RU2735899C1 - Method for volumetric flow rate measurement by jet converter - Google Patents

Method for volumetric flow rate measurement by jet converter Download PDF

Info

Publication number
RU2735899C1
RU2735899C1 RU2020121389A RU2020121389A RU2735899C1 RU 2735899 C1 RU2735899 C1 RU 2735899C1 RU 2020121389 A RU2020121389 A RU 2020121389A RU 2020121389 A RU2020121389 A RU 2020121389A RU 2735899 C1 RU2735899 C1 RU 2735899C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spr
flow rate
volumetric flow
pipeline
jcr
Prior art date
Application number
RU2020121389A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Витальевич Вологодский
Юрий Александрович Канунников
Валерий Васильевич Сторожев
Артем Олегович Сигида
Original Assignee
Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро"
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 Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" filed Critical Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро"
Priority to RU2020121389A priority Critical patent/RU2735899C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735899C1 publication Critical patent/RU2735899C1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/22—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by variable-area meters, e.g. rotameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: measurement.
SUBSTANCE: invention relates to determination of volume flow rate of gas or liquid and can be used in heat power, gas and other industries. Method of volumetric flow rate measurement by jet converter (JCR) consists in that gas or liquid is passed through parallel installed JCR and laminar resistance with known geometric parameters, frequency of oscillations of jet generator JCR is fixed and volume flow rate Q is determined, passing through pipeline by formula: Q = QJCR + QLR = AJCR⋅f + ALR⋅f2/υ, where QJCR is volume flow rate of medium passing through pipeline through JCR; QLR is volumetric flow rate of medium passing through pipeline through laminar resistance; f is oscillation frequency of jet generator JCR, AJCR is proportionality coefficient, which depends on geometric parameters of jet transducer sensor; ALR is a coefficient of proportionality, which depends on geometrical parameters of laminar resistance; υ is kinematic viscosity of the medium.
EFFECT: wider range of measured volume flow rate of gas or liquid passing through a pipeline.
1 cl

Description

Изобретение относится к области определения объемного расхода газа или жидкости и может быть использовано в теплоэнергетической, газовой и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of determining the volumetric flow rate of gas or liquid and can be used in heat power, gas and other industries.

Известен способ измерения объемного расхода воздуха струйным автогенераторным расходомером (счетчик), заключающийся в том, что основная часть потока через сужающее устройство проходит на выход расходомера. На сужающем устройстве возникает перепад давления, благодаря которому часть потока через кольцевую щель и канал подвода поступает в сопло питания струйного автогенератора. В результате в последнем возникает автоколебания струи с частотой, пропорциональной расходу через сужающее устройство. Колебания струи преобразуются в электрический сигнал термоанемометром на базе синтетического полупроводникового алмаза (см. патент 2244265 С1, Российская Федерация, МПК G01F1/20. Струйный автогенераторный расходомер-счетчик / Аристов П.А. №2003114990/28 заявл. 21.05.2003; опубл. 10.01.2005.). A known method of measuring the volumetric air flow rate with a jet autogenerating flow meter (meter), which consists in the fact that the main part of the flow through the restriction device passes to the outlet of the flow meter. A pressure drop arises on the restricting device, due to which a part of the flow through the annular slot and the inlet channel enters the nozzle of the jet autogenerator supply. As a result, in the latter, self-oscillations of the jet arise with a frequency proportional to the flow rate through the restriction device. Oscillations of the jet are converted into an electrical signal by a hot-wire anemometer based on synthetic semiconductor diamond (see patent 2244265 C1, Russian Federation, IPC G01F1 / 20. Automatic-jet flow meter-counter / Aristov PA No. 2003114990/28 declared 05/21/2003; publ. 10.01.2005.).

Недостатком известного способа является низкая точность и небольшой диапазон измерения расхода.The disadvantage of this method is low accuracy and small range of flow measurement.

Наиболее близким является способ измерения объемного расхода струйным преобразователем (СПР), (см. Расходомеры и счетчики количества, П.П. Кремлевский, Ленинград, "Машиностроение", Ленинградское отделение, 1989, с. 374-375), заключающийся в том, что расход среды, газа или жидкости, проходящий по трубопроводу, определяют пропусканием ее через струйный генератор СПР, фиксируют выходной сигнал СПР, частота которого пропорциональна объемному расходу среды, проходящей через СПР, и определяют объемный расход по формуле: The closest is the method of measuring the volumetric flow rate by a jet converter (SPR), (see. Flowmeters and quantity counters, P.P. Kremlevsky, Leningrad, "Mechanical engineering", Leningrad department, 1989, pp. 374-375), which consists in the fact that the flow rate of the medium, gas or liquid passing through the pipeline is determined by passing it through the jet generator SPR, the output signal of the SPR is fixed, the frequency of which is proportional to the volumetric flow rate of the medium passing through the SPR, and the volumetric flow rate is determined by the formula:

