RU2531030C1

RU2531030C1 - Volume flow meter

Info

Publication number: RU2531030C1
Application number: RU2013129346/28A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Попов
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2014-10-20

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: volume flow meter comprises the following components serially connected to an input channel: a summator, a flow meter of discharge flow and a flow divider, a device to compare flow rates and a flow indicator. At the same time upstream the summator for a back flow there is a pump connected with "pressure-flow" characteristic, connected with the device of flow comparison, and which is disconnected by its signal.

EFFECT: expanded range of flow rate measurement, reduced error and possibility to receive various functional connection between values of discharge and back flows of medium.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения газообразных и текучих сред, а также в коммерческих расчетах.The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in systems for measuring gaseous and fluid media, as well as in commercial calculations.

Известен объемный расходомер, при котором среду подают из магистрали через насос, расходомер и рабочую нагрузку (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Справочник. // Л., Машиностроение. 1989, 702 с). Недостатком известного расходомера является расположение измерительного устройства в последовательном ряду устройств потребления расхода, при котором нет потенциала на уменьшение погрешности измерения расхода.Known volumetric flowmeter, in which the medium is supplied from the highway through a pump, flowmeter and workload (Kremlevsky PP. Flowmeters and counters. Reference. // L., Engineering. 1989, 702 s). A disadvantage of the known flowmeter is the location of the measuring device in a series of flow rate consumption devices, in which there is no potential to reduce the error of flow measurement.

Известно устройство измерения с использованием одного струйного генератора (RU 1295230 A1, 07.03.1987) с недостаточной зоной чувствительности, которая ограничивает нижнюю зону работоспособности и диапазон измерения в верхней части максимально допустимым перепадом давления на расходомере.A device for measuring using a single jet generator (RU 1295230 A1, 03/07/1987) with an insufficient sensitivity zone, which limits the lower working area and the measuring range in the upper part of the maximum allowable differential pressure on the flow meter.

Известно устройство измерения расхода текучей среды (RU 2157967 C2, 21.05.1998), принятое за прототип. Часть потока среды после магистрального расходомера возвращают через вспомогательный расходомер и ограничительный дроссель в магистраль перед насосом и расход на рабочую нагрузку определяют как разность расходов через магистральный и вспомогательный расходомеры. Этот прием позволяет сместить зону измерения магистрального расходомера в необходимый пониженный диапазон.A known device for measuring fluid flow (RU 2157967 C2, 05.21.1998), adopted as a prototype. A part of the medium flow after the main flow meter is returned through the auxiliary flow meter and the restrictive throttle to the line in front of the pump and the flow rate for the working load is determined as the difference between the flow rates through the main and auxiliary flow meters. This technique allows you to shift the measuring area of the main flow meter to the required reduced range.

Недостатками известного устройства является требование о наличии в составе измерительного комплекса напорного устройства (насоса), установленного в магистраль, т.к. без него комплекс неработоспособен.The disadvantages of the known device is the requirement that a measuring device has a pressure device (pump) installed in the trunk, because without it, the complex is inoperative.

Кроме того, насос должен соответствовать магистральному расходу, что связано с выполнением других проектных требований: увеличенные габариты, вес, ресурс, цена и др.In addition, the pump must comply with the main flow rate, which is associated with the fulfillment of other design requirements: increased dimensions, weight, resource, price, etc.

Кроме того, должна существовать функциональная связь прямой линии подачи с магистральным расходомером и ее нагрузки, которая обязывает согласовывать их параметры между собой. Иначе работа комплекса невозможна, если нагрузка поглощает магистральный расход без остатка. Кроме того, второй измерительный прибор (вспомогательный расходомер) должен иметь погрешность измерения заведомо меньшую, что обременяет комплекс дополнительной технологией измерения другого диапазона с вынужденной тарировкой, ценой, габаритами, весом и др.In addition, there must be a functional relationship between the direct feed line and the main flow meter and its load, which requires that their parameters be coordinated with each other. Otherwise, the operation of the complex is impossible if the load absorbs the main flow without residue. In addition, the second measuring device (auxiliary flowmeter) must have a measurement error that is obviously less, which burdens the complex with additional measurement technology of a different range with a forced calibration, price, dimensions, weight, etc.

