RU2615223C1 - Device for measuring fluid flow - Google Patents
Device for measuring fluid flow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615223C1 RU2615223C1 RU2016109586A RU2016109586A RU2615223C1 RU 2615223 C1 RU2615223 C1 RU 2615223C1 RU 2016109586 A RU2016109586 A RU 2016109586A RU 2016109586 A RU2016109586 A RU 2016109586A RU 2615223 C1 RU2615223 C1 RU 2615223C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- measuring
- cylindrical section
- diameter
- tubular body
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода текучих и газообразных рабочих сред по перепаду давления путем пропускания их в закрытых трубопроводах через устройство для измерения потока жидкости.The proposed device relates to measuring technique and can be used to measure the flow of fluid and gaseous working media by pressure drop by passing them in closed pipelines through a device for measuring fluid flow.
Известно устройство [Кремлевский П.П. Расходомеры счетчики количества: Справочник. 4-е издание, перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1989, с. 10-18], содержащее конфузорно-диффузорный измерительный канал, поперечное сечение которого по ходу текучей среды постепенно сужается от полного значения на входном цилиндрическом участке до минимальной величины в характерном поперечном сечении переходного участка, а затем снова расширяется до полного значения на выходном цилиндрическом участке. В этом случае положительный перепад давления измеряют между точкой, лежащей на входном цилиндрическом участке и отвечающей полному поперечному сечению, и точкой, лежащей на переходном участке и отвечающей характерному поперечному сечению, которое является минимальным.A device is known [Kremlin P.P. Flow Meters Counters: Reference. 4th edition, revised. and add. - L .: Engineering, 1989, p. 10-18], containing a confuser-diffuser measuring channel, the cross-section of which along the fluid gradually narrows from the full value in the inlet cylindrical section to the minimum value in the characteristic cross-section of the transition section, and then expands to the full value in the outlet cylindrical section again. In this case, the positive pressure drop is measured between the point lying on the inlet cylindrical section and corresponding to the full cross section, and the point lying on the transition section and corresponding to the characteristic cross section, which is minimal.
Недостатком устройства является относительно высокая сложность и громоздкость, вызванная необходимостью использования двух симметричных каналов одинаковой длины.The disadvantage of this device is the relatively high complexity and cumbersomeness caused by the need to use two symmetrical channels of the same length.
Известно также устройство [RU 2157972 С2, G01F 1/36, 20.10.2000], выполненное в форме встроенного в трубопровод трубчатого тела с отверстиями для отбора давления, а также с входным патрубком, выходным патрубком и расположенными между этими патрубками друг за другом в направлении потока участком-диффузором, участком с максимальным сечением и участком-конфузором, при этом отверстия для отбора давления распределены по периметру сечений и окружены с внешней стороны трубчатого тела усредняющим коллектором, внутри трубчатого тела вдоль участка измерения размещена цилиндрическая предохранительная вставка, в стенке которой имеются отверстия, внутренний диаметр входного патрубка равен внутреннему диаметру выходного патрубка и наружному диаметру предохранительной вставки, внутренний диаметр которой равен внутреннему диаметру трубопровода.It is also known a device [RU 2157972 C2,
Это устройство также характеризуется относительно высокой сложностью и громоздкостью, вызванными необходимостью использования двух симметричных каналов одинаковой длины.This device is also characterized by relatively high complexity and cumbersomeness caused by the need to use two symmetrical channels of the same length.
