RU2571303C1 - Test plant for flow meters-gas counters - Google Patents
Test plant for flow meters-gas counters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571303C1 RU2571303C1 RU2014121641/28A RU2014121641A RU2571303C1 RU 2571303 C1 RU2571303 C1 RU 2571303C1 RU 2014121641/28 A RU2014121641/28 A RU 2014121641/28A RU 2014121641 A RU2014121641 A RU 2014121641A RU 2571303 C1 RU2571303 C1 RU 2571303C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- testing
- gas
- setting device
- holes
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при испытании и поверке расходомеров-счетчиков газа.The invention relates to measuring equipment and may find application in the testing and calibration of gas flow meters.
Известна установка для поверки газовых счетчиков (патент RU №2239795, опубл. 10.11.2004 г.). Установка содержит воздуходувку, трубопровод, датчики температуры и давления, устройство задания расходов, монтажный стол с базовой плитой под эталонный газовый счетчик и поверяемые счетчики, на которой закреплены стойки с подвижными направляющими-газоводами и устройство фиксации, снабженное приводом перемещения. Устройство задания расходов выполнено в виде вертикальных магистралей, на каждой из которых смонтированы запорно-регулирующая арматура и устройство визуального контроля стабильности расхода (ротаметр). В качестве эталонного средства измерений используется индивидуально отградуированный счетчик газа.A known installation for checking gas meters (patent RU No. 2239795, publ. 10.11.2004,). The installation comprises a blower, a pipeline, temperature and pressure sensors, an expense setting device, an installation table with a base plate for a reference gas meter and verifiable meters, on which racks with movable gas guide rails are fixed, and a fixing device equipped with a displacement drive. The device for setting costs is made in the form of vertical lines, on each of which are mounted valves and valves and a device for visual control of flow stability (rotameter). An individually calibrated gas meter is used as a reference measure.
Такое устройство позволяет поверять счетчики газа путем сравнения их показаний с показаниями эталонного средства измерения.Such a device allows you to verify the gas meters by comparing their readings with the readings of a standard measuring instrument.
Основными недостатками такого устройства являются ограничение точности установки точностью эталонного средства измерения и пульсация давления газа на дроссельных заслонках, вызванная работой эталонного средства измерения.The main disadvantages of such a device are the limitation of the accuracy of the installation with the accuracy of the standard measuring instrument and the pulsation of gas pressure on the throttle valves caused by the operation of the standard measuring instrument.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для испытания расходомеров-счетчиков газа (патент RU №2476830, опубл. 10.12.2012 г.). Установка содержит компрессор, резервуар для хранения расходуемой среды, входную и выходную испытательные магистрали, испытательный коллектор с четырьмя трубами различных диаметров условного прохода для монтажа поверяемых расходомеров-счетчиков, фильтр расходуемой среды, эталонный расходомер, устройство задания расхода, датчики давления и температуры. Устройство задания расхода выполнено в виде цилиндра с калиброванными отверстиями в боковой стенке и перемещающимся внутри цилиндра поршнем, таким образом, изменяется суммарное сечение задействованных выходных отверстий и, соответственно, расход.Closest to the technical nature of the present invention is an installation for testing flow meters, gas meters (patent RU No. 2476830, publ. 10.12.2012). The installation includes a compressor, a reservoir for storing a sacrificial medium, an inlet and outlet test lines, a test collector with four pipes of various diameters for mounting calibrated flow meters, a flow filter, a reference flow meter, a flow setting device, pressure and temperature sensors. The device for setting the flow rate is made in the form of a cylinder with calibrated holes in the side wall and a piston moving inside the cylinder, thus changing the total cross section of the output ports involved and, accordingly, the flow rate.
