RU2685084C1 - Flow meter - Google Patents

Flow meter Download PDF

Info

Publication number
RU2685084C1
RU2685084C1 RU2018128287A RU2018128287A RU2685084C1 RU 2685084 C1 RU2685084 C1 RU 2685084C1 RU 2018128287 A RU2018128287 A RU 2018128287A RU 2018128287 A RU2018128287 A RU 2018128287A RU 2685084 C1 RU2685084 C1 RU 2685084C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
casing
flow meter
shaped tubes
tubes
Prior art date
Application number
RU2018128287A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Штырлин
Максим Юрьевич Сагайдак
Евгений Валерьевич Смирнов
Сергей Иванович Сидоров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Компания Штрай"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Компания Штрай" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Компания Штрай"
Priority to RU2018128287A priority Critical patent/RU2685084C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685084C1 publication Critical patent/RU2685084C1/en

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
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/14—Casings, e.g. of special material

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: flow meter comprises an outer casing embracing on the rectilinear and curved sections a vibratory system comprising two parallel symmetrical U-shaped measuring tubes, which are connected at their ends to input and output fluid medium flow divisors, rigidly connected to housing. Inlet splitter has branch pipe and is connected to ends of tubes connected by other ends to outlet splitter, having branch pipe. Excitation drive is fixed to tubes in their middle part, and on each side from drive to tubes there is an inductive transducer-sensor connected to means of signal processing. Casing is equipped with damper of oscillations (diverter) in form of, for example, even number of vibration dampers distributed in two rows along vibrating system tubes. Each of vibration dampers is at least partially filled with loose material. Vibration dampers are fixed on casing wall in rows, for example, by four vibration dampers in each row. In each pair the neighboring vibration absorbers are arranged in pairs symmetrically to each other relative to the drive and each transducer. Vibration dampers in each pair have identical geometric characteristics, are filled with the same weight/mass amount of loose material – metal shot – and are arranged on sections of surface of casing walls parallel to each other. Bulk material (metal grit) is placed in the tanks of vibration absorbers with the possibility of moving particles of material, dimensions and number of which are selected to ensure absence of resonance of jacket with tubes.EFFECT: high measurement results, simplified design and process implementation of a flow meter with a dynamic vibration damper.7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к кориолисовым расходомерам. Расходомер представляет собой первичный преобразователь вибрационный (ППВ) измеряемого расхода [далее по тексту: расходомер (ППВ) или расходомер] жидкости или газа, транспортируемого по трубопроводу.The invention relates to Coriolis flowmeters. The flow meter is a primary vibration transducer (PPV) of the measured flow [hereafter: flow meter (PPV) or flow meter] of a liquid or gas transported through a pipeline.

Принцип кориолисовых массовых расходомеров (счетчиков-расходомеров) состоит в обнаружении движения вибрирующей трубки, которая содержит текучую среду. Параметры, обусловленные веществом в трубке, например массовый расход, плотность и т.п., можно определять путем обработки сигналов измерения, поступающих от датчиков движения, связанных с трубкой. Типы колебаний вибрирующей системы, наполненной веществом, обычно зависят от совокупности характеристик массы, жесткости и затухания вмещающей трубки и содержащегося в ней вещества. Расходомер (ППВ) производит прямые измерения частоты и фазового смещения колебаний измерительных трубок и преобразует расход и плотность перекачиваемой среды в электрические сигналы.The principle of Coriolis mass flow meters (flow meters) is to detect the movement of a vibrating tube that contains a fluid. Parameters caused by a substance in the tube, such as mass flow, density, etc., can be determined by processing the measurement signals from motion sensors associated with the tube. The types of vibrations of a vibrating system filled with a substance usually depend on a set of characteristics of mass, stiffness and attenuation of the containing tube and the substance contained in it. The flow meter (PPV) makes direct measurements of the frequency and phase displacement of the oscillations of the measuring tubes and converts the flow rate and density of the pumped medium into electrical signals.

Типовые применения:Typical applications:

• измерение расхода ингредиентов в системах дозирования;• measuring the consumption of ingredients in dosing systems;

• контроль процессов слива/налива в емкости;• control of processes of discharge / filling in the tank;

• контроль расхода жидких компонентов в технологических процессах.• control of the flow of liquid components in technological processes.

Из патентной литературы известны расходомеры US №№ 4109524, 4491025, RU №№ 2222782, 2358242, 2581428.From the patent literature are known flow meters US No. 4109524, 4491025, RU No. 2222782, 2358242, 2581428.

Известные кориолисовы массовые расходомеры включают в себя одну или несколько трубок, которые включены последовательно в трубопровод или другую транспортную систему и переносят вещество, например жидкости, суспензии и пр., в системе. Предполагается, что каждая трубка имеет набор собственных типов колебаний, включая, например, простые изгибные, торсионные, радиальные и связанные типы. Применительно к обычному измерению массового расхода по принципу Кориолиса в трубке возбуждаются колебания, когда вещество течет по трубке, и движение трубки измеряется в точках, разнесенных по трубке. Возбуждение вибросистемы обеспечивается приводом возбуждения (активатором), например электромеханическим устройством, которое действует на трубку с периодически изменяющейся силой. Массовый расход можно определять путем измерения задержки по времени или разности фаз между движениями трубок в местах размещения датчиков-преобразователей. Два таких датчика-преобразователя обычно применяются для измерения колебательного отклика измерительной трубки или трубок и обычно располагаются в положениях до и после активатора. Два датчика подключены к электронному оборудованию кабельной линией, например двумя независимыми парами проводов. Оборудование принимает сигналы от двух датчиков и обрабатывает сигналы для измерения массового расхода.Known Coriolis mass flow meters include one or more tubes that are connected in series to a pipeline or other transport system and carry a substance, such as liquids, suspensions, etc., in the system. Each tube is assumed to have a set of eigen-oscillations, including, for example, simple flexural, torsion, radial, and associated types. As applied to the conventional Coriolis mass flow measurement in a tube, oscillations are excited when a substance flows through the tube, and the movement of the tube is measured at points spaced along the tube. The excitation of the vibrosystem is provided by an excitation drive (activator), for example, an electromechanical device that acts on a tube with a periodically varying force. Mass flow rate can be determined by measuring the time delay or the phase difference between the movements of the tubes at the locations of the transducer sensors. Two such transducer transducers are usually used to measure the vibrational response of a measuring tube or tubes and are usually located in positions before and after the activator. Two sensors are connected to the electronic equipment by a cable line, for example, two independent pairs of wires. The equipment receives signals from two sensors and processes the signals to measure mass flow.

