RU2783916C1 - Method and device for measuring flow and quantity of liquids and gases using reducing devices - Google Patents

Method and device for measuring flow and quantity of liquids and gases using reducing devices Download PDF

Info

Publication number
RU2783916C1
RU2783916C1 RU2022103888A RU2022103888A RU2783916C1 RU 2783916 C1 RU2783916 C1 RU 2783916C1 RU 2022103888 A RU2022103888 A RU 2022103888A RU 2022103888 A RU2022103888 A RU 2022103888A RU 2783916 C1 RU2783916 C1 RU 2783916C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
volume
flow rate
measured
density
Prior art date
Application number
RU2022103888A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рауф Рахимович Сафаров
Original Assignee
Рауф Рахимович Сафаров
Filing date
Publication date
Application filed by Рауф Рахимович Сафаров filed Critical Рауф Рахимович Сафаров
Application granted granted Critical
Publication of RU2783916C1 publication Critical patent/RU2783916C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: flow rate accounting measurement.
SUBSTANCE: invention is intended to provide measurement and accounting of the flow rate and quantity of liquid and gaseous media, supply and consumption of thermal energy and coolant, gas, steam, water and other similar media and expand the range of measured flow rates in a wide range of measured media densities. In the method for measuring the flow rate and the amount of liquids and gases, the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient on the volumetric flow rate for the reference volumetric flow meter and the pressure drop across the restrictive device is preliminarily determined for the constriction device by calibrating (verifying) the constriction device with a volumetric exemplary flow meter for each point of the normalized range volume flow and pressure drop across the narrowing device from the minimum to the maximum range of the measured flow rate at a known, constant and controlled density of the working medium, and the measurements of the flow rate and the amount of liquids and gases are carried out with the simultaneous determination of the density of each normalized volume unit of the measured working medium, and the mass flow rate of each normalized volume unit of the measured working medium is determined taking into account the readings of a volume flow meter installed in series with a narrowing device on one measuring line, measuring volume and volume flow, which are read by the controller, which determines the identification coefficient of the narrowing device at each point of volume flow using a pre-calibrated restrictive device using the calibration function, and determines the density and mass flow rate of each normalized unit of volume from the pressure drop and volume flow. In addition, the volume flow meter is assembled in the body of the constriction device.
EFFECT: reduction of the relative error in measuring the flow rate and the amount of the medium due to a more accurate determination of the identification parametric coefficient of the narrowing device, determining the density of each normalized unit of volume, expanding the range of measured flow rates in terms of density.
3 cl, 5 dwg

Description

Способ и устройство измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств относится к области измерения и учета расхода и количества жидких и газообразных сред, прошедших по трубопроводу при коммерческом и/или технологическом учете тепловой энергии, жидкого и газообразного топлива, природного газа, водяного пара, воды и других аналогичных сред, в узлах учета, построенных на основе сужающих устройств и преобразователей перепада давления. The method and device for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constricting devices relates to the field of measuring and accounting for the flow and quantity of liquid and gaseous media passed through the pipeline during commercial and / or technological accounting of thermal energy, liquid and gaseous fuels, natural gas, water steam, water and other similar media, in metering units built on the basis of narrowing devices and pressure drop converters.

Изобретение предназначено для обеспечения измерения и учета расхода и количества жидких и газообразных сред, отпуска и потребления тепловой энергии и теплоносителя, газа, пара, воды и других аналогичных сред и расширения диапазона измеряемых расходов в широком диапазоне плотностей измеряемы сред.The invention is intended to provide measurement and accounting of the flow rate and quantity of liquid and gaseous media, supply and consumption of thermal energy and coolant, gas, steam, water and other similar media and expand the range of measured flow rates in a wide range of measured media densities.

Известно «Сужающее устройство для измерения расхода газа» (патент РФ 2366899 С1 10.09.2009 Бюл. №25).Known "Narrowing device for measuring gas flow" (RF patent 2366899 C1 10.09.2009 Bull. No. 25).