К недостаткам данной конструкции можно отнести высокую сложность изготовления устройства задания расхода и пульсации давления воздуха при работе эталонного расходомера. Так как предлагаемая установка предназначена для работ с давлениями до 5 кПа (всего 5% от атмосферного давления), соответствующими давлению природного газа у конечного потребителя, то в качестве эталонного расходомера используются расходомеры, отмеряющие определенное количество расходуемой среды за такт. Это неизбежно приводит к пульсациям давления на выходе эталонного расходомера и, как следствие, на входе устройства задания расхода.The disadvantages of this design include the high complexity of manufacturing a device for setting the flow rate and pulsation of air pressure during operation of the reference flow meter. Since the proposed installation is designed for work with pressures up to 5 kPa (only 5% of atmospheric pressure), corresponding to the pressure of natural gas at the final consumer, flow meters measuring a certain amount of the consumed medium per cycle are used as a reference flowmeter. This inevitably leads to pressure pulsations at the output of the reference flow meter and, as a result, at the input of the flow setting device.
Техническими задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, являются обеспечение строгого постоянства давления расходуемой среды в устройстве задания расхода, при полном устранении его пульсаций, возникающих при работе эталонного расходомера, устранение ограничения точности установки точностью эталонного расходомера, использование более технологичного устройства задания расхода.The technical problems to which the invention is directed are to ensure strict constancy of the pressure of the flowing medium in the flow setting device, while completely eliminating its pulsations arising from the operation of the reference flow meter, eliminating the limitation of installation accuracy by the accuracy of the reference flow meter, and using a more technological flow setting device.
Эти задачи решаются путем определения расхода газа по известному суммарному сечению открытых отверстий в устройстве задания расхода и избыточному давлению в устройстве задания расхода; использования устройства задания расхода, состоящего из плотно прилегающих друг к другу дисков с отверстиями и привода, позволяющего вращать один диск относительно другого.These problems are solved by determining the gas flow rate from the known total cross-section of open holes in the flow rate setting device and gauge pressure in the flow rate setting device; the use of a device for setting the flow rate, consisting of disks with holes tightly adjacent to each other and a drive that allows one disk to rotate relative to another.
Устройство задания расхода представляет собой два вращающихся друг относительно друга полированных соосных диска с отверстиями. В первом диске изготавливаются калиброванные отверстия, он неподвижно закреплен в арматуре испытательной установки. Второй диск присоединен к приводу и имеет возможность вращаться относительно первого диска. Во втором диске изготавливается набор некалиброванных отверстий с диаметром, превосходящим диаметр самого большого калиброванного отверстия первого диска. При вращении одного диска относительно другого открывается заданное количество отверстий определенного диаметра. Количество и диаметры отверстий могут варьироваться в зависимости от диапазона требуемого расхода, поэтому можно задать произвольные значения и количество точек, в которых должен поверяться расходомер. Одно устройство задания расхода может обслуживать несколько расходомеров с разными пределами измерения. В качестве привода для вращения одного диска относительно другого используется шаговый двигатель, что позволяет получить высокую точность позиционирования, а значит и свести к минимуму ошибки в задании расхода. Данная конструкция является более технологичной относительно конструкции, представленной в патенте RU №2476830, так как процедура полировки дисков проще и дешевле процедуры полировки внутренней стенки трубки и поршня. При этом из конструкции устройства задания расхода исключаются располагавшиеся на поршне резиновые уплотнительные кольца, которые стираются при движении поршня внутри цилиндра. Это способствовало загрязнению отверстий в цилиндре и снижало эффективное сечение открытых отверстий.The flow setting device is two polished coaxial discs with holes rotating relative to each other. In the first disk, calibrated holes are made; it is fixedly mounted in the fixture of the test setup. The second disk is attached to the drive and has the ability to rotate relative to the first disk. In the second disk, a set of uncalibrated holes is made with a diameter exceeding the diameter of the largest calibrated hole of the first disk. When one disk rotates relative to another, a predetermined number of holes of a certain diameter opens. The number and diameter of the holes can vary depending on the range of the required flow rate, so you can set arbitrary values and the number of points at which the flowmeter should be rotated. A single flow setting device can serve multiple flow meters with different measurement limits. A stepper motor is used as a drive for rotating one disk relative to another, which allows to obtain high positioning accuracy, and therefore to minimize errors in the flow rate setting. This design is more technologically advanced relative to the design presented in patent RU No. 2476830, since the procedure for polishing discs is simpler and cheaper than polishing the inner wall of the tube and piston. In this case, the rubber sealing rings located on the piston, which are erased when the piston moves inside the cylinder, are excluded from the design of the flow rate setting device. This contributed to the contamination of the holes in the cylinder and reduced the effective cross section of the openings.