QСПР = АСПР ⋅ fQ SPR = A SPR ⋅ f

где QСПР - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через СПР;where Q SPR is the volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the SPR;

f - частота колебаний струйного генератора СПР; f - frequency of oscillations of the jet generator SPR;

АСПР - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров струйного преобразователя.A SPR is the coefficient of proportionality, which depends on the geometric parameters of the jet converter.

АСПР = k ⋅ F ⋅ lA SPR = k ⋅ F ⋅ l

где k - поправочный коэффициент; where k is a correction factor;

F - площадь сопла питания; F is the feed nozzle area;

l - длина диффузора. l is the length of the diffuser.

Недостатком данного способа является малый диапазон измерения расхода. The disadvantage of this method is the small range of flow measurement.

Техническим результатом, на достижение которого направлен способ, является увеличение диапазона измеряемого расхода СПР. The technical result to be achieved by the method is to increase the range of the measured flow rate of the SPR.

Для достижения указанного результата в способе измерения объемного расхода струйным преобразователем, заключающимся в том, что расход газа или жидкости, проходящий по трубопроводу определяют пропусканием ее через струйный генератор СПР, фиксируют выходной сигнал СПР, частота которого пропорциональна объемному расходу среды, проходящей через СПР, и определяют объемный расход по формуле QСПР = АСПР ⋅ f, подключают параллельно СПР ламинарное сопротивление с известными геометрическими параметрами, пропускают среду дополнительно через установленное ламинарное сопротивление, фиксируют частоту колебаний струйного генератора СПР и определяют объемный расход Q среды, проходящей по To achieve this result in the method for measuring the volumetric flow rate by a jet converter, which consists in the fact that the flow rate of a gas or liquid passing through a pipeline is determined by passing it through a jet generator SPR, the output signal of the SPR is recorded, the frequency of which is proportional to the volumetric flow rate of the medium passing through the SPR, and determine the volumetric flow rate by the formula QSPR = ASPR ⋅ f, a laminar resistance with known geometric parameters is connected in parallel to the SPR, the medium is additionally passed through the installed laminar resistance, the oscillation frequency of the SPR jet generator is recorded, and the volumetric flow rate Q of the medium passing through

трубопроводу, по формуле:pipeline, according to the formula:

Q = QСПР + QЛС = AСПР ⋅ f + AЛС ⋅ f2/υ,Q = Q LHP + Q LH = A LHP ⋅ f + A LH ⋅ f 2 / υ,

где QСПР - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через СПР;where Q SPR is the volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the SPR;

QЛС - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через ламинарное сопротивление;Q LS - volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the laminar resistance;

f - частота колебаний струйного генератора СПР; f - frequency of oscillations of the jet generator SPR;

АСПР - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров струйного датчика преобразователя;A SPR is the proportionality coefficient, which depends on the geometric parameters of the transducer jet sensor;

АЛС - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров ламинарного сопротивления;А ЛС - coefficient of proportionality, depending on geometric parameters of laminar resistance;

υ - кинематическая вязкость среды. υ is the kinematic viscosity of the medium.

Измерение объемного расхода струйным преобразователем позволяет увеличить диапазон измеряемого расхода СПР путем подключения параллельно СПР ламинарного сопротивления с известными геометрическими параметрами, пропуская среду через СПР и через установленное параллельно ему ламинарное сопротивление, фиксируют частоту колебаний струйного генератора СПР и определяют объемный расход Q среды, проходящей по трубопроводу, по формуле: The measurement of the volumetric flow rate by the jet transducer makes it possible to increase the range of the measured flow rate of the SPR by connecting parallel to the SPR a laminar resistance with known geometric parameters, passing the medium through the SPR and through the laminar resistance installed in parallel to it, fix the oscillation frequency of the SPR jet generator and determine the volumetric flow rate Q of the medium passing through the pipeline , according to the formula:

Q = QСПР + QЛС = AСПР ⋅ f + AЛС ⋅ f2/υ,Q = Q LHP + Q LH = A LHP ⋅ f + A LH ⋅ f 2 / υ,

где QСПР - объемный расход среды проходящей по трубопроводу, через СПР;where Q SPR is the volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the SPR;

QЛС - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через ламинарное сопротивление;Q LS - volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the laminar resistance;

f - частота колебаний струйного генератора СПР; f - frequency of oscillations of the jet generator SPR;

АСПР - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров струйного датчика преобразователя;A SPR is the proportionality coefficient, which depends on the geometric parameters of the transducer jet sensor;

АЛС - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров ламинарного сопротивления;А ЛС - coefficient of proportionality, depending on geometric parameters of laminar resistance;

υ - кинематическая вязкость среды. υ is the kinematic viscosity of the medium.