Данное сужающее устройство для измерения расхода газа включает цилиндрический корпус со щелью, в котором размещена измерительная диафрагма, ступенчатый фланец с цилиндрической проточкой, входящей в выполненную с одной стороны корпуса цилиндрическую расточку с образованием разъемного соединения с корпусом, щель в корпусе снаружи закрыта накладкой, а снизу - крышкой с уплотнением, размещенной внутри корпуса с возможностью перемещения по окружности, ограниченного жестко установленным внутри корпуса упором, торец фланца снабжен ложементом, выполненным в виде двух осесимметрично размещенных полуколец, центрирующих измерительную диафрагму, прижатую к фланцу шпильками, при этом крышка с уплотнением и накладка центрированы с помощью установленной в щели и имеющей форму полукольца проставки и стянуты шпильками с гайками.This constriction device for measuring gas flow includes a cylindrical body with a slot in which the measuring diaphragm is located, a stepped flange with a cylindrical groove included in a cylindrical bore made on one side of the body to form a detachable connection with the body, the gap in the body is closed from the outside by an overlay, and from below - a cover with a seal placed inside the body with the ability to move around the circumference, limited by a stop rigidly installed inside the body, the flange end is equipped with a lodgment made in the form of two axisymmetrically placed semi-rings centering the measuring diaphragm pressed against the flange by studs, while the cover with a seal and an overlay are centered with the help of a spacer installed in the slot and having the shape of a half ring and tightened with studs and nuts.

Расчет данного сужающего устройства производится в соответствии с требованиями ГОСТ 8.586.1…5-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления», в частности под конкретную плотность измеряемой предполагаемой среды.The calculation of this narrowing device is carried out in accordance with the requirements of GOST 8.586.1 ... 5-2005 "Measurement of the flow rate and quantity of liquids and gases by the method of variable pressure drop", in particular, for the specific density of the intended medium being measured.

В реальной ситуации плотность измеряемой среды может изменяться по разным причинам, и это изменение плотности никак не отражается и не учитывается в результатах измерения, что вносит существенную неточность, погрешность в результаты измерения, что является существенным недостатком этого метода измерения и ограничивает его использование в широком диапазоне измеряемых сред.In a real situation, the density of the measured medium can change for various reasons, and this change in density is not reflected in any way and is not taken into account in the measurement results, which introduces a significant inaccuracy, an error in the measurement results, which is a significant drawback of this measurement method and limits its use in a wide range measured environments.

Известно устройство «Расходомер Вентури с вакуумной изоляцией для системы рециркуляции отработавших газов» (патент РФ 2605489 С2 20.12.2016 Бюл. №35).The device "Venturi flow meter with vacuum insulation for the exhaust gas recirculation system" is known (RF patent 2605489 C2 20.12.2016 Bull. No. 35).

Расходомер Вентури для размещения в охлаждаемой системе рециркуляции отработавших газов (РОГ), которая включает трубопровод рециркуляции отработавших газов. Трубопровод рециркуляции отработавших газов подсоединен к выпускному трубопроводу двигателя внутреннего сгорания. Система рециркуляции отработавших газов включает охладитель системы РОГ, который соединен с трубопроводом рециркуляции отработавших газов. Расходомер Вентури присоединен в трубопроводе рециркуляции отработавших газов для приема отработавших газов из охладителя системы РОГ. При этом расходомер Вентури имеет внутреннюю стенку, которая формирует внутреннее пространство. Внутреннее пространство включает суживающуюся входную часть, суженную часть и расширяющуюся выходную часть. Внешняя стенка окружает внутреннюю стенку и прикреплена к ней. Причем внешняя стенка разнесена от внутренней стенки с формированием изолирующего пространства между внутренней и внешней стенками. Также раскрыта система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая расходомер Вентури.Venturi flow meter for placement in a cooled exhaust gas recirculation (EGR) system that includes an exhaust gas recirculation pipeline. The exhaust gas recirculation pipe is connected to the exhaust pipe of the internal combustion engine. The exhaust gas recirculation system includes an EGR system cooler, which is connected to the exhaust gas recirculation pipeline. A Venturi flow meter is connected in the exhaust gas recirculation pipeline to receive exhaust gases from the EGR system cooler. In this case, the Venturi flow meter has an inner wall that forms the inner space. The interior space includes a tapering inlet, a tapered portion and a widening outlet. The outer wall surrounds and is attached to the inner wall. Moreover, the outer wall is spaced apart from the inner wall with the formation of an insulating space between the inner and outer walls. Also disclosed is an exhaust gas system for an internal combustion engine containing a Venturi flow meter.