Расход воздуха определяется по известной площади поперечного сечения открытых отверстий и избыточному давлению внутри устройства задания расхода. Сначала с помощью формулы Сен-Венана определяется скорость истечения газа из отверстий устройства задания расхода:The air flow rate is determined by the known cross-sectional area of the openings and the excess pressure inside the flow rate setting device. First, using the Saint-Venant formula, the gas flow rate from the openings of the flow setting device is determined:
где V- скорость истечения газа (м/с) из отверстия в стенке резервуара;where V is the velocity of the gas flow (m / s) from the hole in the wall of the tank;
p1 - давление газа окружающей среды (Па);p 1 is the pressure of the ambient gas (Pa);
p2 - давление газа внутри резервуара (Па);p 2 - gas pressure inside the tank (Pa);
T0 - температура газа (K);T 0 - gas temperature (K);
k - показатель адиабаты, для воздуха k=1,405;k is the adiabatic index; for air, k = 1.405;
R - удельная газовая постоянная (для воздуха R=287 Дж/кг·K).R is the specific gas constant (for air R = 287 J / kg · K).
Затем вычисляется объемный расход газа:Then the gas volumetric flow rate is calculated:
где Q - объемный расход газа (м3/с);where Q is the volumetric gas flow (m 3 / s);
SΣ - суммарная площадь открытых отверстий в устройстве задания расхода (м2);S Σ is the total area of open holes in the flow rate setting device (m 2 );
V - скорость истечения газа из отверстия (м/с).V is the velocity of the outflow of gas from the hole (m / s).
В непосредственной близости от устройства задания расхода, в отличие от прототипа, располагается дифференциальный датчик давления, показания которого служат для вычисления моментального расхода газа. Благодаря этому использование эталонного расходомера газа становится необязательным, что положительно сказывается на стабильности давления газа в системе и, как следствие, на точности измерения давления газа в системе.In the immediate vicinity of the flow setting device, in contrast to the prototype, there is a differential pressure sensor, the readings of which are used to calculate the instantaneous gas flow. Due to this, the use of a standard gas flow meter becomes optional, which positively affects the stability of the gas pressure in the system and, as a result, the accuracy of measuring the gas pressure in the system.
Сущность изобретения поясняется структурной схемой установки на фиг. 1.The invention is illustrated by the structural diagram of the installation in FIG. one.
Установка для испытания расходомеров-счетчиков газа содержит компрессор 1, выход которого через клапан 2 подсоединен к эластичному резервуару 3, нагружаемому заданной массой. Выход эластичного резервуара 3 соединен с входной испытательной магистралью 4. Испытательный коллектор 5 включен между входной 4 и выходной 7 испытательными магистралями и содержит испытательные участки 6, в которые монтируются испытуемые расходомеры-счетчики газа. Выходная испытательная магистраль соединена с фильтром 8, а выход последнего - с устройством задания расхода 9. Абсолютное давление на выходе фильтра контролируется датчиком абсолютного давления 10, а перепад давления между входом и выходом устройства задания расхода (атмосферным давлением) - дифференциальным датчиком избыточного давления 12. Температура расходуемой среды измеряется датчиком температуры 11.Installation for testing flowmeters, gas meters contains a compressor 1, the output of which through valve 2 is connected to an elastic tank 3 loaded with a given mass. The output of the elastic reservoir 3 is connected to the input test line 4. The test collector 5 is connected between the input 4 and output 7 of the test lines and contains test sections 6, in which the tested gas flow meters are mounted. The output test line is connected to the filter 8, and the output of the latter is connected to the flow rate setting device 9. The absolute pressure at the filter output is controlled by the absolute pressure sensor 10, and the pressure difference between the input and output of the flow rate setting device (atmospheric pressure) is controlled by the differential pressure sensor 12. The temperature of the fluid is measured by the temperature sensor 11.