Способ измерения объемного расхода струйным преобразователем реализуется следующим образом. The method for measuring the volumetric flow rate by a jet transducer is implemented as follows.

Газ или жидкость пропускают через параллельно установленные СПР и ламинарное сопротивление с известными геометрическими параметрами, фиксируют частоту колебаний струйного генератора СПР и определяют объемный расход Q, проходящий по трубопроводу по формуле: A gas or a liquid is passed through parallel installed SPR and laminar resistance with known geometric parameters, the frequency of oscillations of the SPR jet generator is recorded and the volumetric flow rate Q passing through the pipeline is determined by the formula:

Q = QСПР + QЛС = AСПР ⋅ f + AЛС ⋅ f2/υ,Q = Q LHP + Q LH = A LHP ⋅ f + A LH ⋅ f 2 / υ,

где QСПР - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через СПР;where Q SPR is the volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the SPR;

QЛС - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через ламинарное сопротивление;Q LS - volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the laminar resistance;

f - частота колебаний струйного генератора СПР; f - frequency of oscillations of the jet generator SPR;

АСПР - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров струйного датчика преобразователя;A SPR is the proportionality coefficient, which depends on the geometric parameters of the transducer jet sensor;

АЛС - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров ламинарного сопротивления;А ЛС - coefficient of proportionality, depending on geometric parameters of laminar resistance;

υ - кинематическая вязкость среды. υ is the kinematic viscosity of the medium.

Таким образом, заявленный способ позволяет при заданном допускаемом перепаде давлений на СПР (т.е. при неизменном диапазоне частот СПР) производить измерение расходов в более широком диапазоне (в 1,5 и более раз) за счет добавления в линейную формулу измерения расхода добавочного нелинейного члена QЛС = AЛС ⋅ f2/υ, что улучшает потребительские качества данного способа. Также предложенный способ учитывает влияние свойств среды кинематической вязкости на работу расходомера, что повышает точность измерений расхода.Thus, the claimed method makes it possible, at a given permissible pressure difference across the SPR (i.e., at a constant frequency range of the SPR), to measure the flow rates in a wider range (by a factor of 1.5 or more) by adding an additional nonlinear flow rate measurement to the linear flow measurement formula term Q LS = A LS ⋅ f 2 / υ, which improves the consumer qualities of this method. Also, the proposed method takes into account the effect of the properties of the medium of kinematic viscosity on the operation of the flow meter, which increases the accuracy of flow measurements.

Claims (15)

Способ измерения объемного расхода струйным преобразователем (СПР) заключается в том, что расход газа или жидкости, проходящий по трубопроводу, определяют пропусканием через струйный генератор СПР, фиксируют выходной сигнал СПР, частота которого пропорциональна объемному расходу среды, проходящей через СПР, и определяют объемный расход по формуле:The method for measuring the volumetric flow rate by a jet converter (SPR) is that the flow rate of gas or liquid passing through the pipeline is determined by passing through the jet generator SPR, the output signal of the SPR is recorded, the frequency of which is proportional to the volumetric flow rate of the medium passing through the SPR, and the volumetric flow rate is determined according to the formula: QСПР = АСПР⋅fQ SPR = A SPR ⋅f где QСПР - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через СПР;where Q SPR is the volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the SPR; f - частота колебаний струйного генератора СПР; f - frequency of oscillations of the jet generator SPR; АСПР - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров струйного преобразователя.A SPR is the proportionality coefficient that depends on the geometric parameters of the jet converter. АСПР = k⋅F⋅lA SPR = k⋅F⋅l где k - поправочный коэффициент; where k is a correction factor; F - площадь сопла питания; F is the feed nozzle area; l - длина диффузора, l - diffuser length, отличающийся тем, что подключают параллельно СПР ламинарное сопротивление с известными геометрическими параметрами, пропускают среду через СПР и через установленное параллельно ему ламинарное сопротивление, фиксируют частоту колебаний струйного генератора СПР, определяют объемный расход Q среды, проходящей по трубопроводу, по формуле: characterized in that a laminar resistance with known geometric parameters is connected in parallel to the SPR, the medium is passed through the SPR and through the laminar resistance installed in parallel to it, the oscillation frequency of the SPR jet generator is recorded, the volumetric flow rate Q of the medium passing through the pipeline is determined by the formula: Q = QСПР + QЛС = АСПР⋅f + АЛС⋅f2/υ, Q = QSPR + QLS = ASPR⋅f + ALS⋅f2/ υ, где QСПР - объемный расход среды проходящей по трубопроводу, через СПР;where Q SPR is the volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the SPR; QЛС - объемный расход среды, проходящей по трубопроводу через ламинарное сопротивление;Q LS - volumetric flow rate of the medium passing through the pipeline through the laminar resistance; АЛС - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических параметров ламинарного сопротивления;А ЛС - coefficient of proportionality, depending on geometric parameters of laminar resistance; υ - кинематическая вязкость среды, расход которой определяется. υ is the kinematic viscosity of the medium, the flow rate of which is determined.
RU2020121389A 2020-06-29 2020-06-29 Method for volumetric flow rate measurement by jet converter RU2735899C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121389A RU2735899C1 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Method for volumetric flow rate measurement by jet converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121389A RU2735899C1 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Method for volumetric flow rate measurement by jet converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735899C1 true RU2735899C1 (en) 2020-11-09