Недостатком данного аналога является то, что измерения количества выхлопных газов производятся при заданной расчетной плотности, которая может изменяться в процессе измерения по различным причинам, и не предполагается коррекция результатов измерения по причине изменения плотности.The disadvantage of this analog is that the measurements of the amount of exhaust gases are made at a given calculated density, which can change during the measurement process for various reasons, and the measurement results are not expected to be corrected due to changes in density.

Аналогом данного изобретения, выбранным в качестве прототипа, является ГОСТ 8.586.1…5-2005. «Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления».An analogue of this invention, selected as a prototype, is GOST 8.586.1...5-2005. "Measuring the flow and quantity of liquids and gases by the method of variable pressure drop".

В аспекте данного изобретения наряду со способом измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств предложено и устройство для измерения расхода и количества жидкостей и газов.In the aspect of the present invention, along with a method for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constriction devices, a device for measuring the flow and quantity of liquids and gases is also proposed.

По данному способу измерения конструкция содержит сужающее устройство расположенное на измерительном трубопроводе. Перепад давления на сужающем устройстве измеряют преобразователем перепада давления. Температуру среды в трубопроводе измеряют датчиком температуры. Давление среды в трубопроводе измеряют датчиком давления. По измеренному перепаду давления на сужающем устройстве, температуре и давлению среды в трубопроводе, предопределенным параметрам сужающего устройства, измерительного трубопровода и теплофизическим параметрам среды (плотность, вязкость, энтальпия и т.п.), вычислителем рассчитывают расход и количество среды известными методами, приведенными в ГОСТ 8.586.5-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика проведения измерений».According to this method of measurement, the design contains a narrowing device located on the measuring pipeline. The pressure drop across the restrictor is measured with a pressure drop transducer. The temperature of the medium in the pipeline is measured by a temperature sensor. The pressure of the medium in the pipeline is measured by a pressure sensor. According to the measured pressure drop across the orifice, the temperature and pressure of the medium in the pipeline, the predetermined parameters of the orifice, the measuring pipeline and the thermophysical parameters of the medium (density, viscosity, enthalpy, etc.), the calculator calculates the flow rate and amount of the medium using known methods given in GOST 8.586.5-2005 “Measuring the flow and quantity of liquids and gases by the method of variable pressure drop. Measurement technique”.

По данному методу массовый расход среды рассчитывают по формуле:According to this method, the mass flow rate of the medium is calculated by the formula:

qm=K(2ρΔρ)0,5 , qm =K( 2ρΔρ ) 0.5 ,

гдеwhere

K=(πd2/4) С Е ε,K=(πd 2 /4) C E ε,

где параметры:where parameters:

K - идентификационный параметрический коэффициент сужающего устройства;K - identification parametric coefficient of the narrowing device;

d - диаметр отверстия сужающего устройства;d - diameter of the opening of the narrowing device;

С - коэффициент истечения сужающего устройства;C - coefficient of flow of the narrowing device;

Е - коэффициент скорости входа сужающего устройства;E - speed coefficient of the entry of the narrowing device;

С * Е - коэффициент расхода;C * E - consumption coefficient;

Δρ - перепад давления на сужающем устройстве;Δρ - pressure drop across the narrowing device;

ε - коэффициент расширения;ε - expansion coefficient;

π - математическая постоянная;π - mathematical constant;

ρ - плотность измеряемой среды;ρ is the density of the measured medium;

qm - массовый расход среды;q m - mass flow rate of the medium;

qν - объемный расход среды при рабочих условиях.q ν - volumetric flow rate of the medium under operating conditions.

При этом указанные параметры измеряют непосредственно, либо вычисляют по результатам измерений других параметров, и коэффициент истечения труб зависит от числа, которое зависит от расхода среды, числа Рейнольдса, и поэтому уравнение для расчета расхода может быть неявным, что является существенным недостатком данного аналога.In this case, these parameters are measured directly, or calculated from the results of measurements of other parameters, and the pipe expiration coefficient depends on a number that depends on the flow rate of the medium, the Reynolds number, and therefore the equation for calculating the flow rate may be implicit, which is a significant disadvantage of this analog.