Наиболее близким к заявляемому является расходомер, содержащий кожух, охватывающий на прямолинейных и криволинейном участках вибросистему, включающую две параллельно установленные U-образные трубки, закрепленные на корпусе, выполненном с входным и выходным рассекателями потока перекачиваемой среды, из которых входной рассекатель имеет патрубок для соединения с входной гидролинией перекачиваемой среды и соединен с концами U-образных трубок вибросистемы, подключенными другими концами к выходному рассекателю, имеющему патрубок для соединения с выходной гидролинией перекачиваемой среды, при этом к U-образным трубкам в средней их части закреплен привод возбуждения, подключенный к средствам подачи электропитания, а с каждой стороны от привода возбуждения к U-образным трубкам закреплен индукционный датчик-преобразователь, подключенный к средствам обработки сигналов, принимаемых с датчиков-преобразователей. В реальных системах трубопроводов, в которых осуществляется измерение массового расхода текучей среды, колебания происходят одновременно по всем направлениям. В связи с неизбежными колебаниями, обусловленными пульсациями потока текучей среды и механическими вибрациями гидролиний (трубопроводов) возникают колебания кожуха, которые могут формировать паразитные колебания U-образных трубок вибросистемы и вносить погрешность в сигналы, принимаемых с датчиков-преобразователей. В данном известном расходомере предлагается конфигурация кожуха, которая может быть использована, чтобы избежать перекрытия частот кожуха и U-образных трубок вибросистемы (резонанса) в эксплуатационных режимах. Для этого, в частности, устройство снабжено гасителем колебаний в виде элемента жесткости, который может быть прикреплен, например, посредством сварки к кожуху в зоне его основания, т.е. вблизи рассекателя и ввода в кожух U-образных трубок вибросистемы (RU 2581428, прототип).Closest to the claimed is a flow meter that contains a casing, covering the rectilinear and curvilinear sections of the vibration system, including two parallel-installed U-tubes installed on the housing made with the input and output dividers of the pumped medium, from which the input divider has a nozzle for connecting input fluid line of the pumped medium and is connected to the ends of the U-shaped tubes of the vibrating system, connected to the other ends to the output divider having a pipe for soy Pumps with the output hydroline of the pumped medium, with an excitation drive attached to the U-shaped tubes in their middle part, connected to the power supply means, and on each side of the excitation drive an inductive sensor-converter connected to the processing means is fixed to the U-shaped tubes. signals received from transducers. In real pipeline systems, in which the measurement of the mass flow rate of a fluid is carried out, oscillations occur simultaneously in all directions. Due to the inevitable oscillations caused by pulsations of the fluid flow and mechanical vibrations of the hydrolines (pipelines), the housing oscillations occur, which can form parasitic vibrations of the U-shaped tubes of the vibration system and introduce an error in the signals received from the transducers. In this known flow meter, a casing configuration is proposed, which can be used to avoid overlapping the casing frequencies and U-shaped tubes of the vibration system (resonance) in operational modes. For this, in particular, the device is provided with an oscillation damper in the form of a stiffening element, which can be attached, for example, by welding to the casing in the zone of its base, i.e. near the divider and the input into the casing of the U-shaped tubes of the vibration system (RU 2581428, prototype).

Недостатками известных устройств являются низкая эффективность гашения колебаний, конструктивная сложность и сложность технологической реализации расходомера с данным решением гасителя колебаний для расходомера. Сохраняются условия для возникновения резонанса колебаний кожуха и U-образных трубок вибросистемы. Поскольку устройство кожуха имеет достаточно выраженный резонансный пик, вполне вероятно возникновение паразитных резонансных колебаний вибросистемы на частоте, близкой к частоте резонансного пика кожуха. В результате, не решается задача эффективного устранения погрешности измерения массового расходомера, вызванной влиянием паразитных колебаний вибросистемы.The disadvantages of the known devices are low vibration damping efficiency, structural complexity and complexity of the technological implementation of the flow meter with this solution of the vibration damper for the flow meter. The conditions for the occurrence of resonance oscillations of the casing and the U-shaped tubes of the vibration system. Since the device of the casing has a rather pronounced resonant peak, it is quite likely that parasitic resonant oscillations of the vibration system will occur at a frequency close to the frequency of the resonant peak of the casing. As a result, the problem of effectively eliminating the measurement error of a mass flow meter caused by the influence of parasitic vibrations of a vibrating system is not solved.

В связи с изложенным, усложнена настройка вибросистемы, а в результате вибраций, имеющих место в наиболее удаленной от зоны крепления гасителя колебаний средней части кожуха и U-образных трубок вибросистемы, измерения могут производиться недостоверно, что требует усложнения средств формирования сигналов на привод возбуждения и обработки сигналов, получаемых с датчиков – преобразователей.In connection with the above, the tuning of the vibration system is complicated, and as a result of the vibrations that take place in the middle part of the casing and the U-shaped tubes of the vibration system, which are the furthest from the mounting area of the vibration damper, measurements can be made unreliable, which requires complication of the signal generation means for the drive drive and processing signals received from transducers.

Таким образом, в известных технических решениях не обеспечивается достаточная точность измерений и обработки результатов измерений, а также усложняется изготовление расходомера.Thus, in the known technical solutions, a sufficient accuracy of measurements and processing of measurement results is not ensured, and the manufacture of a flow meter is also complicated.

Техническая проблема, разрешение которой положено в основу заявляемого изобретения состоит в создании конструкции расходомера, обеспечивающей эффективное устранение погрешности измерения массового расходомера, обусловленной влиянием паразитных колебаний кожуха на вибросистему, а также расширение арсенала расходомеров и способов его изготовления.The technical problem, the resolution of which is the basis of the claimed invention, consists in creating a flow meter design that provides effective elimination of measurement errors of a mass flow meter due to the influence of parasitic oscillations of the casing on the vibrating system, as well as expanding the arsenal of flow meters and methods of its manufacture.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной проблемы состоит в повышении результатов измерений, упрощении конструкции и технологической реализации расходомера с динамическим гасителем колебаний. В емкостях виброгасителей может быть помещено нужное количество сыпучего материала, определенное индивидуально из условия наиболее эффективного необратимого преобразования энергии колебаний в теплоту и формирования собственной частоты колебаний кожуха, не совпадающей с частотой собственных колебаний вибросистемы (во избежание резонанса). Тем самым, в устройстве реализуется функция успокоителя, эффективно препятствующего возникновению резонансных колебаний вибросистемы на частоте, близкой к частоте резонансного пика (собственной частоте) кожуха.The technical result that provides a solution to the problem is to improve the measurement results, simplify the design and technological implementation of the flow meter with a dynamic oscillation damper. In containers of vibration dampers, the right amount of bulk material can be placed, determined individually from the condition of the most effective irreversible conversion of vibrational energy into heat and the formation of the natural vibration frequency of the casing that does not coincide with the natural vibration frequency of the vibration system (in order to avoid resonance). Thus, the device implements the function of the damper, effectively preventing the occurrence of resonant vibrations of the vibration system at a frequency close to the frequency of the resonant peak (natural frequency) of the casing.

В результате упрощена настройка вибросистемы, а за счет эффективного гашения продольных, поперечных, крутильных, изгибных, и других видов паразитных колебаний вдоль всей длины кожуха и U-образных трубок вибросистемы и не допущения резонанса, измерения могут производиться более достоверно, тем самым снижаются требования к средствам формирования сигналов на привод возбуждения и обработки сигналов, получаемых с датчиков – преобразователей.As a result, the tuning of the vibrosystem is simplified, and due to effective damping of longitudinal, transverse, torsional, bending, and other types of parasitic oscillations along the entire length of the casing and U-shaped tubes of the vibrosystem and avoiding resonance, measurements can be made more reliably, thereby reducing the requirements for means of generating signals to the drive drive and processing of signals received from sensors - converters.