Кроме того, магистральный и вспомогательный расходомеры беспрерывно работают в полном диапазоне, что сокращает ресурс измерительной части комплекса, расположенной в линии возвращения части потока, которая, однако, предназначена только для расширения границы в нижней части диапазона, и при измерении в принятом (без понижения) диапазоне не имеет смысла функционировать.In addition, the main and auxiliary flowmeters continuously operate in the full range, which reduces the resource of the measuring part of the complex, located in the return line of the part of the stream, which, however, is intended only to expand the boundary in the lower part of the range, and when measured in the accepted (without lowering) range does not make sense to function.

Кроме того, диапазон измерения смещается при наличии линии обратного потока, которая понижает порог чувствительности и вместе с ним снижает верхнюю границу измерения (практически обратный поток сбрасывается как часть расхода в бак), что значительно сужает диапазон измерения и предлагает недоиспользовать образовавшийся запас по верхней границе магистрального расходомера.In addition, the measurement range is shifted in the presence of a return flow line, which lowers the sensitivity threshold and together with it reduces the upper measurement limit (practically the reverse flow is dumped as part of the flow rate into the tank), which significantly narrows the measurement range and suggests underutilization of the resulting reserve along the upper boundary of the main flow meter.

Кроме того, потоки магистрального трубопровода и обратного взаимозависимы. Не существует такого состояния, когда один поток постоянный по величине и при этом другой поток изменяется и может быть независимым.In addition, the flows of the main pipeline and the reverse are interdependent. There is no such state when one stream is constant in magnitude and the other stream changes and can be independent.

Кроме того, при анализе известного комплекса как измерительного устройства показано, что звенья измерительной цепи (два расходомера) соединены по схеме встречно-параллельного соединения с положительной обратной связью, т.е. при увеличении расхода в магистральном трубопроводе одновременно увеличивается возвращающий расход через вспомогательный расходомер. Такое соединение в комплексе значительно увеличивает погрешность измерения не только в зоне понижения диапазона до порога чувствительности, так и после, т.к. в этом случае погрешности звеньев суммируются (Браславский Д.А. Приборы и датчики летательных аппаратов. Машиностроение. 1970. с.108).In addition, when analyzing the well-known complex as a measuring device, it was shown that the links of the measuring circuit (two flowmeters) are connected in a counter-parallel connection with positive feedback, i.e. with an increase in flow in the main pipeline, the return flow through the auxiliary flow meter simultaneously increases. Such a compound in the complex significantly increases the measurement error not only in the zone of lowering the range to the threshold of sensitivity, but also after, because in this case, the errors of the links are summed up (D. Braslavsky. Instruments and sensors of aircraft. Mechanical engineering. 1970. p. 108).

Кроме того, в известном комплексе измерения характеристика звена, расположенного в обратной связи, неинверсная, что не позволяет рассматривать систему как встречно-параллельное соединение с отрицательной обратной связью, которое уменьшает общую погрешность измерения всего комплекса измерения.In addition, in the known measurement complex, the characteristic of the link located in the feedback is non-inverse, which does not allow us to consider the system as a counter-parallel connection with negative feedback, which reduces the overall measurement error of the entire measurement complex.

Техническим результатом является расширение диапазона измерения расхода, его разделения на две части с понижением уровня измерения в первой части диапазона, не снижая верхнего значения второй части диапазона, уменьшение погрешности схемы измерения первой части диапазона, рассматривая изменения величин напорного и обратного потоков как информационные сигналы между звеньями измерительной системы, как измеритель, построенный на встречно-параллельном соединении звеньев с отрицательной обратной связью, возможность получения различной функциональной связи между величинами напорного и обратного потоков среды.The technical result is the expansion of the range of flow measurement, its separation into two parts with a decrease in the measurement level in the first part of the range, without lowering the upper value of the second part of the range, reducing the error of the measuring circuit of the first part of the range, considering the changes in the pressure and return flows as information signals between the links measuring system, as a meter built on the opposite-parallel connection of links with negative feedback, the possibility of obtaining various functional relationship between the pressure and return flows.

Технический результат достигается тем, что в предложенном объемном расходомере, содержащем последовательно соединенные с входным каналом сумматор, расходомер напорного потока и делитель потока, устройство сравнения расходов и индикатор расхода, отличающееся тем, что до сумматора для обратного потока подключен насос с инверсной характеристикой, связанный с устройством сравнения расходов и который выключается по его сигналу.The technical result is achieved in that in the proposed volumetric flow meter comprising an adder in series, a pressure flow meter and a flow divider, a flow comparison device and a flow indicator, characterized in that a pump with an inverse characteristic connected to the return adder is connected a device for comparing expenses and which is turned off by its signal.