Наряду с этим, другим существенным недостатком аналога является применение сужающего устройства под конкретную плотность измеряемой среды. Что также ограничивает диапазон применения сужающего устройства.Along with this, another significant disadvantage of the analog is the use of a narrowing device for a specific density of the measured medium. This also limits the range of application of the narrowing device.

Задачей изобретения является повышение точности измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств.The objective of the invention is to improve the accuracy of measuring the flow rate and quantity of liquids and gases using constriction devices.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в уменьшении относительной погрешности измерения расхода и количества среды за счет более точного определения идентификационного параметрического коэффициента сужающего устройства, определения плотности каждой нормируемой единицы объема, расширения диапазона измеряемых расходов по плотности.The technical result of the claimed invention is expressed in a decrease in the relative error in measuring the flow rate and the amount of the medium due to a more accurate determination of the identification parametric coefficient of the narrowing device, determining the density of each normalized unit of volume, expanding the range of measured flow rates by density.

Поставленная задача решается и технический результат по способу измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств достигается тем, что согласно изобретению для измерения расхода и количества жидкостей и газов предварительно определяют для сужающего устройства калибровочную функцию зависимости идентификационного параметрического коэффициента от объемного расхода по образцовому объемному расходомеру и перепаду давления на сужающем устройстве по формулеThe problem is solved and the technical result of the method for measuring the flow rate and quantity of liquids and gases using constriction devices is achieved by the fact that, according to the invention, for measuring the flow rate and quantity of liquids and gases, the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient on the volumetric flow rate is preliminarily determined for the constriction device according to the reference volume flow meter and pressure drop across the restrictor according to the formula

K=qν[ρ/(2Δρ)]0,5 K=q ν [ρ/(2Δρ)] 0.5

путем проведения калибровки (поверки) сужающего устройства объемным образцовым расходомером для каждой точки нормируемого диапазона объемного расхода и перепада давления на сужающем устройстве от минимума до максимума диапазона измеряемого расхода при известной, постоянной и контролируемой плотности рабочей среды, а измерения расхода и количества жидкостей и газов производят с одновременным определением плотности каждой нормируемой единицы объема измеряемой рабочей среды по формулеby calibrating (verifying) the narrowing device with a volumetric exemplary flow meter for each point of the normalized range of volume flow and pressure drop on the narrowing device from the minimum to the maximum range of the measured flow rate at a known, constant and controlled density of the working medium, and the flow and quantity of liquids and gases are measured with simultaneous determination of the density of each normalized volume unit of the measured working medium according to the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

при идентификационном параметрическом коэффициенте K, соответствующему по калибровочной функции расходу qν из показания рабочего объемного расходомера, стоящего на одной измерительной линии с сужающим устройством с учетом перепада давления Δρ на сужающем устройстве, и массовый расход каждой нормируемой единицы объема измеряемой рабочей среды определяется по формулеwith an identification parametric coefficient K corresponding to the flow rate q ν according to the calibration function from the indication of a working volumetric flow meter located on the same measuring line with the constriction device, taking into account the pressure drop Δρ on the constriction device, and the mass flow rate of each normalized volume unit of the measured working medium is determined by the formula

qm=qνρq m =q ν ρ

Поставленная задача решается и технический результат по устройству измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств, состоящее из сужающего устройства на измерительной линии, преобразователя перепада давления, соединенного импульсными трубками с отверстиями отбора давления сужающего устройства, датчика давления, датчика температуры, контроллера, производящего считывание сигналов преобразователей перепада давления, датчика давления, датчика температуры, и расчет расхода и количества среды, согласно изобретению последовательно с сужающим устройством на одной измерительной линии установлен расходомер, измеряющий объем и объемный расход, которые считывает контроллер, определяющий в каждой точке объемного расхода по предварительно откалиброванному сужающему устройству по калибровочной функции идентификационный коэффициент сужающего устройства, и по перепаду давления и объемному расходу определяет плотность и массовый расход каждой нормированной единицы объема.The problem is solved and the technical result of the device for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constriction devices, consisting of a constriction device on the measuring line, a differential pressure converter connected by impulse tubes to the pressure sampling holes of the constriction device, a pressure sensor, a temperature sensor, a controller, which reads signals from differential pressure transducers, a pressure sensor, a temperature sensor, and calculates the flow rate and quantity of the medium, according to the invention, a flow meter is installed in series with the narrowing device on the same measuring line, which measures the volume and volume flow, which are read by the controller, which determines at each point the volume flow according to to a pre-calibrated orifice, from the calibration function, the identification coefficient of the orifice, and from the pressure drop and volume flow determines the density and mass flow of each normalized volume unit a.