Сущность изобретения состоит в том, что расходомер содержит наружный кожух, охватывающий на прямолинейных и криволинейном участках вибросистему, включающую две параллельно установленные U-образные трубки, закрепленные на корпусе, выполненном с входным и выходным рассекателями потока перекачиваемой среды, из которых входной рассекатель имеет патрубок для соединения с входной гидролинией перекачиваемой среды и соединен с концами U-образных трубок вибросистемы, подключенными другими концами к выходному рассекателю, имеющему патрубок для соединения с выходной гидролинией перекачиваемой среды, при этом кожух снабжен гасителем колебаний, а к U-образным трубкам в средней их части закреплен привод возбуждения, подключенный к средствам подачи электропитания, а с каждой стороны от привода возбуждения к U-образным трубкам закреплен индукционный датчик-преобразователь, подключенный к средствам обработки сигналов, принимаемых с датчиков-преобразователей, при этом расходомер содержит гаситель колебаний, выполненный в виде группы виброгасителей, распределенных в два ряда вдоль U-образных трубок вибросистемы, а каждый из виброгасителей, по меньшей мере, частично заполнен сыпучим материалом, при этом виброгасители закреплены на стенке кожуха в рядах попарно симметрично относительно привода возбуждения и каждого индукционного датчика-преобразователя.The essence of the invention is that the flow meter contains an outer casing, covering the rectilinear and curvilinear sections of the vibration system, including two parallel U-tubes installed, mounted on the housing, made with the input and output dividers of the pumped medium, from which the input divider has a connection for connections to the inlet hydraulic line of the pumped medium and is connected to the ends of the U-shaped tubes of the vibration system, connected to the other ends to an output divider having a nozzle for I am connected to the output hydroline of the pumped medium, while the casing is provided with an oscillation damper, and an excitation drive connected to the power supply means is attached to the U-shaped tubes in the middle part, and an induction sensor is attached to the U-shaped tubes on each side of the excitation drive a transducer connected to the signal processing means received from the transducers, while the flow meter contains an oscillation damper, made in the form of a group of vibration dampers distributed in two rows along U-shaped tubes vibratory, and each of the vibration damper is at least partially filled with particulate material, the vibration dampers are fixed to the casing wall in a series of pairwise symmetrically with respect to the excitation drive and the induction of each of the transmitter.

Предпочтительно, виброгасители в каждой паре выполнены с одинаковыми геометрическими характеристиками, заполнены одинаковым количеством металлической дроби и размещены на участках внутренней поверхности стенок кожуха параллельно друг другу,Preferably, the vibration dampers in each pair are made with the same geometrical characteristics, filled with the same amount of metal shot and placed on sections of the inner surface of the casing walls parallel to each other,

Предпочтительно, сыпучий материал помещен в емкостях виброгаситей с возможностью перемещения частиц сыпучего материала под воздействием вибраций стенки кожуха, при этом размеры и количество сыпучего материала виброгасителя выбраны из условия обеспечения отсутствия резонанса кожуха с U-образными трубками вибросистемыPreferably, the bulk material is placed in the containers of vibration dampers with the ability to move the particles of the bulk material under the influence of vibrations of the casing wall, and the size and quantity of the bulk material of the vibration damper is chosen from the condition to ensure the absence of resonance of the casing with the U-shaped vibration system tubes

Предпочтительно, расходомер содержит четыре пары одинаковых виброгасителей в форме полых цилиндров, емкости которых, по меньшей мере, частично заполнены сыпучим материалом в виде металлической дроби. Preferably, the flow meter contains four pairs of identical vibration dampers in the form of hollow cylinders, the containers of which are at least partially filled with bulk material in the form of metal shot.

Предпочтительно, по одной паре виброгасителей размещено на участках внутренней поверхности стенок кожуха, охватывающих криволинейные отрезки U-образных трубок между приводом возбуждения и каждым индукционным датчиком-преобразователем, и по одной паре виброгасителей размещено на участках внутренней поверхности стенок кожуха охватывающем прямолинейные отрезки U-образных трубок между каждым индукционным датчиком-преобразователем и одним из рассекателей.Preferably, one pair of vibration dampers is placed on sections of the inner surface of the casing walls, covering curvilinear sections of U-shaped tubes between the excitation drive and each inductive transducer, and one pair of vibration dampers are placed on sections of the internal surface of the walls of the casing enclosing straight-line segments of U-shaped tubes between each induction transducer and one of the dividers.

Предпочтительно, две пары виброгасителей закреплены посредством сварки параллельно U-образным трубкам вибросистемы на цилиндрических прямолинейных участках последних, а две другие пары виброгасителей посредством сварки параллельно касательным к криволинейным отрезкам U-образных трубок вибросистемыPreferably, two pairs of vibration dampers are fixed by welding parallel to the U-shaped tubes of the vibration system on cylindrical straight sections of the latter, and two other pairs of vibration dampers by welding parallel to the tangents to the curvilinear sections of the U-shaped tubes of the vibration system

Предпочтительно, наружный кожух выполнен в виде взрывозащитной оболочки со стенками из соединенных сваркой пластин нержавеющего материала.Preferably, the outer casing is made in the form of an explosion-proof shell with walls of welded stainless steel plates joined by welding.

На чертеже фиг.1 изображен расходомер (ППВ) - вид cпереди, с местным вырывом стенки с одной стороны, на фиг.2 – расходомер по фиг.1 вид сбоку, на фиг.3 – разрез А-А по фиг.1 через виброгасители, на фиг.4 - разрез Б-Б по фиг.1 через виброгасители.In the drawing of figure 1 shows the flow meter (PPV) - front view, with a local tearing of the wall on one side, in figure 2 - the flow meter of figure 1 is a side view, figure 3 - section aa of figure 1 through vibration dampers , figure 4 - section bb of figure 1 through the vibration dampers.

Расходомер (ППВ), представляющий собой измерительное устройство счетчика-расходомера «ШТРАЙ-МАСС», содержит наружный кожух (идентично - оболочку) 1, охватывающий на прямолинейных и криволинейном участках вибросистему, включающую две параллельно установленные симметричные U-образные измерительные трубки 2,3. The flow meter (PPV), which is a measuring device of the flow meter “SHTRAY-MASS”, contains an outer casing (identically - a shell) 1, covering a vibrating system on straight and curvilinear sections, including two parallel-installed symmetrical U-shaped measuring tubes 2,3.

U-образные измерительные трубки 2,3 вибросистемы связаны по концам с входным и выходным рассекателями 5, 6 потока перекачиваемой текучей среды, жестко соединенными с корпусом 4. U-shaped measuring tube 2,3 vibration systems are connected at the ends with the input and output dividers 5, 6 flow of the pumped fluid rigidly connected to the housing 4.

Входной рассекатель 5 имеет патрубок (фланец) 7 для соединения с входной гидролинией перекачиваемой среды и соединен с концами U-образных трубок 2,3 вибросистемы, подключенными другими концами к выходному рассекателю 6, имеющему патрубок (фланец) 8 для соединения с выходной гидролинией перекачиваемой среды. К U-образным трубкам 2,3 в радиусно скругленной средней их части закреплен привод 9 возбуждения, подключенный к средствам подачи электропитания (не изображены), а с каждой стороны от привода 9 возбуждения к U-образным трубкам 2,3 закреплен индукционный датчик-преобразователь 10 или 11, подключенный к средствам обработки сигналов (не изображены), принимаемых с датчиков-преобразователей 10,11. Каждый датчик-преобразователь 10,11 имеет электромагнитную катушку, расположенную в магнитном поле постоянного магнита (не изображено).The inlet divider 5 has a nozzle (flange) 7 for connection with the inlet hydraulic line of the pumped medium and is connected to the ends of the U-shaped vibration tubes 2,3 connected to the output divider 6 with the other ends having a nozzle (flange) 8 for connection with the outlet hydraulic line of the pumped medium . To the U-shaped tubes 2,3 in a radially rounded middle part of their fixed actuator 9 excitation connected to the means of power supply (not shown), and on each side of the actuator 9 excitation to the U-shaped tubes 2,3 fixed induction transducer 10 or 11, connected to signal processing means (not shown) received from transducers 10, 11. Each sensor transducer 10,11 has an electromagnetic coil located in the magnetic field of a permanent magnet (not shown).