Кроме того, в объемный расходомер дополнительно в канал между насосом и сумматором установлен обратный клапан.In addition, a non-return valve is installed in the volumetric flow meter in addition to the channel between the pump and the adder.

На фиг.1 представлена структрурная схема объемного расходомера с пониженным начальным уровнем измерения (порогом), на фиг.2 - характеристика объемного расходомера в координатах «Q-Р», на фиг.3 - циклограмма работы при произвольном поступлении расхода Q среды на входе по каналу 1 в объемный расходомер.Figure 1 presents a structural diagram of a volumetric flow meter with a reduced initial level of measurement (threshold), figure 2 is a characteristic of the volumetric flowmeter in the coordinates "Q-P", figure 3 is a sequence diagram of work with an arbitrary flow rate Q of the medium at the input channel 1 into the volumetric flow meter.

Объемный расходомер содержит последовательно соединенные с входным каналом 1 сумматор 2 (гидравлический приточный тройник), канал 3 с расходомером 4 напорного потока, делитель 5 потока (гидравлический вытяжной тройник), выходной канал 6 и соединенный с делителем 5 для функционирования обратного потока 7 насос 8 (например, пьезонасос ПН) с инверсной характеристикой «Q-Р», управляемый через блок питания 9 устройством сравнения 10 (вычитания) сигналов показаний расходомера 4 напорного потока и заданного начального расхода обратного потока Q₂ для отсчета расхода на индикаторе 11.The volumetric flow meter contains an adder 2 (hydraulic supply tee) connected in series with the input channel 1, a channel 3 with a pressure flow meter 4, a flow divider 5 (hydraulic exhaust tee), an output channel 6 and a pump 8 connected to the divider 5 for the operation of the return flow 7 ( e.g., pezonasos Mo) with an inverse characteristic «Q-R", with the power unit 9 through the comparison device 10 (subtraction) signal flowmeter 4 and the discharge flow Q ₂ specified reverse flow of the primary flow for account flow on the display 11.

Обратный поток 7 образуется под воздействием насоса (например, пьезонасоса) 8, образуя принудительную циркуляцию 7 расхода обратного потока через расходомер 4.The return flow 7 is formed under the influence of a pump (for example, a piezo pump) 8, forming a forced circulation 7 of the flow rate of the return flow through the flow meter 4.

Напорный поток 1 среды Q проходит через сумматор 2 потоков, образуя суммарный поток Q₁ по каналу 3 за счет присоединения обратного Q₂ потока 7, который отделяется от суммарного Q₁ потока в разделителе 5, в устройстве 10 происходит вычитание из суммарного потока Q₁ величины обратного Q₂ потока 7 и фиксации сигнала фактического расхода напорного потока 1 на индикаторе 11. При этом полагается, что после процедуры вычитания поток 6, который прошел через нагрузку, считается равным по величине напорному потоку 1 и измерен с некоторой погрешностью ζ. При изменении величины напорного потока 1 изменяется, например, пропорционально, с противоположным знаком (инверсно) величина обратного потока 7.The pressure flow 1 of the medium Q passes through the adder 2 flows, forming a total flow Q ₁ through channel 3 by attaching a return Q ₂ stream 7, which is separated from the total Q ₁ stream in the separator 5, in the device 10, the value is subtracted from the total stream Q ₁ return Q _{2 of} flow 7 and fixing the signal of the actual flow of pressure flow 1 on indicator 11. It is assumed that after the subtraction procedure, flow 6, which passed through the load, is considered equal to the pressure flow 1 and measured with some error ζ. When changing the magnitude of the pressure flow 1 changes, for example, proportionally, with the opposite sign (inverse), the magnitude of the reverse flow 7.

Весь диапазон измерения (фиг.2) разделяют на две части - в первой работает обратный поток 7, во второй не работает обратный поток, в первой части диапазона обратный поток 7 принудительно насосом 8 направляют к напорному потоку 1, изменяют величину обратного потока 7:The entire measurement range (Fig. 2) is divided into two parts - the return flow 7 works in the first, the return flow does not work in the second, in the first part of the range the return flow 7 is forcibly directed by pump 8 to the pressure flow 1, the value of the return flow 7 is changed:

- увеличивают его при уменьшении напорного потока 1 до согласованного (выбранного нижнего) значения первой части диапазона или- increase it with decreasing pressure flow 1 to a consistent (selected lower) value of the first part of the range or

- уменьшают его величину до нуля по мере увеличения напорного потока 1 до согласованного (выбранного верхнего) значения первой части диапазона.- reduce its value to zero as the pressure stream 1 increases to a consistent (selected upper) value of the first part of the range.

