 9 - вычислительное устройство.
Рассмотрим работу предложенного устройства, показанного на чертеже.
Измерение расхода на сужающем устройстве (диафрагме) 2 с помощью дифференциального манометра (датчика перепада давления) 7 путем отбора величин статического давления по импульсным каналам 5, 6 в точках 3, 4 требует выдерживания определенного набора ограничений (например, определяемых ГОСТ, отбор в определенных точках трубы, выдерживание прямолинейных участков до и после отбора и др.). Между расходом Q и перепадом давления ΔР при измерении имеется непрерывная нелинейная (квадратичная) связь.
Сигнал по элементам схемы 3, 4, 5, 6 от 7 к 8 и 9 передается в аналоговой форме. Сигнал от струйного генератора 8 передается в частотной форме элементу 9. Пневматическая среда используется в элементах 7, 8, а в элементах с 1 по 6 может передаваться через непневматическую среду.
Импульсы можно далее передать в систему управления в пневматической форме или, например, пьезопреобразователями в электрической форме.
Выходное давление воздуха дифференциального манометра 7 через усилитель подается в канал питания струйного генератора 8. Струйный генератор 8 измеряет объемный расход воздуха q, который связан нелинейным соотношением с выходным сигналом ΔР дифференциального манометра q=kΔР1/2, и выполняет функцию пневматического прибора извлечения квадратного корня. Струйный генератор 8 одновременно вырабатывает частотный сигнал f, пропорциональный объемному расходу q=k1f и измеряемому объемному расходу Q среды, протекающей по трубе 1. В такой информационной цепи сигнал искомого расхода Q получает процедуру преобразования по следующей зависимости:
q=kΔP1/2=k1f и далее f=k2ΔР1/2=k3Q,
где k, k1, k2 - коэффициенты пропорциональности.
После струйного генератора 8 выходной сигнал с частотой f поступает во вторичный прибор вычислитель 9 для входа в общую систему регулирования объектом и одновременно для считывания по дистанционным каналам и для визуального восприятия информации о расходе и количестве N по объему протекающей среды за определенный промежуток времени в частотной и аналоговой форме. Измеряемая среда Q, протекающая через измерительное устройство 1, может быть другой, отличной от пневматической, например агрессивной.
Частота f устойчивых колебаний струи, пропорциональной объемному расходу Q и корню квадратному из отношения перепада давления ΔР дифференциального манометра к плотности ρ измеряемой среды, определяется вычислителем 9 по формуле
f=k3Q=k2(ΔР/ρ)1/2,
где k2=k/k1 и k3 - коэффициенты пропорциональности.
Далее, используя эти параметры, вычислителем определяются плотность ρ и массовый расход М измеряемой среды по формулам
ρ=k4ΔР/f2 и M=k5ΔP/f,
где k4, k5 - коэффициенты пропорциональности.
Таким образом, предложенный счетчик-расходомер измеряет объемный расход Q, массовый расход М, количество по объему и массе, а также плотности ρ протекающей среды по трубе. Предложенный счетчик-расходомер позволяет нелинейный сигнал от дифференциального манометра преобразовать в пропорциональный сигнал в частотной форме, упростить аппаратурный состав и повысить надежность схемы измерения расхода различных сред, используя пневматическую среду для процедуры преобразования.
Claims (1)
- Счетчик-расходомер, содержащий сужающее устройство потока в трубе, датчик перепада давления на сужающем устройстве - дифференциальный манометр, струйный генератор и вычислительное устройство, отличающийся тем, что выход дифференциального манометра подключен к каналу питания струйного генератора, выполненного с возможностью выработки выходного частотного сигнала и подключенного ко входу вычислительного устройства, к другому входу которого подключен выход дифференциального манометра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009115752/28A RU2396517C1 (ru) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Счетчик-расходомер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009115752/28A RU2396517C1 (ru) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Счетчик-расходомер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2396517C1 true RU2396517C1 (ru) | 2010-08-10 |
Family
ID=42699125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009115752/28A RU2396517C1 (ru) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Счетчик-расходомер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2396517C1 (ru) |
-
2009
- 2009-04-24 RU RU2009115752/28A patent/RU2396517C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КИЯСБЕЙЛИ А.Ш. и др. Вихревые счетчики-расходомеры. - М.: Машиностроение, 1974, с.120-123. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2064526B1 (en) | Process device with density measurement | |
US7458280B2 (en) | Wet gas indication using a process fluid differential pressure transmitter | |
CN106768103B (zh) | 一种超声波流量计自动校准时间偏差的方法 | |
CN101660933B (zh) | 中部通孔的动节流元件流量计 | |
US8849589B2 (en) | Multivariable process fluid flow device with energy flow calculation | |
CN114001804B (zh) | 一种基于时间差法超声波计量装置的校准方法及系统 | |
CN106225862A (zh) | 气体流量简捷补偿方法 | |
RU2019115360A (ru) | Усовершенствования в области контроля потока текучей среды | |
CN210321842U (zh) | 一种可用于物联网的自动补偿型涡街流量计 | |
CN201583365U (zh) | 基于动节流元件流量计的热量表 | |
RU2396517C1 (ru) | Счетчик-расходомер | |
RU2665758C2 (ru) | Устройство измерения массового расхода, молекулярной массы и влажности газа | |
CN201583289U (zh) | 中部通孔的动节流元件流量计 | |
RU180586U1 (ru) | Расходомер с переменной структурой | |
CN202836690U (zh) | 体积修正仪示值误差校准标准装置 | |
CN102095461B (zh) | 复合型干度质量流量仪及干度标定测量方法 | |
Chun et al. | Assessment of combined V/Z clamp-on ultrasonic flow metering | |
RU2337322C1 (ru) | Счетчик газа | |
Sârbu | Modern water flowmeters: Differential pressure flowmeters | |
CN216116186U (zh) | 一种涡街差压式质量流量计 | |
RU2654934C1 (ru) | Способ калибровки критических сопел и устройство для калибровки критических сопел | |
CN104062038A (zh) | 全温度补偿型超声波热能表 | |
Harrouz et al. | Control information and analyzing of metering gas system based of orifice plate | |
RU2780030C1 (ru) | Счетчик расхода газа с температурной компенсацией | |
Sukhinets et al. | Differential Gas Flow Measurement Device with Software Temperature Compensation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180425 |