Кожух 1 снабжен средством гашения вибраций – гасителем колебаний (успокоителем) в виде группы, например, четного числа виброгасителей 12,13,14,15,16,17,18,19, распределенных в два ряда вдоль U-образных трубок 2,3 вибросистемы. Каждый из виброгасителей 12-19, по меньшей мере, частично заполнен сыпучим материалом (изображенным на фиг.3 и 4 в виде мелких круглых элементов). Виброгасители 12-19 закреплены на стенке кожуха 1 рядами, например, по четыре виброгасителя в каждом ряду 12,14,16,18 и 13,15,17,19. В каждой паре соседние виброгасители 12 и 13; 14 и 15; 16 и 17; 18 и 19 расположены попарно симметрично друг другу относительно привода 9 возбуждения и каждого индукционного датчика-преобразователя 10,11 Т.е. соседние виброгасители 12 и 13; 14 и 15; 16 и 17; 18 и 19 расположены по разные стороны и на одинаковом расстоянии от оси привода 9 возбуждения и от оси каждого индукционного датчика-преобразователя 10,11, соответственно.The casing 1 is provided with vibration damping means - an oscillation damper (damper) as a group, for example, an even number of vibration dampers 12,13,14,15,16,17,18,19 distributed in two rows along the U-shaped tubes 2,3 of the vibrosystem . Each of the vibration dampers 12-19, at least partially filled with bulk material (shown in figure 3 and 4 in the form of small round elements). Vibration dampers 12-19 are fixed on the casing wall in 1 rows, for example, four vibration dampers in each row 12,14,16,18 and 13,15,17,19. Each pair of adjacent vibration dampers 12 and 13; 14 and 15; 16 and 17; 18 and 19 are arranged in pairs symmetrically with each other with respect to the drive 9 of the excitation and each induction sensor-converter 10.11. neighboring vibration dampers 12 and 13; 14 and 15; 16 and 17; 18 and 19 are located on different sides and at the same distance from the axis of the drive 9 excitation and from the axis of each inductive sensor-converter 10,11, respectively.

Виброгасители в каждой паре 12 и 13; 14 и 15; 16 и 17; 18 и 19 выполнены с одинаковыми геометрическими характеристиками, заполнены, как правило, одинаковым весовым/массовым количеством сыпучего материала - металлической дроби и размещены на участках внутренней поверхности стенок кожуха 1 параллельно друг другу, Vibration dampers in each pair of 12 and 13; 14 and 15; 16 and 17; 18 and 19 are made with the same geometric characteristics, filled, as a rule, with the same weight / mass amount of bulk material - metal shot and placed on sections of the inner surface of the walls of the casing 1 parallel to each other,

Сыпучий материал (металлическая дробь) помещен в емкостях (внутренних объемах) виброгаситей 12-19 с возможностью некоторого перемещения частиц сыпучего материала под воздействием вибраций стенки кожуха 1, при этом размеры и количество сыпучего материала виброгасителей 12-19 выбраны из условия обеспечения отсутствия резонанса кожуха 1 с U-образными трубками 2,3 вибросистемы путем формирования собственной частоты колебаний кожуха, не совпадающей с частотой собственных колебаний вибросистемы.Bulk material (metal shot) is placed in containers (internal volumes) with vibration absorbers 12-19 with the possibility of some movement of particles of the bulk material under the influence of vibrations of the wall of the casing 1, while the size and amount of the bulk material of the vibration absorbers 12-19 are selected from the condition to ensure the absence of resonance of the casing 1 with U-shaped tubes 2,3 of the vibration system by forming the natural oscillation frequency of the casing, which does not coincide with the natural frequency of the vibration system.

Расходомер содержит четыре пары одинаковых виброгасителей 12 и 13; 14 и 15; 16 и 17; 18 и 19 в форме полых цилиндров, емкости которых, по меньшей мере, частично заполнены сыпучим материалом в виде металлической (стальной или чугунной) дроби.The flow meter contains four pairs of identical vibration dampers 12 and 13; 14 and 15; 16 and 17; 18 and 19 in the form of hollow cylinders whose containers are at least partially filled with bulk material in the form of metal (steel or cast-iron) shot.

По одной паре виброгасителей 12 и 13; 14 и 15 размещено на участках внутренней поверхности стенок кожуха 1, охватывающих криволинейные отрезки U-образных трубок 2,3 между приводом 9 возбуждения и каждым индукционным датчиком-преобразователем 10,11, и по одной паре виброгасителей 16 и 17; 18 и19 размещено на участках внутренней поверхности стенок кожуха 1, охватывающем прямолинейные отрезки U-образных трубок 2,3 между каждым индукционным датчиком-преобразователем 10,11 и одним из рассекателей 5,6.One pair of vibration dampers 12 and 13; 14 and 15 are placed on sections of the inner surface of the walls of the casing 1, covering curvilinear sections of U-shaped tubes 2,3 between the drive 9 of excitation and each induction transducer 10,11, and one pair of vibration dampers 16 and 17; 18 and 19 are placed on sections of the inner surface of the walls of the casing 1, covering the straight-line segments of the U-shaped tubes 2,3 between each induction transducer 10,11 and one of the dividers 5,6.

Две пары виброгасителей 16 и 17; 18 и 19 закреплены посредством сварки параллельно U-образным трубкам вибросистемы на цилиндрических прямолинейных участках последних, а две другие пары виброгасителей 12 и13; 14 и15 закреплены посредством сварки параллельно касательным (т.е. нематериальным геометрическим линиям, касательным геометрическим продольным осям U-образных трубок 2,3) к криволинейным отрезкам U-образных трубок 2,3 вибросистемыTwo pairs of vibration dampers 16 and 17; 18 and 19 are fixed by welding parallel to the U-shaped tubes of the vibration system on the cylindrical straight sections of the latter, and the other two pairs of vibration dampers 12 and 13; 14 and 15 are fixed by welding parallel to the tangent (i.e. non-material geometric lines, the tangent geometric longitudinal axes of the U-shaped tubes 2,3) to the curvilinear segments of the U-shaped tubes 2,3 of the vibration system

Наружный кожух 1 выполнен, например, в виде взрывозащитной (взрывонепроницаемой) оболочки со стенками из соединенных сваркой внахлест пластин 20,21,22,23,24 (остальные пластины не обозначены) из нержавеющего материала - стали 12Х18Н10Т (стали 03Х17Н14М3, титана ВТ1-0, титанового сплава ПТ-7М). Кожух 1 может иметь ломанную конфигурацию из прямолинейных участков, соединенных сваркой или иметь цельнотянутую конфигурацию из непрерывной изогнутой трубообразной заготовки. Кожух 1 может собираться из двух половин, предварительно собранных из указанных пластин.The outer casing 1 is made, for example, in the form of an explosion-proof (flameproof) shell with walls of welded overlapping plates 20,21,22,23,24 (the remaining plates are not labeled) of stainless steel - steel 12X18H10T (steel 03X17H14M3, titanium VT1-0 , titanium alloy PT-7M). The casing 1 may have a broken configuration of straight sections connected by welding or have a seamless configuration of a continuous curved tubular billet. The casing 1 can be assembled from two halves, pre-assembled from these plates.

Электрический соединитель 25 служит для подключения электронного блока преобразователя (ЭБП), в состав которого входят средства подачи электропитания на привод 9 возбуждения, средства обработки сигналов датчиков-преобразователей 10,11 (программный вычислитель) и дисплей (не изображено). ЭБП совместно с расходомером (ППВ) образует базовый комплект счетчика-расходомера «ШТРАЙ-МАСС».The electrical connector 25 serves to connect an electronic converter unit (ECU), which consists of the means of applying power to the drive 9 of the excitation, the signal processing means of the sensor converters 10.11 (software computer) and the display (not shown). EBP together with the flow meter (PPV) forms the basic set of the meter-flow meter “STRAY-MASS”.