В первой части диапазона из суммарного потока 3 вычитают обратный поток 7, фиксируя величину на индикаторе 11, во второй остальной части диапазона измерения при нулевой величине обратного потока 7 напорный поток 1 измеряют расходомером 4, сигнал которого непосредственно проходит через устройство 10 на индикатор 11, фиксируя расход напорного потока 1 во втором диапазоне.In the first part of the range, the return flow 7 is subtracted from the total flow 3, fixing the value on the indicator 11, in the second remaining part of the measuring range, when the return flow 7 is zero, the pressure flow 1 is measured by a flowmeter 4, the signal of which directly passes through the device 10 to the indicator 11, fixing the flow rate of the pressure stream 1 in the second range.

В схеме на фиг.1 звеном 13 обратной связи служит насос 8, который имеет инверсную характеристику «расход-давление» по отношения к изменению расхода (потенциалу) напорного потока, звеном 12 прямой цепи является расходомер 4, разделитель потока 5.In the circuit of FIG. 1, feedback unit 13 is a pump 8, which has an inverse “flow-pressure” characteristic in relation to a change in the flow rate (potential) of the pressure flow, the direct circuit link 12 is a flow meter 4, a flow splitter 5.

Звенья 12 и 13 включены по встречно-параллельной схеме для уменьшения относительной погрешности ζ измерения схемы, которая рассчитывается по известной формуле (Браславский Д.А. Приборы и датчики летательных аппаратов. Машиностроение. М. 1970. с.108)Links 12 and 13 are included in an anti-parallel circuit to reduce the relative measurement error ζ of the circuit, which is calculated by the well-known formula (D. Braslavsky. Instruments and sensors of aircraft. Mechanical engineering. M. 1970. p. 108)

ζ=ψ₁ζ₁+ψ₂ζ₂ ζ = ψ ₁ ζ ₁ + ψ ₂ ζ ₂

ψ₁=1/(1+S₁S₂) - коэффициент влияния звена 1 и ζ₁ - его относительная погрешность,ψ ₁ = 1 / (1 + S ₁ S ₂ ) is the influence coefficient of link 1 and ζ ₁ is its relative error,

ψ₂=-S₁S₂/(1+S₁S₂) - коэффициент влияния звена 2 и ζ₂ - его относительная погрешность,ψ ₂ = -S ₁ S ₂ / (1 + S ₁ S ₂ ) is the influence coefficient of link 2 and ζ ₂ is its relative error,

S₁ - крутизна характеристики «давление-расход» звена прямой цепи,S ₁ - the steepness of the characteristic "pressure-flow rate" of a straight chain link,

S₂ - крутизна характеристики «давление-расход» звена обратной связи.S ₂ is the slope of the pressure-flow characteristic of the feedback link.

Поскольку ψ₂при такой схеме включения звеньев всегда со знаком минус, то общая относительная погрешность схемы измерения в первой части диапазона измерения снижена по сравнению с относительной погрешностью общей схемы.Since ψ ₂ with such a scheme of switching on the links is always with a minus sign, the overall relative error of the measurement circuit in the first part of the measurement range is reduced in comparison with the relative error of the general circuit.