Family

ID=73398520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121389A RU2735899C1 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Method for volumetric flow rate measurement by jet converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735899C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772068C1 (en) * 2021-07-29 2022-05-16 Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" Method for mass flow measurement

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919792A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-02 Schlumberger Industries Volume fluid flow meter
RU2244265C1 (en) * 2003-05-21 2005-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕР ИНВЕСТ ПРИБОР" Jet self-excited oscillator flowmeter-counter
DE60039749D1 (en) * 1999-01-14 2008-09-18 Med I Dynamix Fluid Monitoring DROP COUNTER FOR LOW FLOW RATES
RU2421690C2 (en) * 2009-05-08 2011-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" Jet flow metre and procedure for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919792A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-02 Schlumberger Industries Volume fluid flow meter
DE60039749D1 (en) * 1999-01-14 2008-09-18 Med I Dynamix Fluid Monitoring DROP COUNTER FOR LOW FLOW RATES
RU2244265C1 (en) * 2003-05-21 2005-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕР ИНВЕСТ ПРИБОР" Jet self-excited oscillator flowmeter-counter
RU2421690C2 (en) * 2009-05-08 2011-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" Jet flow metre and procedure for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Расходомеры и счетчики количества, П.П. Кремлевский, Ленинград "Машиностроение" Ленинградское отделение, 1989, с 374-375. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772068C1 (en) * 2021-07-29 2022-05-16 Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" Method for mass flow measurement
RU2805386C1 (en) * 2023-04-14 2023-10-16 Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" Method for measuring volumetric flow with jet transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6957586B2 (en) System to measure density, specific gravity, and flow rate of fluids, meter, and related methods
CN107238424B (en) A kind of detection device and detection method of circulating gas turbine meter
JP5097855B2 (en) Speed enhancement flow measurement
JPH01206219A (en) Fluid measuring apparatus
CN100472184C (en) Monitoring of two-phase fluid flow using a vortex flowmeter
GB2142725A (en) Fluid flow meter
RU2019115360A (en) IMPROVEMENTS IN FLUID CONTROL
WO2006008837A1 (en) Multi-vortex flow meter
EA202092134A1 (en) FLUID FLOW METER
GB2161941A (en) Mass flow meter
RU2735899C1 (en) Method for volumetric flow rate measurement by jet converter
Kacker et al. Fluctuating lift coefficient for a circular cylinder in cross flows
US4033188A (en) Linear vortex-type flowmeter
Baker et al. The measurement of gas flow part ii
US7484425B2 (en) Fluid flow meter with a body having upstream and downstream conical portions and an intermediate cylindrical portion
RU2396518C2 (en) Method and device for acoustic measurement of gas flow rate
US4572003A (en) Sidetone generator flowmeter
US3812714A (en) Method and device for measuring the flow rate of an intermittent fluid flow
EP0087206A1 (en) Mass flow meter
Head A practical pulsation threshold for flowmeters
RU2772068C1 (en) Method for mass flow measurement
Cascetta Application of a portable clamp-on ultrasonic flowmeter in the water industry
Abu-Mahfouz Flow Rate Measurements
Cascetta et al. New generation gas meters based on thermal mass flow meters: Calibration results in two accredited laboratories
US4335617A (en) Flowmeter