Расходомер (ППВ) в составе счетчика-расходомера «ШТРАЙ-МАСС» работает следующим образомFlow meter (PPV) in the composition of the flow meter "SHTRAY-MASS" works as follows

Расходомер (ППВ) используется для измерения параметров потока бензина, сжиженного газа, керосина, дизельного топлива, нефти, нефти с водой, мазута, других жидкостей и агрессивных сред при рабочем давлении и рабочей температуре на предприятиях химической, нефтехимической, нефтяной, пищевой, фармацевтической, других отраслях промышленности и объектах коммунального хозяйства.Flow meter (PPV) is used to measure the flow parameters of gasoline, liquefied gas, kerosene, diesel fuel, oil, oil with water, fuel oil, other liquids and corrosive media at working pressure and working temperature at chemical, petrochemical, oil, food, pharmaceutical, other industries and public utilities.

Расходомер (ППВ) может устанавливаться корпусом 4 на горизонтальном, вертикальном или наклонном участках трубопровода. При этом оптимальным является монтаж на горизонтальном участке. При горизонтальной установке рекомендуется установка расходомера U-образных трубками 2,3 вниз для полного их заполнения и исключения скапливания газа. При вертикальной установке необходимо обеспечить восходящий поток жидкости.The flow meter (PPV) can be installed by the housing 4 on the horizontal, vertical or inclined sections of the pipeline. At the same time, installation on a horizontal section is optimal. In case of horizontal installation, it is recommended to install the flowmeter with U-shaped tubes 2.3 downward to completely fill them and to avoid gas accumulation. With vertical installation, it is necessary to provide an upward flow of fluid.

Счетчик-расходомер ШТРАЙ-МАСС используют в различных технологических процессах для автоматического контроля и учета массового количества (потока) жидких или газообразных продуктов, транспортируемых по трубопроводу, с вязкостью от 0,6 до 4600 мм2/с, плотностью от 0,5 до 1,9 г/см3, температурой от минус 60 до плюс 350 °С, при давлении от 0,1 до 25,0 МПа (от 1 до 250 кгс/см2) в диапазоне расхода от 0,01 до 200 т/ч.The SHTRAY-MASS counter-flow meter is used in various technological processes to automatically control and account for the mass quantity (flow) of liquid or gaseous products transported through the pipeline, with a viscosity from 0.6 to 4600 mm 2 / s, density from 0.5 to 1 , 9 g / cm 3 , temperature from minus 60 to plus 350 ° С, with pressure from 0.1 to 25.0 MPa (from 1 to 250 kgf / cm 2 ) in the flow range from 0.01 to 200 t / h .

Ближайшие источники электромагнитных колебаний должны находиться не ближе 5 м от расходомера (первичный преобразователь вибрационный - ППВ).The nearest sources of electromagnetic oscillations should be located no closer than 5 m from the flow meter (primary transducer is vibration).

В процессе работы расходомер (ППВ) преобразует колебания измерительных трубок 2,3 в электрические сигналы и передает их в ЭБП. Электронный блок преобразователя (ЭБП) пересчитывает величину фазового сдвига и частоты колебаний измерительных трубок 2,3 и конвертирует полученную от расходомера информацию в цифровой сигнал и в стандартные выходные сигналы.In the process, the flow meter (PPV) converts the oscillations of the measuring tubes 2.3 into electrical signals and transmits them to the EBU. The electronic converter unit (EBU) recalculates the magnitude of the phase shift and oscillation frequency of the measuring tubes 2,3 and converts the information received from the flow meter into a digital signal and into standard output signals.

После подачи напряжения питания на привод 9 возбуждающих (необходимых для целей осуществления измерений) колебаний и подключения цепей датчиков-преобразователей 10,11 электронный блок преобразователя (ЭБП) производит самодиагностику расходомера (ППВ) и счетчика-расходомера в целом и, в случае ее успешного завершения, расходомер (ППВ) начинает измерять массу (или объем) жидкости, генерировать выходные сигналы и отображать измеренные значения на дисплее.After the supply voltage to the actuator 9 excitation (necessary for the purpose of measurement) oscillations and connecting the sensor circuits, converters 10,11 electronic converter unit (EBP) performs self-diagnosis of the flow meter (PPV) and the counter-flow meter as a whole and, in case of its successful completion , the flow meter (PPV) begins to measure the mass (or volume) of the fluid, generate output signals and display the measured values on the display.

Поток текучей среды поступает из входной гидролинии (входной трубопровод) в рассекатель 5, разделяется в нем на равные части, протекающие через U-образные трубки 2,3 Поток текучей среды поступает через другой рассекатель 6 в выходную гидролинию (выходной трубопровод). При этом текучая среда, поступающая в расходомер (ППВ) разделяется на равные части, протекающие через две U-образные трубки 2,3. Благодаря движению в U-образных трубках 2,3 потока текучей среды с определенной массой, формируется Кориолисова сила (одна из сил инерции, воздействующая при движении относительно вращающейся системы отсчёта), которая сопротивляется колебаниям U-образных трубок 2,3 вибросистемы.The fluid flow enters from the inlet hydroline (inlet pipe) into the divider 5, it is divided into equal parts flowing through the U-shaped tubes 2.3 The fluid flow enters through the other divider 6 into the outlet hydroline (outlet pipe). When this fluid entering the flow meter (PPV) is divided into equal parts, flowing through two U-shaped tubes 2,3. Due to the motion of a fluid flow with a specific mass in U-shaped tubes 2.3, a Coriolis force is formed (one of the inertial forces acting upon movement relative to the rotating reference frame), which resists vibrations of the U-shaped tubes 2,3 of the vibration system.

Процедура измерения основана на изменениях фаз механических колебаний U-образных трубок 2,3, по которым движется текучая среда. Привод 9 возбуждения генерирует непрерывно нормализованные по частоте и амплитуде вынужденные колебания U-образных трубок 2,3. Как только жидкость начинает перемещаться по U-образным трубкам 2,3, на имеющуюся вибрацию, возбуждаемую приводом 9, накладываются дополнительные колебания в результате инерции жидкости. При этом текучей среде, проходящей через трубку 2 и трубку 3, придается вертикальная составляющая движения вибрирующей каждой трубки 2,3. Поступательное движение текучей среды при движении каждой U-образной трубки 2 и 3 приводит к возникновению кориолисового ускорения, которое, в свою очередь, приводит к появлению кориолисовой силы. Эта сила направлена против движения трубки 2(3), приданного ей приводом 9 возбуждения. Когда U-образная трубка 2 или 3 движется вверх во время первой половины ее собственного цикла колебаний, то для жидкости, поступающей внутрь (втекающей в трубку), создается сопротивление движению вверх, в результате сила Кориолиса направлена на трубку 2 или 3 вниз.The measurement procedure is based on changes in the phases of the mechanical oscillations of the U-shaped tubes 2,3, through which the fluid moves. The actuator 9 excitation generates continuously normalized in frequency and amplitude of the forced oscillations of the U-shaped tubes 2,3. As soon as the liquid begins to move along the U-shaped tubes 2, 3, additional oscillations due to the inertia of the liquid are superimposed on the existing vibration excited by the actuator 9. When this fluid passing through the tube 2 and the tube 3, is attached to the vertical component of the movement of the vibrating tube each 2.3. Forward movement of the fluid as each U-shaped tube 2 and 3 moves, causes Coriolis acceleration, which in turn leads to the appearance of Coriolis force. This force is directed against the movement of the tube 2 (3), attached to it by the drive 9 excitation. When a U-shaped tube 2 or 3 moves upward during the first half of its own oscillation cycle, resistance to upward movement is created for the fluid flowing inwards (flowing into the tube), resulting in Coriolis force directed to tube 2 or 3 downward.