Расширение диапазона измерения расхода достигается разделением его на две части с понижением уровня измерения в первой части диапазона. Величина обратного потока 7 звена обратной связи 13 позволяет повысить чувствительность расходомера 4 до согласованной нижней границы измерения, добавляя часть расхода, которой нехватает для начала уверенной работы расходомера 4. В известном устройстве обратный поток возвращается в магистраль (бак, емкость), в которой информационное поле по величине сигнала давления близко к нулю, т.к. насос, расположенный после точки суммирования потоков, определяет величину потенциала перед нагрузкой, а перед сумматором 2 создается разрежение (всасывание потока) и потенциал близок к пулю. В предложенном измерителе обратный поток возвращается в информационную линию с давлением по величине отличной от нуля. В этом случае для реализации встречно-параллельной схемы с отрицательной обратной связью необходима инверсная характеристика «давление-расход» звена обратной связи. Т.е. при увеличении потенциала (давления) и расхода измеряемого потока Q в точке суммирования расход обратного потока 7 уменьшается согласно характеристики «Q-Р» звена обратной связи независимо от сигнала управления на его снижение. Сигнал управления от устройства сравнения 10 совпадает по знаку со знаком снижения расхода насоса 8 по характеристике «Q-Р», приводит к согласованной работе и необходим для стабилизации расхода по каналу 3 и поддержания на постоянном уровне для сохранения ООС и уменьшения погрешности схемы измерения расхода в первой части диапазона.The expansion of the flow measurement range is achieved by dividing it into two parts with a decrease in the measurement level in the first part of the range. The value of the return flow 7 of the feedback link 13 allows to increase the sensitivity of the flowmeter 4 to the agreed lower measurement boundary, adding a part of the flow rate that is not enough to start the reliable operation of the flowmeter 4. In the known device, the return flow returns to the highway (tank, tank), in which the information field the pressure signal is close to zero because the pump located after the point of summing the flows determines the potential value before the load, and a vacuum (suction of the flow) is created in front of the adder 2 and the potential is close to the bullet. In the proposed meter, the return flow returns to the information line with a pressure different from zero. In this case, the inverse pressure-flow characteristic of the feedback link is necessary to implement a counter-parallel circuit with negative feedback. Those. with increasing potential (pressure) and flow rate of the measured flow Q at the summation point, the flow rate of the reverse flow 7 decreases according to the “Q-P” characteristic of the feedback link regardless of the control signal for its decrease. The control signal from the comparator 10 coincides in sign with the sign of decreasing the flow rate of pump 8 according to the “Q-P” characteristic, leads to coordinated operation and is necessary to stabilize the flow rate through channel 3 and to maintain it at a constant level in order to maintain environmental protection and reduce the error of the flow measurement circuit in first part of the range.

Работа (фиг.3, см. строка «Q₂», колонка 1) обратного потока 7 начинается с условного нуля, например Q₂=20 л/ч, рабочей точки интервала между точкой уверенной работы расходомера 4 (например, Q₁=40 л/ч) и пониженной согласованной границы измерения (например, Q=20 л/ч).Work (figure 3, see line "Q ₂ ", column 1) of the return flow 7 begins with a conditional zero, for example Q ₂ = 20 l / h, the working point of the interval between the point of reliable operation of the flow meter 4 (for example, Q ₁ = 40 l / h) and a reduced agreed measurement limit (e.g. Q = 20 l / h).

При недостаточном суммарном расходе по каналу 3, например, Q<20 л/ч (строка «вход Q», колонка 1) и Q₁=Q+Q₂<40 л/ч, проходящем через расходомер 4 индикатор 12 не показывает процесса измерения (строка «индикатор Q», колонка 1). Т.е. расход Q<20 л/ч вообще не измеряется, т.е. ΔQ≥0If there is insufficient total flow rate through channel 3, for example, Q <20 l / h (line “input Q”, column 1) and Q ₁ = Q + Q ₂ <40 l / h passing through flowmeter 4, indicator 12 does not show the measurement process (line “Q indicator”, column 1). Those. flow rate Q <20 l / h is not measured at all, i.e. ΔQ≥0

При достаточном Q₁=Q+Q₂≥40 л/ч суммарном расходе 3, проходящем через расходомер 4, индикатор 11 показывает процесс измерения Q=Q₁-Q₂≥20 л/ч. В устройстве 10 заложена изначально величина - задан «условный ноль» Q₂₀=20 л/ч для сравнения с поступающим приращением по расходу от расходомера 4. В этом же устройстве 10 фиксируется приращение δQ=Q₂-Q₂₀≥0, которое является сигналом к изменению производительности насоса 8, и величина Q₂ обратного потока 7 понижается на величину превышения над величиной 40 л/ч, поддерживая величину 40 л/ч постоянной (строка «Q₁», колонка 2), и так далее. Величина Q₂ обратного потока 7 с увеличением напорного потока 1 (строка «вход Q», колонка 2) уменьшается по команде устройства сравнения 11 блоком питания 10 насоса 8 обратного потока 7.With sufficient Q ₁ = Q + Q ₂ ≥40 l / h, the total flow rate 3 passing through the flow meter 4, indicator 11 shows the measurement process Q = Q ₁ -Q ₂ ≥20 l / h. The value 10 is initially set in the device 10 — a “conditional zero” Q ₂₀ = 20 l / h is set for comparison with the incoming flow increment from the flow meter 4. In the same device 10, the increment δQ = Q ₂ -Q ₂₀ ≥0, which is a signal to change the performance of the pump 8, and the value of Q ₂ return flow 7 is reduced by the excess over the value of 40 l / h, maintaining the value of 40 l / h constant (line “Q ₁ ”, column 2), and so on. The value of Q ₂ return flow 7 with an increase in pressure flow 1 (line "input Q", column 2) is reduced by the command of the comparison device 11 by the power supply 10 of the pump 8 of the return flow 7.