Кроме того, известно устройство [RU 2157970 С2, G01F 1/36, G01F 1/44, 20.10.2000], выполненное в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком с диаметрами, равными диаметру трубопровода, и расположенный между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком измерительный участок, образованный прямым конусообразным каналом измерения и обратным конусообразным каналом измерения, каждый из которых выполнен в виде усеченного конуса, причем в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первым и вторым штуцерами для присоединения средств измерения давления, диаметр меньшего основания прямого конусообразного канала измерения и диаметр меньшего основания обратного конусообразного канала измерения равны диаметрам входного и выходного цилиндрических участков, соответственно, стороны с меньшими основаниями прямого конусообразного канала измерения и обратного конусообразного канала измерения соединены, соответственно, с выходом входного цилиндрического участка и входом выходного цилиндрического участка, большие основания прямого конусообразного канала измерений и обратного конусообразного канала измерений имеют равные диаметры и соединены между собой, при этом обратный конусообразный канал измерений выполнен по длине меньше, чем длина прямого конусообразного канала измерений, штуцерами для подсоединения средств измерения давления снабжены входной участок равного диаметра, область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений, а также выходной цилиндрический участок.In addition, it is known a device [RU 2157970 C2, G01F 1/36, G01F 1/44, 10.20.2000], made in the form of a tubular body embedded in the pipeline with an inlet cylindrical section and an output cylindrical section with diameters equal to the diameter of the pipeline, and located between the inlet cylindrical section and the outlet cylindrical section, a measuring section formed by a straight cone-shaped measurement channel and a reverse cone-shaped measurement channel, each of which is made in the form of a truncated cone, and in cross sections holes of the first body and the first fittings for connecting pressure measuring instruments, the diameter of the smaller base of the direct cone-shaped measuring channel and the diameter of the smaller base of the inverse conical measuring channel are equal to the diameters of the inlet and outlet cylindrical sections, respectively, the sides with the smaller bases of the straight conical measuring channel and the return cone-shaped measurement channel connected, respectively, with the output of the input cylindrical section and the input of the output cylinder of the conical section, the large bases of the direct cone-shaped channel of measurements and the return cone-shaped channel of measurements have equal diameters and are interconnected, while the reverse cone-shaped channel of measurements is made in length shorter than the length of the straight cone-shaped channel of measurement, the inlet section is provided with fittings for connecting pressure measuring instruments diameter, the connection area of the large bases of the forward and reverse cone-shaped measurement channels, as well as the output cylindrical section.
Недостатком этого устройства является относительно низкая точность.The disadvantage of this device is the relatively low accuracy.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство [RU 2368874 C1, G01F 1/36, 27.09.2009], содержащее встроенное в трубопровод трубчатое тело с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком с диаметрами, равными диаметру трубопровода, и расположенным между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком измерительным участком, образованным прямым конусообразным каналом измерения и обратным конусообразным каналом измерения, каждый из которых выполнен в виде усеченного конуса, причем, в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первыми и вторыми штуцерами для присоединения средств измерения давления, диаметр меньшего основания прямого конусообразного канала измерения и диаметр меньшего основания обратного конусообразного канала измерения равны диаметрам входного и выходного цилиндрических участков соответственно, стороны с меньшими основаниями прямого конусообразного канала измерения и обратного конусообразного канала измерения соединены соответственно с выходом входного цилиндрического участка и входом выходного цилиндрического участка, большие основания прямого конусообразного канала измерений и обратного конусообразного канала измерений имеют равные диаметры и соединены между собой, при этом, обратный конусообразный канал измерений выполнен по длине меньше, чем длина прямого конусообразного канала измерений, первыми штуцерами для подсоединения средств измерения давления снабжена область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений, а вторыми штуцерами для подсоединения средств измерения давления - выходной цилиндрический участок, причем, длина прямого конусообразного канала измерений в четыре раза превышает длину обратного конусообразного канала измерений, а диаметры больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений превышают диаметры их меньших оснований в 1,6 раз.The closest in technical essence to the proposed is a device [RU 2368874 C1,
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность. Это вызвано тем, что относительно резкий перепад диаметров каналов вызывает застой жидкости, выпадение осадка и возникновение высокочастотных колебаний давления. Это приводит к снижению точности измерений.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low accuracy. This is due to the fact that a relatively sharp difference in the diameters of the channels causes stagnation of the liquid, precipitation and the appearance of high-frequency pressure fluctuations. This leads to a decrease in measurement accuracy.
Задача, которая решается в изобретении, направлена на повышение точности измерений.The problem that is solved in the invention is aimed at improving the accuracy of measurements.