Как только жидкость проходит изгиб трубки 2 или 3, поглотив вертикальный импульс при движении вокруг изгиба трубки, направление действия силы меняется на противоположное, поскольку жидкость, вытекающая из трубки 2 или 3, сопротивляется уменьшению вертикальной составляющей движения, в результате сила Кориолиса направлена на трубку вверх.As the fluid passes the bend of tube 2 or 3 by absorbing a vertical impulse as it moves around the bend of the tube, the direction of the force changes to the opposite because the fluid flowing out of tube 2 or 3 resists a decrease in the vertical component of the motion, as a result the Coriolis force is directed to the tube .

Таким образом, во входной половине каждой трубки (2 и 3) сила, действующая со стороны жидкости, препятствует смещению трубки, а в выходной – способствует. Это изменение направления изгиба во второй фазе вибрационного цикла приводит к закручиванию трубки (2 и 3). Это закручивание называется эффектом Кориолиса.Thus, in the input half of each tube (2 and 3), the force acting from the liquid side prevents the tube from moving, and to the output side it contributes. This change in the direction of bending in the second phase of the vibration cycle leads to a twisting of the tube (2 and 3). This twisting is called the Coriolis effect.

Вследствие эффекта Кориолиса вибрация трубок 2,3 на входе и выходе каждой из трубок отличается друг от друга. Исходя из второго закона Ньютона, угол закручивания трубки 2 и 3 прямо пропорционален количеству жидкости, проходящей через трубку в единицу времени.Due to the Coriolis effect, the vibration of tubes 2,3 at the inlet and outlet of each of the tubes is different from each other. Based on Newton's second law, the twisting angle of tube 2 and 3 is directly proportional to the amount of fluid passing through the tube per unit time.

Таким образом, в условиях движущегося потока текучей среды U-образные трубки 2,3 колеблются в противоположных направлениях. Колебания U-образных трубок 2,3 подобны колебаниям камертона и имеют амплитуду менее 1 мм и частоту около 100 Гц. Сдвиг фаз (фазовые смещения) колебаний U-образных трубок 2,3 друг относительно друга влечет за собой разность по времени в поступлении сигналов датчиков-преобразователей 10,11. Эта разница во времени измеряется в микросекундах и прямо пропорциональна величине массового расхода, протекающего через расходомер. Чем больше разница во времени, тем больше массовый расход. Thus, under the conditions of a moving fluid flow, the U-shaped tubes 2,3 oscillate in opposite directions. The oscillations of the U-shaped tubes 2,3 are similar to the vibrations of a tuning fork and have an amplitude of less than 1 mm and a frequency of about 100 Hz. The phase shift (phase displacement) of oscillations of U-shaped tubes 2, 3 with respect to each other entails the difference in time in the arrival of signals from the transducer sensors 10,11. This time difference is measured in microseconds and is directly proportional to the mass flow rate flowing through the flow meter. The greater the difference in time, the greater the mass flow.

Индукционные датчики–преобразователи 10,11 осуществляют преобразование скорости линейных и угловых перемещений U-образных трубок 2,3 в ЭДС. Они относятся к датчикам генераторного типа. Принцип действия индукционных датчиков основан на явлении электромагнитной индукции. Сгенерированное напряжение от каждого датчика–преобразователя 10,11 имеет форму синусоидальной волны. Эти сигналы отражают движение одной трубки 2 относительно другой трубки 3.Induction transducers 10, 11 transform the speed of linear and angular displacements of U-shaped tubes 2, 3 into EMF. They are generator type sensors. The principle of operation of induction sensors is based on the phenomenon of electromagnetic induction. The generated voltage from each sensor – converter 10,11 has the form of a sinusoidal wave. These signals reflect the movement of one tube 2 relative to another tube 3.

Выходным сигналом индукционных датчиков-преобразователей 10,11 является синусоидальная волна или импульсная ЭДС, которая пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушек датчиков-преобразователей 10,11. Это изменение происходит за счет перемещения катушки в постоянном магнитном поле постоянного магнита датчика-преобразователя 10(11).The output signal of the inductive transducer sensors 10,11 is a sine wave or a pulsed EMF, which is proportional to the rate of change of the magnetic flux penetrating the turns of the coils of the transducer sensors 10,11. This change occurs due to the movement of the coil in the constant magnetic field of the permanent magnet of the sensor-converter 10 (11).

Индукционные датчики-преобразователи 10,11 воспринимают изменения в вибрации трубок 2,3 в условиях времени и пространства. Данное явление служит для определения того, сколько жидкости или газа перемещается по трубке в настоящий момент. Чем выше скорость потока и таким образом общий поток, тем больше вибрация каждой из измерительных U-образных трубок 2,3.Induction transducers 10, 11 perceive changes in the vibration of tubes 2,3 in terms of time and space. This phenomenon is used to determine how much liquid or gas is currently moving through the tube. The higher the flow rate and thus the total flow, the greater the vibration of each of the measuring U-tubes 2.3.

Электромагнитные катушки индукционных датчиков-преобразователей 10,11, расположенные с каждой стороны трубки 2 и 3, снимают сигнал, соответствующий колебаниям (фазовым смещениям) трубок 2,3. Массовый расход текучей среды определяется программным вычислителем ЭБП как результат измерения временной задержки между сигналами датчиков- преобразователей 10,11.Electromagnetic coils induction transducers 10, 11, located on each side of the tube 2 and 3, remove the signal corresponding to the oscillations (phase displacements) of the tubes 2,3. The mass flow rate of the fluid is determined by the software of the EBU as a result of measuring the time delay between the signals of the transducer sensors 10,11.

Кроме того, датчики-преобразователи 10,11 также фиксируют частоту вибрации U-образных трубок 2,3. Программным вычислителем ЭБП учитывается частота колебательного движения каждой трубки 2,3 вперед и назад за 1 секунду. Трубка 2(3), заполненная, например, водой, вибрирует чаще, чем трубка, заполненная медом, плотность которого намного выше. Таким образом, измерение частоты вибрации служит прямым измерением плотности жидкости.In addition, the transducer sensors 10,11 also record the frequency of vibration of the U-shaped tubes 2,3. The EBP software computer takes into account the frequency of oscillating movement of each tube 2.3 forward and backward in 1 second. Tube 2 (3), filled with water, for example, vibrates more often than a tube filled with honey, the density of which is much higher. Thus, the measurement of the frequency of vibration is a direct measurement of the density of a liquid.

Программным вычислителем электронного блока преобразователя (ЭБП) фиксируется разность задающей частоты привода и фактической частоты колебаний U-образных трубок 2,3, измеренной датчиками-преобразователями 10,11. Указанная разность частот пропорциональна плотности продукта проходящего через измерительные U-образные трубки 2,3.The software calculator of the converter electronic unit (EBU) records the difference between the drive master frequency and the actual oscillation frequency of the U-shaped tubes 2,3, measured by the transducers 10.11. This frequency difference is proportional to the density of the product passing through the measuring U-shaped tubes 2,3.

Числовые значения плотности и расхода определяются программным вычислителем электронного блока преобразователя (ЭБП) одновременно, но независимо друг от другаThe numerical values of density and flow rate are determined by the programmer’s calculator of the converter’s electronic unit (EBU) simultaneously, but independently of one another.

Дисплей ЭБП может отображать следующие параметры:The EBU display can display the following parameters:

• массовый расход;• mass flow;

• объемный расход;• volume flow;

• плотность среды;• density of the medium;

• температуру среды;• ambient temperature;

• накопленную массу жидкости;• accumulated mass of fluid;

• накопленный объем жидкости;• accumulated fluid volume;

• калибровочные коэффициенты, все основные настройки и конфигурацию счетчика-расходомера.• calibration coefficients, all basic settings and configuration of the meter-flow meter.

