RU2715087C1 - Gas meter (embodiments) - Google Patents
Gas meter (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715087C1 RU2715087C1 RU2018144582A RU2018144582A RU2715087C1 RU 2715087 C1 RU2715087 C1 RU 2715087C1 RU 2018144582 A RU2018144582 A RU 2018144582A RU 2018144582 A RU2018144582 A RU 2018144582A RU 2715087 C1 RU2715087 C1 RU 2715087C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- acoustic generator
- thin
- base
- flow sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/20—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows
- G01F3/22—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows for gases
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению, предназначено для измерения объема газа, проходящего через трубопровод, и может быть использовано для учета потребления газа индивидуальными потребителями в непрерывном режиме в условиях эксплуатации.The invention relates to instrumentation, is intended to measure the volume of gas passing through the pipeline, and can be used to account for gas consumption by individual consumers in a continuous mode in operating conditions.
Известны счетчики газа, измеряющие объем газа для учета его потребления:Known gas meters that measure the volume of gas to account for its consumption:
- счетчик газа СГБМ-1,6 [1. Счетчик газа СГБМ-1,6: Паспорт ПДЕК. 407292.004 ПС. - Чистополь: ООО ПКФ «БЕТАР», [2011]. - 4 с.] состоит из датчика расхода, включающего в себя струйный блок и пневмоэлектропреобразователь, электронного блока сотсчетным устройством;- gas meter SGBM-1,6 [1. Gas meter SGBM-1,6: Passport PDEK. 407292.004 Substation. - Chistopol: LLC PKF "BETAR", [2011]. - 4 p.] Consists of a flow sensor, which includes an inkjet unit and a pneumatic electro-converter, an electronic unit with a counting device;
- счетчик газа бытовой «GSN-G1.6IS» [2. Счетчик газа бытовой «GSN-G1.6IS»: Паспорт. - [М.]: ООО «ГазСтройНефть», [2013]. - 4 с.] содержит генератор струйно-акустических колебаний, пьезопреобразователь, аналого-цифровой блок и сменный элемент питания.- gas meter household "GSN-G1.6IS" [2. Gas meter household "GSN-G1.6IS": Passport. - [M.]: LLC GazStroyNeft, [2013]. - 4 p.] Contains a generator of jet-acoustic vibrations, a piezoelectric transducer, an analog-to-digital unit and a replaceable battery.
Принцип действия счетчиков газа [1; 2] основан на преобразовании частоты колебаний струйного акустического генератора, вызванных проходящим через счетчик газом, в электрические импульсы. Частота колебаний прямо пропорциональна текущему расходу газа. Полученные от пьезоэлемента импульсы поступают в вычислительный блок, где они преобразуются в объем израсходованного газа, который регистрируется в памяти счетчика с нарастающим итогом.The principle of operation of gas meters [1; 2] is based on the conversion of the oscillation frequency of the jet acoustic generator caused by gas passing through the meter into electrical pulses. The oscillation frequency is directly proportional to the current gas flow rate. The pulses received from the piezoelectric element are fed to the computing unit, where they are converted into the volume of gas consumed, which is recorded in the counter memory with an increasing total.
Струйный акустический генератор в аналогах построен по многоконтурной системе замкнутых камер, соединенных каналами с низким пневматическим сопротивлением. Недостаток аналогов счетчиков газа заключается в том, что конфигурация камер и их количество не поддаются расчету, поэтому конструктивное исполнение струйного акустического генератора и последовательность расположения по конфигурации камер достигается экспериментальным путем. Это отрицательно сказывается на погрешности измерений объема газа. На точность показаний счетчиков в партии также влияет отклонение размеров элементов при изготовлении, особенно при их обилии в системе замкнутых камер, и сложность элементов камер, порядок их расположения.The jet acoustic generator in analogues is built on a multi-circuit system of closed chambers connected by channels with low pneumatic resistance. The disadvantage of analogues of gas meters is that the configuration of the chambers and their number can not be calculated, therefore, the design of the jet acoustic generator and the sequence of location by configuration of the chambers is achieved experimentally. This negatively affects the measurement errors of the gas volume. The accuracy of the meter readings in the batch is also affected by the deviation of the sizes of the elements during manufacture, especially when they are abundant in a system of closed chambers, and the complexity of the elements of the chambers, the order of their location.
Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для измерения расхода газа [3. Пат. 2476829 RU, МПК6 G01F 3/22. Устройство для измерения расхода газа / Амураль И.Б. - Заявл. 09.08.2011; опубл. 27.02.2013, Бюл. №6.], принцип действия которого схож с аналогами, а отличия, в основном, касаются электронной схемы.The closest technical solution, selected as a prototype, is a device for measuring gas flow [3. Pat. 2476829 RU, IPC 6
Прототипу присущи те же недостатки: обилие элементов многоконтурной системы замкнутых камер, их сложность и, как следствие, отрицательное влияние на точность показаний счетчика.The prototype has the same drawbacks: the abundance of elements of a multi-circuit system of closed chambers, their complexity and, as a result, the negative impact on the accuracy of the meter readings.
Целью изобретения является создание счетчика газа с датчиком расхода газа, обеспечивающим точность и стабильность замеров расхода газа, отличающегося от аналогов и прототипа более простой конструкцией.The aim of the invention is the creation of a gas meter with a gas flow sensor, providing accuracy and stability of gas flow measurements, which differs from analogues and prototype in a simpler design.
Предлагаемое техническое решение совпадает с известными устройствами по следующим существенным признакам и содержит:The proposed technical solution coincides with the known devices for the following essential features and contains:
- основание с входным и выходным патрубками и газораспределительным трактом;- base with inlet and outlet nozzles and gas distribution path;
- струйный акустический генератор датчика расхода;- jet acoustic generator of the flow sensor;
- герметичный корпус, смонтированный на основании;- sealed housing mounted on the base;
- пьезоэлемент, преобразующий колебания в электрические импульсы;- a piezoelectric element that converts oscillations into electrical impulses;
- электронный блок с питанием и счетным устройством.- An electronic unit with power and a counting device.
Заявляется два варианта устройства счетчика газа.Two variants of the gas meter device are claimed.
Устройство по варианту 1 отличается от прототипа и аналогов тем, что струйный акустический генератор датчика расхода выполнен в виде тонкостенных цилиндров, собранных телескопически на основании счетчика, с зазорами между собой и основанием. Тонкостенные цилиндры содержат ламели, образованные фигурными отверстиями, равномерно расположенными по диаметру цилиндра. Тонкостенные цилиндры развернуты по оси между собой на величину смещения фигурных отверстий до несовпадения.The device according to
Газораспределительный тракт основания счетчика на выходе газа в зону струйного акустического генератора датчика расхода газа выполнен в виде конфузора, а выход газа из полости за струйным акустическим генератором выполнен в виде диффузора.The gas distribution path of the counter base at the gas outlet to the zone of the jet acoustic generator of the gas flow sensor is made in the form of a confuser, and the gas outlet from the cavity behind the jet acoustic generator is made in the form of a diffuser.