Требуемый технический результат заключается в повышении точности измерений.The required technical result is to increase the accuracy of measurements.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения потока жидкости, содержащем выполненное в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком, внутренние диаметры которых равны внутреннему диаметру трубопровода, и расположенный между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком трубчатого тела измерительный участок, причем, в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первым и вторым штуцерами для присоединения средств измерения давления, согласно изобретению, внутренний диаметр измерительного участка выполнен переменным с плавным увеличением диаметра от входного цилиндрического участка в направлении выходного цилиндрического участка с последующим плавным уменьшением в направлении выходного цилиндрического участка, причем, переход от плавного увеличения внутреннего диаметра измерительного участка к плавному уменьшению его внутреннего диаметра выполнен дугообразным в сечении, отверстие с первыми штуцерами для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле непосредственно перед максимальным внутренним диаметром измерительного участка, а отверстие со вторым штуцером для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле в конце измерительного участка.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the fluid flow, containing made in the form of a tubular body embedded in the pipeline with an inlet cylindrical section and an output cylindrical section, the inner diameters of which are equal to the inner diameter of the pipeline, and located between the inlet section and the output cylindrical section of the tubular body measuring section, and, in the cross sections of the tubular body made holes the first and second fittings for connecting pressure measuring devices according to the invention, the inner diameter of the measuring section is made variable with a gradual increase in diameter from the inlet cylindrical section in the direction of the output cylindrical section, followed by a gradual decrease in the direction of the output cylindrical section, and the transition from a gradual increase in inner diameter measuring section to a smooth reduction of its inner diameter is made arched in cross section, the hole with Vym fittings for attaching the pressure measurement means is arranged in the tubular body immediately before the maximum internal diameter of the measuring section, and a second fitting hole for attaching a pressure measuring means formed in the tubular body at the end of the measuring section.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что длина измерительного участка, на котором имеется плавное увеличение его внутреннего диаметра, равна 200 мм.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the length of the measuring section, on which there is a gradual increase in its internal diameter, is 200 mm.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что длина измерительного участка, на котором имеется плавное уменьшение его внутреннего диаметра, равна 100 мм.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the length of the measuring section, on which there is a gradual decrease in its internal diameter, is 100 mm.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, переход от плавного увеличения диаметра к плавному уменьшению диаметра выполнен в сечении дугообразным с радиусом 62 мм.In addition, the required technical result is achieved by the fact that, the transition from a gradual increase in diameter to a smooth decrease in diameter is made in an arched section with a radius of 62 mm.
На чертеже представлена конструкция устройства для измерения потока жидкости (один из возможных вариантов его выполнения).The drawing shows the design of a device for measuring fluid flow (one of the possible options for its implementation).
Устройство для измерения потока жидкости содержит выполненное в виде встроенного в трубопровод трубчатое тело 1 с входным цилиндрическим участком 2 и выходным цилиндрическим участком 3, внутренние диаметры которых равны внутреннему диаметру трубопровода, и расположенный между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком трубчатого тела измерительный участок 4.A device for measuring fluid flow comprises a
В устройстве для измерения потока жидкости в поперечных сечениях трубчатого тела 1 выполнены отверстия с первым 5 и вторым 6 штуцерами для присоединения средств измерения давления.In the device for measuring fluid flow in cross sections of the
В представленном частном примере выполнения устройства используются два полукорпуса, которые через прокладку соединены с помощью фланцевого соединения с использованием гаек 7.In the presented particular example of the device, two half-bodies are used, which are connected through a gasket using a flange connection using nuts 7.
Особенностью конструктивного выполнения устройства для измерения потока жидкости является то, что внутренний диаметр измерительного участка 4 выполнен переменным с плавным увеличением диаметра от входного цилиндрического участка 2 в направлении выходного цилиндрического участка 3 с последующим плавным уменьшением в направлении выходного цилиндрического участка 3, причем переход от плавного увеличения внутреннего диаметра измерительного участка к плавному уменьшению его внутреннего диаметра выполнен дугообразным в сечении, а отверстие с первыми штуцером 5 для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле непосредственно перед максимальным внутренним диаметром измерительного участка, а отверстие со вторым штуцером 6 для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле в конце измерительного участка 3. При этом, экспериментально установлено, что наилучшими параметрами измерительного участка являются такие, при которых длина измерительного участка, на котором имеется плавное увеличение его внутреннего диаметра, равна 200 мм, длина измерительного участка, на котором имеется плавное уменьшение его внутреннего диаметра, равна 100 мм, а переход от плавного увеличения диаметра к плавному уменьшению диаметра выполнен в сечении дугообразным с радиусом 62 мм.A feature of the design of the device for measuring fluid flow is that the inner diameter of the
Устройство для измерения потока текучих и газообразных рабочих сред может быть выполнено из металла.A device for measuring the flow of fluid and gaseous working media can be made of metal.