Если расход Q>40 л/ч и более (строка «вход Q», колонка 3 или 7, 8), то насос ПН выключается из работы, расход Q₂ равен нулю (см. строка «Q₂», колонка 3) и работает только расходомер 4 измеряя Q₁=Q во второй части диапазона измерения (строка «индикатор Q», колонка 3, 7, 8).If the flow rate is Q> 40 l / h or more (line “input Q”, column 3 or 7, 8), then the PN pump is switched off, the flow rate Q ₂ is zero (see line “Q ₂ ”, column 3) and only flowmeter 4 works, measuring Q ₁ = Q in the second part of the measuring range (line “indicator Q”, column 3, 7, 8).

На фиг.2 показано, что величина расхода Q₁ поддерживается (горизонтальная линия) по каналу 3 постоянной и равной, например 40 л/ч. Такое поддержание расхода Q₁=const на выбранном уровне необходимо для согласованной работы насоса 8 обратного потока с инверсной характеристикой (уменьшение расхода) по увеличению перепада давления во входном трубопроводе 1 в точке суммирования 2.Figure 2 shows that the flow rate Q _{1 is} maintained (horizontal line) along the channel 3 constant and equal, for example 40 l / h This maintenance of the flow rate Q ₁ = const at the selected level is necessary for the coordinated operation of the reverse flow pump 8 with an inverse characteristic (flow rate reduction) to increase the pressure drop in the inlet pipe 1 at the summation point 2.

В другом варианте исполнения связи между расходом Q₁ и Q₂ можно допустить, что Q₁=var≤60 л/ч и Q₂=const=20 л/ч, при достижении Q₁=60 л/ч звено обратной связи 14 выключается из работы. При такой схеме работы, напоминающей работу схемы прототипа, в которой насос работает постоянно, существует два недостатка.In another embodiment, the connection between the flow rate Q ₁ and Q ₂ can be assumed that Q ₁ = var≤60 l / h and Q ₂ = const = 20 l / h, when Q ₁ = 60 l / h is reached, the feedback link 14 is turned off out of work. With this type of operation, reminiscent of the operation of the prototype circuit, in which the pump operates continuously, there are two drawbacks.

Первый недостаток - насос 8 должен по своим техническим данным иметь возможность преодолевать уровень потенциала в канале 1 при наращивании расхода, например, до 60 л/ч, т.к. при увеличении расхода Q на входе 1 увеличивается перепад давления в точке суммирования. В предложенном измерителе насос ПН в схеме находится до сумматора 2 по течению обратного потока 7, а не после, и прокачивает только обратный поток 7.The first drawback is that, according to its technical data, pump 8 should be able to overcome the level of potential in channel 1 while increasing the flow rate, for example, to 60 l / h, because with an increase in flow rate Q at inlet 1, the pressure drop at the summation point increases. In the proposed meter, the PN pump in the circuit is located upstream of the adder 2 in the return flow 7, and not after, and only the reverse flow 7 is pumped.

Второй - самый важный недостаток - в такой схеме суммирования (подобно известной) напорного и обратного потоков возникает ПОС (положительная обратная связь) вместо ООС, которая увеличивает погрешность измерения в диапазоне от сниженного порога (20 л/ч) до начала уверенной работы расходомера 4 (40 л/ч).The second - the most important drawback - in such a summation scheme (like the well-known) of the pressure and return flows, POS (positive feedback) occurs instead of the OOS, which increases the measurement error in the range from a reduced threshold (20 l / h) to the start of reliable operation of the flowmeter 4 ( 40 l / h).