Струйный акустический генератор датчика расхода по варианту 2 отличается от варианта 1 тем, что содержит тонкостенный усеченный конус, расположенный за тонкостенными цилиндрами. Усеченный конус содержит лепестки, равномерно расположенные по его поверхности.The jet acoustic generator of the flow sensor according to
Цилиндры по вариантам 1, 2 и усеченный конус по варианту 2 выполнены из упругого материала.Cylinders according to
Изобретение по вариантам 1, 2 поясняется чертежами.The invention according to
На фиг. 1 представлен счетчик газа, содержащий основание 1, струйный акустический генератор датчика расхода 2, корпус 3, пьезоэлемент 4, электронный блок 5, закрытый прозрачным окном 6.In FIG. 1 shows a gas meter containing a
Газораспределительный тракт основания 1 характерен следующими параметрами: выход газа в зону струйного акустического генератора датчика расхода 2 выполнен в виде конфузора 7 с углом α. Выход газа из полости 8 выполнен в виде диффузора 9 с углом раскрытия β. Величина углов α и β устанавливается экспериментально.The gas distribution path of the
Конфузор 7 и втулка 10 содержат на выходе острые кромки 11 и 12. Тонкостенные цилиндры 13 и 14 струйного акустического генератора датчика расхода 2 установлены в кольцевые канавки 15, обеспечивающие стабильным зазор между цилиндрами 13 и 14 и основанием 1 и цилиндрами.The confuser 7 and the
Цилиндры 13 и 14 прижаты вдоль оси упругим кольцом 16. Пьезоэлемент 4 установлен в корпусе 3 и прижат гайкой 17 по уплотнению 18.The
На фиг. 2, 3, 4, 5, 6 показаны тонкостенные цилиндры 13 и 14 и варианты конфигураций отверстий, образующих ламели 19 и 20 в развертках тонкостенных цилиндров.In FIG. 2, 3, 4, 5, 6, thin-
На фиг. 7 представлен счетчик газа по варианту 2 с дополнительным элементом акустического генератора датчика расхода в виде тонкостенного усеченного конуса 21 с лепестками 22. Устройство соответствует счетчику по фиг. 1, а дополнительный элемент - тонкостенный усеченный конус 21 с лепестками 22 - способствует повышению чувствительности счетчика при минимально допустимых давлениях и расходе газа, проходящего по трубопроводу.In FIG. 7 shows a gas meter according to
На фиг. 8 представлен элемент акустического генератора датчика расхода 2 в виде тонкостенного усеченного конуса 21 с лепестками 22.In FIG. 8 shows an element of the acoustic generator of the
Принцип действия счетчика газа основан на преобразовании в электрические импульсы частоты колебаний струйного акустического генератора, вызванных проходящим через счетчик газом. В предлагаемом устройстве основными элементами колебаний струйного акустического генератора являются тонкостенные телескопически собранные цилиндры, расположенные на пути движения газа, с подобранным вариантом конфигураций отверстий и ламелей, создающих колебания, улавливаемые пьезоэлементом. Колебания преобразуются в вычислительном блоке в объем израсходованного газа, регистрируемый в памяти счетчика с нарастающим итогом.The principle of operation of the gas meter is based on the conversion into electrical pulses of the oscillation frequency of the jet acoustic generator caused by the gas passing through the meter. In the proposed device, the main oscillation elements of the jet acoustic generator are thin-walled telescopically assembled cylinders located on the path of gas movement, with a selected version of the configurations of the holes and lamellas creating vibrations captured by the piezoelectric element. Oscillations are converted in the computing unit into the amount of gas consumed, recorded in the counter memory with a cumulative total.
Построение газораспределительного тракта в заявляемом счетчике газа способствует созданию низкого пневматического сопротивления и стабильности параметров поступающего и выходящего потока газа.The construction of the gas distribution path in the inventive gas meter contributes to the creation of low pneumatic resistance and stability of the parameters of the incoming and outgoing gas flow.
Работа счетчика газа по варианту 1 заключается в следующем: поступающий из сети газ в основание 1, проходя через конфузор 7, разгоняется со снижением давления на кромке 12. Далее газ поступает во втулку 10, разворачиваясь и образуя турбулентность на кромках 11 и 12, создает колебания определенной частоты в отверстиях и ламелях 19 и 20 тонкостенных цилиндров 13 и 14, которые регистрируются пьезоэлементом 4 в электрические импульсы, поступающие в вычислительный блок 5, где они преобразуются в объем израсходованного газа.The work of the gas meter according to
Выход газа из основания 1 выполнен в виде диффузора 9, где давление газа восстанавливается до сетевого.The gas outlet from the
Принцип действия счетчика газа по варианту 2 (фиг. 6) аналогичен изложенному по варианту 1 (фиг. 1).The principle of operation of the gas meter in option 2 (Fig. 6) is similar to that described in option 1 (Fig. 1).