Примером выполнения устройства для измерения потока текучих и газообразных рабочих сред является такое, когда длина измерительного участка, на котором имеется плавное увеличение его внутреннего диаметра, равна 200 мм, длина измерительного участка, на котором имеется плавное уменьшение его внутреннего диаметра, равна 100 мм, а переход от плавного увеличения диаметра к плавному уменьшению диаметра выполнен в сечении дугообразным с радиусом 62 мм.An example of a device for measuring the flow of fluid and gaseous working media is when the length of the measuring section, on which there is a gradual increase in its internal diameter, is 200 mm, the length of the measuring section, on which there is a gradual decrease in its internal diameter, is 100 mm, and the transition from a smooth increase in diameter to a smooth decrease in diameter is made in the section arched with a radius of 62 mm
Работает устройство для измерения потока жидкости следующим образом.A device for measuring fluid flow works as follows.
Устройство предназначено для измерения параметров однонаправленных потоков текучих и газообразных рабочих сред.The device is designed to measure the parameters of unidirectional flows of fluid and gaseous working media.
Поток жидкости, проходя по измерительном участку в направлении от точки А в строну точки Б (в направлении стрелки), претерпевает изменения в соответствии с его внутренней формой. В области точки В, согласно закону Бернулли, его статическое давление значительно увеличивается, а динамическое уменьшается. Здесь производят первое измерение давления. Далее, в области точки Г, где характеристики давления изменяются на противоположные, т.е. статическое давление убывает, а динамическое увеличивается, производят второе измерение давления. Результаты измерения давления, проведенного в двух этих точках, относительно фиксированного интервала времени, позволяют определить расход жидкости, например, в виде величины протекающего объема в единицу времени, который будет пропорционален квадратному корню из разности давлений.The fluid flow, passing along the measuring section in the direction from point A to the side of point B (in the direction of the arrow), undergoes changes in accordance with its internal shape. In the region of point B, according to Bernoulli's law, its static pressure increases significantly, and its dynamic pressure decreases. This is where the first pressure measurement is made. Further, in the region of the point Г, where the pressure characteristics are reversed, i.e. static pressure decreases, and dynamic pressure increases, a second pressure measurement is performed. The results of the pressure measurement carried out at these two points relative to a fixed time interval make it possible to determine the liquid flow rate, for example, in the form of the flowing volume per unit time, which will be proportional to the square root of the pressure difference.
Особенностью предложенного устройства, работающего по принципу переменного перепада давления, является то, что, внутренний диаметр измерительного участка выполнен переменным с плавным увеличением диаметра от входного цилиндрического участка в направлении выходного цилиндрического участка с последующим плавным уменьшением в направлении выходного цилиндрического участка, причем, переход от плавного увеличения внутреннего диаметра измерительного участка к плавному уменьшению его внутреннего диаметра выполнен дугообразным в сечении, отверстие с первыми штуцерами для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле непосредственно перед максимальным внутренним диаметром измерительного участка, а отверстие со вторым штуцером для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле в конце измерительного участка. Это исключает застой жидкости, выпадение осадка и возникновение высокочастотных колебаний давления. Это приводит к повышению точности измерений.A feature of the proposed device, operating on the principle of variable pressure drop, is that the internal diameter of the measuring section is made variable with a gradual increase in diameter from the inlet cylindrical section in the direction of the outlet cylindrical section, followed by a gradual decrease in the direction of the outlet cylindrical section, moreover, the transition from smooth increasing the internal diameter of the measuring section to a smooth reduction of its internal diameter is made arcuate in cross section and, the hole with the first fittings for connecting the pressure measuring means is made in the tubular body immediately before the maximum internal diameter of the measuring section, and the hole with the second fitting for connecting the pressure measuring means is made in the tubular body at the end of the measuring section. This eliminates fluid stagnation, precipitation and the appearance of high-frequency pressure fluctuations. This leads to improved measurement accuracy.