Расходуемой средой является воздух. Он нагнетается компрессором 1 в эластичный резервуар 3 через клапан 2, закрываемый при достаточном заполнении резервуара 3. Выходное отверстие резервуара соединено посредством трубопровода с входной испытательной магистралью 4 и далее с испытательным коллектором 5, состоящим из четырех расположенных вертикально калиброванных труб с различными диаметрами условного прохода, соответствующими диаметрам условного прохода поверяемых счетчиков газа. На входах и выходах каждой из труб испытательного коллектора 5 установлены клапаны. На высоте 1 м от нижней испытательной магистрали располагаются испытательные участки 6 для монтажа испытуемых расходомеров-счетчиков с муфтовыми соединительными устройствами. Выше, на расстоянии не менее 1 метра от испытательных участков, проходит верхняя испытательная магистраль 7, торец которой через конфузор соединен с трубой, которая загнута вертикально вниз с радиусом не менее 150 мм, и на высоте примерно 1 м от пола к ней через фильтр 8 подсоединено устройство задания расхода 9. Давление и температура воздуха на выходе фильтра контролируются высокоточным датчиком абсолютного давления 10 и датчиком температуры 11. На входе устройства задания расхода 9 установлен высокоточный дифференциальный датчик давления 12.Consumable medium is air. It is pumped by the compressor 1 into the elastic tank 3 through the valve 2, which is closed when the tank 3 is sufficiently filled. The outlet of the tank is connected via a pipeline to the inlet test line 4 and then to the test manifold 5, consisting of four vertically calibrated pipes with different nominal diameters, corresponding to the diameters of the nominal passage of the gas meters to be verified. At the inlets and outlets of each of the pipes of the test manifold 5, valves are installed. At a height of 1 m from the lower test line, test sections 6 are located for mounting the test flow meters with coupling couplings. Above, at a distance of at least 1 meter from the test sections, the upper test line 7 passes, the end of which is connected through a confuser to a pipe that is bent vertically downward with a radius of at least 150 mm and at a height of about 1 m from the floor to it through a filter 8 a flow setpoint device 9 is connected. The pressure and air temperature at the filter outlet are controlled by a high-precision absolute pressure sensor 10 and a temperature sensor 11. A high-precision differential pressure sensor 12 is installed at the input of the flow rate setter 9.
Установка работает следующим образом. Воздух нагнетается компрессором 1 в эластичный резервуар 3 в количестве, не допускающем сильное растяжение материала, при закрытых вентилях на входной испытательной магистрали 4. После заполнения эластичного резервуара 3 перекрывается клапан 2, ведущий к компрессору 1. На эластичный резервуар 3 помещается плоская плита, не превышающая своими размерами эластичный резервуар. На эту плиту устанавливаются грузы заданной массы для получения необходимого значения давления. В испытательном коллекторе 5 в соответствующий участок для монтажа 6 устанавливается поверяемый расходомер, на магистралях 4 и 7 открываются клапаны, ведущие к этому участку. После выходной испытательной магистрали 7 воздух проходит через фильтр 8 и выходит через устройство задания расхода 9 в атмосферу.Installation works as follows. Air is pumped by the compressor 1 into the elastic tank 3 in an amount that does not allow strong stretching of the material, with the valves closed on the inlet test line 4. After filling the elastic tank 3, the valve 2 leading to the compressor 1 is closed. A flat plate is placed on the elastic tank 3, not exceeding its size elastic tank. On this plate loads of a given mass are set to obtain the required pressure value. In the test manifold 5, a verifiable flowmeter is installed in the corresponding section for mounting 6, and valves leading to this section open on highways 4 and 7. After the output test line 7, the air passes through the filter 8 and exits through the device for setting the flow rate 9 into the atmosphere.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121641/28A RU2571303C1 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Test plant for flow meters-gas counters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121641/28A RU2571303C1 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Test plant for flow meters-gas counters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014121641A RU2014121641A (en) | 2015-12-10 |