Результаты работы экспериментального образца счетчика отражены в Приложении к Акту испытаний [4. Акт №20/55-18 от 28.11.2018 г. по продувке экспериментального счетчика газа. Приложение 1, 2, 3. - Оренбург: АО «ПО «Стрела», 2018. - 4 с.]. Параметры предлагаемого счетчика по сравнению со счетчиками [1; 2], принятыми к серийному изготовлению и сертифицированными для применения, при диапазоне давлений и расхода улучшены не менее чем в два раза. Характеристика - линейная. Заявленный счетчик не создает шума.The results of the experimental counter model are reflected in the Appendix to the Test Report [4. Act No. 20/55-18 of November 28, 2018 on the purging of an experimental gas meter.
Техническим результатом является повышение точности и стабильности замеров расхода газа. Конструкция счетчика газа по варианту 2 (фиг. 6) способствует повышению чувствительности счетчика при минимальных давлениях и расходах газа, проходящего по трубопроводу.The technical result is to increase the accuracy and stability of gas flow measurements. The design of the gas meter according to option 2 (Fig. 6) helps to increase the sensitivity of the meter at minimum pressures and flow rates of gas passing through the pipeline.
Заявленный счетчик газа имеет упрощенную конструкцию устройства акустического генератора датчика расхода, что снижает трудоемкость его изготовления.The claimed gas meter has a simplified design of the device of the acoustic generator of the flow sensor, which reduces the complexity of its manufacture.
Предлагаемое устройство счетчика газа подтверждено работоспособностью действующего экспериментального экземпляра.The proposed device gas meter is confirmed by the operability of the existing experimental instance.
Счетчик газа может быть выполнен с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».The gas meter can be made using standard equipment and materials of domestic production. Thus, the claimed device meets the criterion of "industrial applicability".
Источники, принятые во внимание.Sources taken into account.
1. Счетчик газа СГБМ-1,6: Паспорт ПДЕК. 407292.004 ПС. - Чистополь: ООО ПКФ «БЕТАР», [2011]. - 4 с.1. Gas meter СГБМ-1,6: ПДЕК passport. 407292.004 Substation. - Chistopol: LLC PKF "BETAR", [2011]. - 4 p.
2. Счетчик газа бытовой «GSN-G1.6IS»: Паспорт.- [М.]: ООО «ГазСтройНефть», [2013]. - 4 с.2. Gas meter household “GSN-G1.6IS”: Passport .- [M.]: LLC “GazStroyNeft”, [2013]. - 4 p.
3. Пат. 2476829 RU, МПК6 G01F 3/22. Устройство для измерения расхода газа / Амураль И.Б. - Заявл. 09.08.2011; опубл. 27.02.2013, Бюл. №6.3. Pat. 2476829 RU, IPC 6 G01F 3/22. A device for measuring gas flow / Amural IB - Declared. 08/09/2011; publ. 02/27/2013, Bull. No. 6.
4. Акт №20/55-18 от 28.11.2018 г. по продувке экспериментального счетчика газа. Приложение 1, 2, 3. - Оренбург: АО «ПО «Стрела», 2018. - 4 с.4. Act No. 20/55-18 of November 28, 2018 on the purging of an experimental gas meter.
5. ГОСТ 15528-86. Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа: Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 43 с.5. GOST 15528-86. Means of measuring the flow, volume or mass of flowing liquid and gas: Terms and definitions. - M .: Publishing house of standards, 1986.- 43 p.
6. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. - Л.: Машиностроение, 1989. - 701 с.6. Kremlin P.P. Flowmeters and Counters: Reference. - L.: Engineering, 1989 .-- 701 p.
7. Заявка на ИЗ №94039445 A1 RU, МПК(1995.01) G01F 3/22. Устройство для измерения расхода газа / Степаров В.К. - Заявл. 04.10.1994; опубл. 20.08.1996.7. Application for IZ No. 94039445 A1 RU, IPC (1995.01)
8. Пат. на ПМ 170 834RU, МПК6 G01F 3/22. Струйный счетчик газа/ Новиков О.В., Беляков А.И. - Заявл. 16.06.2016; опубл. 11.05.2017. Бюл. №14.8. Pat. on PM 170 834RU, IPC 6 G01F 3/22. Jet gas meter / Novikov O.V., Belyakov A.I. - Declared. 06/16/2016; publ. 05/11/2017. Bull.