Таким образом, благодаря используемой конструкции достигается требуемый технический результат, заключающийся в обеспечении более высокой точности.Thus, due to the design used, the required technical result is achieved, which consists in providing higher accuracy.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016109586A RU2615223C1 (en) | 2016-03-17 | 2016-03-17 | Device for measuring fluid flow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016109586A RU2615223C1 (en) | 2016-03-17 | 2016-03-17 | Device for measuring fluid flow |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2615223C1 true RU2615223C1 (en) | 2017-04-04 |
Family
ID=58505583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016109586A RU2615223C1 (en) | 2016-03-17 | 2016-03-17 | Device for measuring fluid flow |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2615223C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2157970C2 (en) * | 1996-11-23 | 2000-10-20 | Бычков Юрий Максимович | Pressure transducer for flowmeter |
| RU2157972C2 (en) * | 1996-11-23 | 2000-10-20 | Бычков Юрий Максимович | Pressure transducer for flowmeter |
| RU2224984C2 (en) * | 2002-04-17 | 2004-02-27 | Бычков Юрий Максимович | Primary converter of flow meter of variable pressure difference |
| RU2368874C1 (en) * | 2008-02-08 | 2009-09-27 | Владимир Анатольевич Афанасенко | Device for measurement of fluid working medium flow |
-
2016
- 2016-03-17 RU RU2016109586A patent/RU2615223C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2157970C2 (en) * | 1996-11-23 | 2000-10-20 | Бычков Юрий Максимович | Pressure transducer for flowmeter |
| RU2157972C2 (en) * | 1996-11-23 | 2000-10-20 | Бычков Юрий Максимович | Pressure transducer for flowmeter |
| RU2224984C2 (en) * | 2002-04-17 | 2004-02-27 | Бычков Юрий Максимович | Primary converter of flow meter of variable pressure difference |
| RU2368874C1 (en) * | 2008-02-08 | 2009-09-27 | Владимир Анатольевич Афанасенко | Device for measurement of fluid working medium flow |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4991836B2 (en) | Fluid flow meter and fluid mixer | |
| RU2016116272A (en) | FLOW MEASUREMENT DEVICE BASED ON DIFFERENTIAL PRESSURE WITH THE IMPROVED CONFIGURATION OF THE BEER PIPE | |
| RU2013150525A (en) | NUCLEAR MAGNETIC FLOWMETER AND METHOD OF OPERATION OF NUCLEAR MAGNETIC FLOWMETERS | |
| US8701497B2 (en) | Fluid flow testing system | |
| CN104316117B (en) | A kind of flow measurement device | |
| US1850030A (en) | Venturi meter | |
| CN102353410A (en) | Method and device utilizing trace gas to measure air channel volume | |
| CN104165664B (en) | Pitot bar integrated mass flow meter | |
| RU2615223C1 (en) | Device for measuring fluid flow | |
| RU2681618C1 (en) | Compact device for the formation of laminar jets of a flow medium | |
| CN103226051A (en) | Pressure transmitting element for large-diameter negative pressure steam pipeline | |
| CN103925954A (en) | Venturi orifice plate | |
| US10054472B1 (en) | Fluid flow meter | |
| RU2368874C1 (en) | Device for measurement of fluid working medium flow | |
| CN203376000U (en) | Differential pressure type uniform-velocity flow sensor | |
| RU2331851C2 (en) | Ultrasonic flow metre | |
| WO1998023927A1 (en) | Portable device for in-situ measurement of active pressure | |
| RU2457442C2 (en) | Method and apparatus for measuring flow rate and forming fluid medium sample | |
| CN105115549A (en) | Large-diameter multi-throat flow meter | |
| CN203224331U (en) | A pressure transmitting component used for a large-diameter negative pressure steam pipeline | |
| RU137375U1 (en) | COMBINED AIR PRESSURE RECEIVER | |
| CN207851100U (en) | A kind of sliceable Pitot tube | |
| CN105204532A (en) | Gas flow control device for ion mobility spectrometry | |
| RU178656U1 (en) | VORTEX FLOW METER | |
| US10107656B1 (en) | Flow-rate measurement nozzle with velocity pressure pickup channel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180318 |