В связи с неизбежными пульсациями потока текучей среды и механическими вибрациями гидролиний (трубопроводов) формируются колебания кожуха 1, которые в известных аналогах, могли бы, особенно в случае возникновения резонанса, вызвать паразитные вибрации (влиять) на колебания U-образных трубок 2,3 вибросистемы, т.е. вносить погрешность в сигналы, принимаемые с датчиков-преобразователей 10,11. Паразитные вибрации могли бы накладываться на нормализованные по частоте и амплитуде вынужденные колебания U-образных трубок 2,3., возбуждаемых приводом 9, и ухудшить точность измерений, а также приводить к нарушениям в работе расходомера в целом.Due to the inevitable pulsations of the fluid flow and mechanical vibrations of the hydrolines (pipelines), vibrations of the casing 1 are formed, which in known analogues could, especially in the case of resonance, cause parasitic vibrations (influence) on vibrations of the U-shaped tubes 2,3 vibration systems i.e. to introduce an error in the signals received from the transducers 10,11. The parasitic vibrations could be superimposed on the forced oscillations of the U-shaped tubes 2,3., Driven by the actuator 9 normalized in frequency and amplitude, and impair the measurement accuracy, as well as lead to disruptions in the flow meter as a whole.

Для противодействия возникновению и влиянию паразитных вибраций в составе заявляемого расходомера служит гаситель колебаний, выполненный в виде группы динамических виброгасителей 12-19, каждый из которых, по меньшей мере, частично заполнен сыпучим материалом, является средством изменения собственной частоты колебаний кожуха 1 таким образом, чтобы она не совпадала с частотой собственных колебаний U-образных трубок 2,3 измерительной вибросистемы.To counteract the occurrence and influence of parasitic vibrations in the composition of the inventive flowmeter, an oscillation damper is used, made as a group of dynamic vibration dampers 12-19, each of which is at least partially filled with bulk material, is a means of changing the natural oscillation frequency of the housing 1 so that it did not coincide with the frequency of natural oscillations of the U-shaped tubes 2.3 of the measuring vibration system.

Виброгасители 12-19 обеспечивают рассеивание энергии колебаний кожуха 1 за счет симметричного и равномерного утяжеления самого кожуха 1 по его длине от входного до выходного рассекателей 5,6, и за счет взаимного трения и соударений между частицами сыпучего материала (дробинками) внутри виброгасителей 12-19 и, тем самым, необратимого преобразования энергии колебаний в теплоту. Благодаря расположению виброгасителей 12-19 на внутренней поверхности кожуха 1 в два ряда, попарно симметрично относительно привода 9 возбуждения и каждого датчика-преобразователя 10,11, в конструкции заявляемого расходомера неизбежно снижается амплитуда вибраций кожуха 1 как по его сечению, так и вдоль всей его протяженности вдоль измерительной вибросистемы от входного до выходного рассекателей 5,6. При этом с помощью виброгасителей 12-19 реализуется установление собственной частоты колебаний кожуха 1, не совпадающей с частотой собственных колебаний U-образных трубок 2,3 измерительной вибросистемы.Vibration dampers 12-19 provide the dissipation of the oscillation energy of the casing 1 due to symmetrical and uniform weighting of the casing 1 along its length from the input to the output dividers 5.6, and due to mutual friction and collisions between the particles of the bulk material (pellets) inside the vibration absorbers 12-19 and, thereby, the irreversible transformation of the energy of the oscillations into heat. Due to the location of the vibration dampers 12-19 on the inner surface of the casing 1 in two rows, symmetrically in pairs with respect to the actuator 9 and each sensor-converter 10,11, the amplitude of vibrations of the casing 1 inevitably decreases in the construction of the inventive flow meter length along the measuring vibration system from the input to the output dividers 5,6. At the same time using vibration dampers 12-19 implemented the establishment of the natural frequency of oscillation of the casing 1, which does not coincide with the natural frequency of the U-shaped tubes 2,3 measuring vibration system.

В результате по всему объему кожуха 1 вибросистемы и всей длине трубок 2,3 вибросистемы обеспечивается существенное противодействие возникновению паразитных колебаний за счет рассеивания энергии виброгасителями 12-19, и подавляется возможность резонанса и передачи паразитных колебаний на обе трубки 2,3 вибросистемы. Таким образом, решается задача эффективного устранения погрешности измерения массового расходомера, обусловленной влиянием паразитных колебаний вибросистемы.As a result, over the entire volume of the vibration system casing 1 and the entire length of the vibration system tubes 2.3, a significant opposition to the occurrence of parasitic oscillations due to the energy dissipation by vibration dampers 12-19 is provided, and the possibility of resonance and transmission of parasitic oscillations to both vibration tubes 2,3 is suppressed. Thus, the problem of effectively eliminating the error in measuring the mass flow meter, due to the influence of the parasitic vibrations of the vibration system, is solved.

В заявляемой конструкции за счет устранения обусловленных вибрацией причин погрешности обеспечивается повышение точности результатов измерений благодаря конструктивно простой реализации расходомера с функционально приспособленным для его конструктивной схемы динамическим гасителем колебаний, состоящим из виброгасителей 12-19, в которых помещено оптимальное количество сыпучего материала, определенное индивидуально из условия наиболее эффективного формирования собственной частоты колебаний кожуха, не совпадающей с частотой собственных колебаний обеих трубок 2,3 вибросистемы (во избежание резонанса) и, тем самым, реализации функции успокоителя.In the claimed design, by eliminating the causes of error caused by vibration, the accuracy of measurement results is improved due to the structurally simple implementation of a flow meter with a dynamic oscillation damper functionally adapted for its design, consisting of vibration dampers 12-19, in which the optimal amount of bulk material is placed, determined individually from the condition the most effective formation of the natural frequency of oscillations of the casing, which does not coincide with the frequency of its own ennyh oscillations both tubes 2,3 vibratory (to avoid resonance) and thereby damper function implementation.

В результате упрощена настройка измерительной вибросистемы расходомера, а за счет эффективного гашения продольных, поперечных, крутильных, изгибных, и других видов паразитных колебаний вдоль всей длины кожуха и U-образных трубок вибросистемы, целевые измерения могут производиться более достоверно, тем самым снижаются требования к средствам формирования сигналов на привод возбуждения и обработки сигналов, получаемых с датчиков – преобразователей.As a result, the adjustment of the measuring vibration system of the flow meter is simplified, and due to effective damping of longitudinal, transverse, torsional, bending, and other types of parasitic oscillations along the entire length of the casing and U-shaped tubes of the vibration system, target measurements can be made more reliably, thereby reducing the requirements for signal generation on the drive drive and signal processing, received from sensors - converters.