9. Пат. на ПМ №181382 RU, МПК6 G01F 3/22. Струйный счетчик газа / Новиков О.В., Беляков А.И. - Заявл. 12.09.2017; опубл. 11.07.2018. Бюл. №20.9. Pat. to PM No. 181382 RU, IPC 6 G01F 3/22. Jet gas meter / Novikov O.V., Belyakov A.I. - Declared. 09/12/2017; publ. 07/11/2018. Bull. No. 20.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018144582A RU2715087C1 (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Gas meter (embodiments) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018144582A RU2715087C1 (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Gas meter (embodiments) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2715087C1 true RU2715087C1 (en) | 2020-02-25 |
Family
ID=69630870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018144582A RU2715087C1 (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Gas meter (embodiments) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2715087C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU7495U1 (en) * | 1995-08-29 | 1998-08-16 | Акционерное общество открытого типа "Сигнал" | VOLUME GAS DISCHARGE METER |
US20030101809A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-05 | Hitachi, Ltd. | Gas flow rate measuring device |
JP2004150921A (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas meter device |
RU2476829C2 (en) * | 2011-08-09 | 2013-02-27 | Игорь Борисович Амураль | Gas measuring device |
-
2018
- 2018-12-14 RU RU2018144582A patent/RU2715087C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU7495U1 (en) * | 1995-08-29 | 1998-08-16 | Акционерное общество открытого типа "Сигнал" | VOLUME GAS DISCHARGE METER |
US20030101809A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-05 | Hitachi, Ltd. | Gas flow rate measuring device |
JP2004150921A (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas meter device |
RU2476829C2 (en) * | 2011-08-09 | 2013-02-27 | Игорь Борисович Амураль | Gas measuring device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2706521C1 (en) | Fluid meter | |
CN101802564B (en) | Bi-directional oscillating jet flowmeter | |
KR20130092980A (en) | Air mass flowmeter | |
US11555721B2 (en) | Flow meter including a combined ultrasonic flow sensing arrangement and a non-ultrasonic flow sensor arrangement for measuring wide range of flow rates | |
KR101797019B1 (en) | Flow measuring device for measuring a parameter of a flow formed from a fluid | |
CN102209884A (en) | Bi-directional fluidic oscillator flow meter | |
KR101742317B1 (en) | Real sea performance test system of energy converting device for oscillating water column wave converter | |
RU2715087C1 (en) | Gas meter (embodiments) | |
EP3683553A1 (en) | Gas flow metering gas chamber and gas flow meter | |
CN209131865U (en) | A kind of hot type metering mould group with current-stabilizing structure | |
CN204064362U (en) | A kind of flow passage structure of ultrasonic flow rate measurement device | |
CN207515853U (en) | A kind of gas flowmeter | |
WO2016012962A1 (en) | Flow meter having self-excited oscillator | |
CN203719704U (en) | Steam vortex shedding flowmeter capable of measuring multiple parameters | |
CN102279025B (en) | Integrated gas mass flow meter for plug-in sensor integrated component | |
RU2476829C2 (en) | Gas measuring device | |
CN103808374A (en) | Steam vortex shedding flowmeter measuring multiple parameters | |
US3812714A (en) | Method and device for measuring the flow rate of an intermittent fluid flow | |
CN204302054U (en) | A kind of current stabilization case | |
RU2772551C1 (en) | Flow meter of the working medium with a jet vibration converter into an electrical signal | |
CN204101096U (en) | Compact high-precision gas turbo flow meter | |
KR102106056B1 (en) | Venturi flowmeter | |
RU217145U1 (en) | Inkjet flow sensor | |
RU163508U1 (en) | JET ACCELEROMETER WITH DIGITAL OUTPUT | |
Kristiansen et al. | Measurements on a little known sound source-the Vortex Whistle |