Принципиальное отличие схем понижения уровня порога чувствительности в предложенном способе и в прототипе в части определения погрешности измерения состоит в изменении существа обратной связи - ПОС заменяется на ООС.The fundamental difference between the schemes for lowering the threshold level of sensitivity in the proposed method and in the prototype in terms of determining the measurement error consists in changing the essence of the feedback - the PIC is replaced by the OOS.

В предложенной схеме определение расхода в первой и второй частей диапазона ведется расходомером 4 по потоку Q₁. Только расчет погрешности измерения в первой части определяется погрешностью звеньев 12 и 13 прямой (расходомера 4) цепи и обратной связи (насос 8).In the proposed scheme, the determination of the flow rate in the first and second parts of the range is carried out by the flow meter 4 in the flow Q ₁ . Only the calculation of the measurement error in the first part is determined by the error of the links 12 and 13 of the direct (flowmeter 4) circuit and feedback (pump 8).

Предложенный способ предоставляет возможность получения различной функциональной связи между величинами напорного и обратного потоков среды. Например, для сокращения постоянной времени звеньев прямой цепи насос 8 включается с упреждением.The proposed method provides the opportunity to obtain various functional relationships between the pressure and return flows of the medium. For example, to reduce the time constant of the links of the direct chain, the pump 8 is turned on proactively.

Когда в процессе увеличения напорного потока 1 достигается точка уверенной работы расходомера 4, то к этому моменту величина обратного потока 7 близка к нулю (фиг.2) и дальнейшее увеличение величины напорного потока 1 доводит его до полного исчезновения. Звено 14 выключается из работы измерения напорного потока 1 и осуществляется переход во вторую часть диапазона измерения, в которой расход Q напорного потока 1 измеряется только расходомером 4. Диапазон измерения второй части остается прежним, который не уменьшается при включении в работу первой части диапазона. Общий диапазон измерения расширен и понижен нижний уровень измерения расходомера 4, который ранее, до включения обратного потока 7, был недоступен, не снижая верхнего значения второй части диапазона. Проходное сечение закрыто для циркуляции потока 7 при неработающем насосе 8 и неработающий насос 8 через себя не пропускает поток 7. Дополнительно в канал между насосом 8 и сумматором 2 устанавливается обратный клапан (на фиг.1 не показан).When in the process of increasing the pressure flow 1 the reliable operation point of the flow meter 4 is reached, then by this moment the return flow 7 is close to zero (Fig. 2) and a further increase in the pressure flow 1 brings it to complete disappearance. The link 14 is switched off from the measurement operation of the pressure stream 1 and a transition is made to the second part of the measuring range, in which the flow Q of the pressure stream 1 is measured only by the flow meter 4. The measuring range of the second part remains the same, which does not decrease when the first part of the range is included in the operation. The overall measurement range has been expanded and lowered the lower level of measurement of the flowmeter 4, which was previously inaccessible before turning on the reverse flow 7, without lowering the upper value of the second part of the range. The bore is closed for circulation of the flow 7 with the pump 8 idle and the idle pump 8 does not allow flow 7 through itself. Additionally, a check valve is installed in the channel between the pump 8 and the adder 2 (not shown in Fig. 1).

При открытом проходном сечении неработающего насоса 8 его канал может использоваться как байпас с пересчетом коэффициента пропускания потока через всю схему, увеличивая общую пропускную способность схемы измерения и расширяя общий диапазон измерения. При этом часть напорного потока проходит через проходное сечение насоса 8 (фиг.2, верхняя кривая характеристики «P-Q»). В случае использования канала байпаса достигается расширение второй части диапазона измерения увеличением максимального значения расхода.With the open passage section of the idle pump 8, its channel can be used as a bypass with recalculation of the transmittance of the flow through the entire circuit, increasing the overall throughput of the measuring circuit and expanding the overall measuring range. In this case, part of the pressure flow passes through the bore of the pump 8 (Fig.2, the upper curve of the characteristic "P-Q"). In the case of using the bypass channel, the expansion of the second part of the measuring range is achieved by increasing the maximum flow rate.

Claims

1. A volumetric flow meter comprising an adder connected in series with the input channel, a pressure flow meter and a flow divider, a flow comparison device and a flow indicator, characterized in that a pump with a pressure-flow characteristic connected to the comparison device is connected to the return flow adder expenses and which turns off at its signal.

2. The volumetric flow meter according to claim 1, in which a check valve is additionally installed in the channel between the pump and the adder.