Claims (8)

1. Расходомер, содержащий наружный кожух, охватывающий на прямолинейных и криволинейном участках вибросистему, включающую две параллельно установленные U-образные трубки, связанные с входным и выходным рассекателями потока перекачиваемой среды, из которых входной рассекатель имеет патрубок для соединения с входной гидролинией перекачиваемой среды и соединен с концами U-образных трубок вибросистемы, подключенными другими концами к выходному рассекателю, имеющему патрубок для соединения с выходной гидролинией перекачиваемой среды, при этом кожух снабжен гасителем колебаний, а к U-образным трубкам в средней их части закреплен привод возбуждения, подключенный к средствам подачи электропитания, а с каждой стороны от привода возбуждения к U-образным трубкам закреплен индукционный датчик-преобразователь, подключенный к средствам обработки сигналов, принимаемых с датчиков-преобразователей,1. Flowmeter containing outer casing, covering on straight and curvilinear sections of the vibration system, including two parallel-installed U-shaped tubes connected to the input and output dividers of the pumped medium, from which the input divider has a port for connection to the input hydroline of the pumped medium and connected with the ends of the U-shaped tubes of the vibrosystem, connected by other ends to the output divider, having a nozzle for connection with the output hydroline of the pumped medium, with This casing is provided with an oscillation damper, and an excitation drive is attached to the U-shaped tubes in their middle part, connected to the power supply means, and on each side of the excitation drive to the U-shaped tubes, an induction sensor-converter connected to the signal processing means, received from transducers, отличающийся тем, что он содержит гаситель колебаний, выполненный в виде группы виброгасителей, распределенных в два ряда вдоль U-образных трубок вибросистемы, а каждый из виброгасителей, по меньшей мере, частично заполнен сыпучим материалом, при этом виброгасители закреплены на стенке кожуха в рядах попарно симметрично относительно привода возбуждения и каждого индукционного датчика-преобразователя.characterized in that it contains an oscillation damper made in the form of a group of vibration dampers distributed in two rows along the U-shaped tubes of the vibration system, and each vibration damper is at least partially filled with bulk material, while the vibration dampers are fixed on the casing wall in rows in pairs symmetrically with respect to the drive drive and each induction sensor transducer. 2. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что виброгасители в каждой паре выполнены с одинаковыми геометрическими характеристиками, заполнены одинаковым количеством металлической дроби и размещены на участках внутренней поверхности стенок кожуха параллельно друг другу.2. The flow meter according to claim 1, characterized in that the vibration dampers in each pair are made with the same geometric characteristics, filled with the same amount of metal shot and placed on sections of the inner surface of the casing walls parallel to each other. 3. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что сыпучий материал помещен в емкостях виброгасителей с возможностью перемещения частиц сыпучего материала под воздействием вибраций стенки кожуха, при этом размеры и количество сыпучего материала виброгасителя выбраны из условия обеспечения отсутствия резонанса кожуха с U-образными трубками вибросистемы.3. The flow meter according to claim 1, characterized in that the bulk material is placed in containers of vibration dampers with the ability to move particles of bulk material under the influence of vibrations of the casing wall, while the dimensions and amount of bulk material of the vibration damper are selected from the condition to ensure the absence of resonance of the casing with U-shaped tubes vibration systems. 4. Расходомер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он содержит четыре пары одинаковых виброгасителей в форме полых цилиндров, емкости которых, по меньшей мере, частично заполнены сыпучим материалом в виде металлической дроби.4. The flow meter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains four pairs of identical vibration dampers in the form of hollow cylinders, the containers of which are at least partially filled with bulk material in the form of metal shot. 5. Расходомер по п.4, отличающийся тем, что по одной паре виброгасителей размещено на участках внутренней поверхности стенок кожуха, охватывающих криволинейные отрезки U-образных трубок между приводом возбуждения и каждым индукционным датчиком-преобразователем, и по одной паре виброгасителей размещено на участках внутренней поверхности стенок кожуха, охватывающих прямолинейные отрезки U-образных трубок между каждым индукционным датчиком-преобразователем и одним из рассекателей.5. The flow meter according to claim 4, characterized in that one pair of vibration dampers is placed on sections of the inner surface of the casing walls, covering curvilinear sections of U-shaped tubes between the drive drive and each induction transducer, and one pair of vibration dampers is placed on sections internal the surface of the casing walls, covering the straight sections of U-shaped tubes between each inductive transducer and one of the dividers. 6. Расходомер по п.4, отличающийся тем, что две пары виброгасителей закреплены посредством сварки параллельно U-образным трубкам вибросистемы на цилиндрических прямолинейных участках последних, а две другие пары виброгасителей закреплены посредством сварки параллельно касательным к криволинейным отрезкам U-образных трубок вибросистемы.6. The flow meter according to claim 4, characterized in that the two pairs of vibration dampers are fixed by welding parallel to the U-shaped tubes of the vibration system on the cylindrical straight sections of the latter, and the other two pairs of vibration dampers are fixed by welding parallel to the tangents to the curvilinear sections of the U-shaped tubes of the vibration system. 7. Расходомер по любому из пп.1-3, 5, 6, отличающийся тем, что наружный кожух выполнен в виде взрывозащитной оболочки со стенками из соединенных сваркой пластин нержавеющего материала.7. The flow meter according to any one of claims 1 to 3, 5, 6, characterized in that the outer casing is made in the form of an explosion-proof shell with walls of welded stainless steel plates joined by welding.
RU2018128287A 2018-08-02 2018-08-02 Flow meter RU2685084C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128287A RU2685084C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128287A RU2685084C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Flow meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685084C1 true RU2685084C1 (en) 2019-04-16

Family

ID=66168361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128287A RU2685084C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Flow meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685084C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203511U1 (en) * 2021-01-15 2021-04-08 Александр Михайлович Деревягин Flow meter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998031990A1 (en) * 1997-01-16 1998-07-23 Direct Measurement Corporation Signal processing and field proving methods and circuits for a coriolis mass flow meter
EP0871017A1 (en) * 1997-04-10 1998-10-14 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis mass flow sensor with a measuring tube
WO2012005734A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Micro Motion, Inc. A vibrating meter including a damped meter component
RU2581428C2 (en) * 2007-12-19 2016-04-20 Майкро Моушн, Инк. Vibration device for measuring flow parameters and method for production of vibration device for measuring flow parameters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998031990A1 (en) * 1997-01-16 1998-07-23 Direct Measurement Corporation Signal processing and field proving methods and circuits for a coriolis mass flow meter
EP0871017A1 (en) * 1997-04-10 1998-10-14 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis mass flow sensor with a measuring tube
RU2581428C2 (en) * 2007-12-19 2016-04-20 Майкро Моушн, Инк. Vibration device for measuring flow parameters and method for production of vibration device for measuring flow parameters
WO2012005734A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Micro Motion, Inc. A vibrating meter including a damped meter component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203511U1 (en) * 2021-01-15 2021-04-08 Александр Михайлович Деревягин Flow meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2492430C2 (en) Vibratory sensor, and flow monitoring and metering instrument with said sensor
RU2538422C2 (en) Initial transducer of vibration type
EP0757782B1 (en) Coriolis mass flow rate meter
RU2344377C2 (en) Vibration type measuring transducer for measuring flowing fluid media and measuring device
US6851323B2 (en) Vibratory transducer
RU2589506C2 (en) Vibration-type measurement sensor and measuring system for measurement of density and/or percentage mass flow rate
CA2443375C (en) Vibratory transducer
CN100491933C (en) Coriolis flow meter and method for determining flow characteristics
RU2569048C2 (en) Vibration meter and appropriate method to determine resonant frequency
CN102472653B (en) Vibration-type measuring transducer as well as measuring device with such a measuring transducer
CN102472652B (en) Vibratory transducer and measuring device comprising such a transducer
RU2581436C2 (en) Thermal stresses compensation in a curved tube vibrating flowmeter
RU2598160C1 (en) Coriolis flow meter and method with improved zero component of the meter
EP0421812B1 (en) Improved coriolis-type flowmeter
RU2369841C2 (en) Metering converter of vibration type and application of metering converter
WO2011068500A1 (en) Vibratory flowmeter friction compensation
RU2685084C1 (en) Flow meter
RU2709431C1 (en) Multichannel flow meter tube
CN103124898A (en) A vibrating meter including a damped meter component
US20210293598A1 (en) Systems and methods for distributed mass flow measurement
RU2685085C1 (en) Flow meter
JP6461324B2 (en) Flow meter housing and associated method
RU2680107C1 (en) Flow meter
RU2503930C2 (en) Flow meter comprising balanced support part
CN104406645A (en) Mass flow sensor

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210201

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210923

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220117

Effective date: 20220117