| RU2571303C1 true RU2571303C1 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54843087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014121641/28A RU2571303C1 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Test plant for flow meters-gas counters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2571303C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690229C1 (en) * | 2018-09-19 | 2019-05-31 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") | Calibration method of vehicle air mass flow sensors |
| RU2715355C1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-02-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Initial gas flow rate setting device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2239795C2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-11-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Device for testing gas meters |
| UA76931C2 (en) * | 2006-06-30 | 2006-09-15 | Serhii Viktorovych Kuzmin | Test bench for testing gas meters |
| RU2376558C1 (en) * | 2005-09-19 | 2009-12-20 | Майкро Моушн, Инк. | Measurement electronics and methods for check diagnostics for flow metre |
| RU2476830C2 (en) * | 2011-05-31 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Test setup for gas flowmeters/counters |
-
2014
- 2014-05-28 RU RU2014121641/28A patent/RU2571303C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2239795C2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-11-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Device for testing gas meters |
| RU2376558C1 (en) * | 2005-09-19 | 2009-12-20 | Майкро Моушн, Инк. | Measurement electronics and methods for check diagnostics for flow metre |
| UA76931C2 (en) * | 2006-06-30 | 2006-09-15 | Serhii Viktorovych Kuzmin | Test bench for testing gas meters |
| RU2476830C2 (en) * | 2011-05-31 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Test setup for gas flowmeters/counters |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690229C1 (en) * | 2018-09-19 | 2019-05-31 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") | Calibration method of vehicle air mass flow sensors |
| RU2715355C1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-02-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Initial gas flow rate setting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014121641A (en) | 2015-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2223467C2 (en) | Flowmeter calibration system | |
| CN104596620B (en) | Ultrasonic water meter flow verification standard set-up | |
| CN204085645U (en) | With the gas flow standard device of self calibration structure | |
| RU2743735C1 (en) | Pressure control device and safety control of safety valve and method of operation thereof | |
| RU2019115360A (en) | IMPROVEMENTS IN FLUID CONTROL | |
| RU2571303C1 (en) | Test plant for flow meters-gas counters | |
| KR101129659B1 (en) | Flowmeter check apparatus having portable checking device for flowmeter and method to check flow measurement system using the same | |
| RU2476830C2 (en) | Test setup for gas flowmeters/counters | |
| RU2628657C2 (en) | Method of verification and calibration of gas meters | |
| RU2364842C1 (en) | Method for calibration of gas flow metre and device for its realisation | |
| CN204988444U (en) | Movable equipment of ability varying flow standard device medium flow direction | |
| CN103411724B (en) | A kind of measuring method of pressure of constant-volume quick inflation/deflation air cavity | |
| RU154371U1 (en) | MOBILE PISTON-PISTON TESTING INSTALLATION FOR CONTROL AND TESTING TESTS OF LIQUID FLOW METERS | |
| CN105444959B (en) | A kind of measurement apparatus and its measuring method of Hydraulic Elements micro leakage | |
| RU164946U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF LOW-VISCOUS AND VISCOUS FLUIDS IN A PIPELINE | |
| RU141798U1 (en) | INSTALLATION FOR CALIBRATION OF BOREHOLD GAS FLOW METERS | |
| CN105806545B (en) | Wall-mounted minute-pressure difference measuring device | |
| RU2581184C1 (en) | Plant for hydraulic research | |
| CN111537137B (en) | Static pressure measurement method for dust-containing gas pipeline | |
| RU154375U1 (en) | MOBILE PISTON-PISTON TESTING INSTALLATION FOR CONTROL AND TESTING TESTS OF LIQUID FLOW METERS | |
| CN108955838A (en) | Non-full pipe flow calibrating installation | |
| RU174328U1 (en) | AUTOMATED INSTALLATION FOR TESTING AND TESTING FLOW METERS | |
| RU2654934C1 (en) | Method of calibration of nozzle and device for calibration of nozzle | |
| RU2488793C1 (en) | Leakage test method of items | |
| CN202351009U (en) | Turbocharger runner testing bench |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160529 |