Кроме того, согласно изобретению объемный расходомер собран в теле сужающего устройства.In addition, according to the invention, the volume flow meter is assembled in the body of the constriction device.

Суть изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3, 4, 5.The essence of the invention is illustrated in Fig. 1, 2, 3, 4, 5.

На фиг. 1 схема устройства с установленным последовательно объемным расходомером, измеряющего объем и объемный расход.In FIG. 1 is a diagram of a device with a volume flow meter installed in series, measuring volume and volume flow.

На фиг. 2 схема устройства с установленным в теле сужающего устройства расходомером, измеряющего объем и объемный расход.In FIG. 2 is a diagram of a device with a flow meter installed in the body of the narrowing device, which measures volume and volume flow.

На фиг. 3 схема устройства с установленным в теле сужающего устройства вихревого расходомера ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025, измеряющего объем и объемный расход.In FIG. 3 is a diagram of a device with an ERVIP.NT.M.Zh.-050/025 vortex flowmeter installed in the body of the constriction device, which measures volume and volumetric flow.

На фиг. 4 график зависимости идентификационного параметрического коэффициента устройства с установленным в теле сужающего устройства вихревого расходомера ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025.In FIG. 4 is a graph of the dependence of the identification parametric coefficient of the device with the vortex flowmeter ERVIP.NT.M.Zh.-050/025 installed in the body of the constriction device.

На фиг. 5 таблица калибровки (поверки) устройства с установленным в теле сужающего устройства вихревого расходомера ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025.In FIG. 5 table of calibration (verification) of the device with the vortex flowmeter ERVIP.NT.M.Zh.-050/025 installed in the body of the narrowing device.

Устройство измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств содержит сужающее устройство 1 на измерительной линии 2, преобразователь перепада давления 3, соединенный импульсными трубками 4 с отверстиями 5 отбора давления сужающего устройства 1, датчик давления 6, датчик температуры 7, контроллер 8 и последовательно с сужающим устройством 1 на одной измерительной линии 2 установлен рабочий расходомер 9, измеряющий объем измеряемой среды и объемный расход qν, которые считывает контроллер 8, определяющий в каждой точке объемного расхода qν по предварительно откалиброванному сужающему устройству 1 на калибровочной функции идентификационный коэффициент K сужающего устройства 1, и по перепаду давления Δρ и объемному расходу qν вычисляет плотность ρ и массовый расход qm каждой нормированной единицы объема измеряемой среды.The device for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constriction devices contains a constriction device 1 on the measuring line 2, a differential pressure converter 3 connected by impulse tubes 4 with pressure sampling holes 5 of the constriction device 1, a pressure sensor 6, a temperature sensor 7, a controller 8 and in series with the constriction device 1 on the same measuring line 2, a working flow meter 9 is installed, which measures the volume of the measured medium and the volume flow q ν , which are read by the controller 8, which determines at each point of the volume flow q ν according to the pre-calibrated constriction device 1 on the calibration function the identification coefficient K narrowing device 1, and the pressure drop Δρ and volume flow q ν calculates the density ρ and mass flow q m of each normalized volume unit of the measured medium.

Устройство в рабочее состояние приводится следующим образом.The device is brought into working condition as follows.

На поверочном стенде предварительно определяют для сужающего устройства 1 калибровочную функцию зависимости идентификационного параметрического коэффициента K от объемного расхода qν по образцовому объемному расходомеру (на фиг. не приводится) и перепаду давления Δρ на сужающем устройстве 1 по формулеOn the calibration bench, the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K on the volume flow q ν is preliminarily determined for the constriction device 1 according to the exemplary volumetric flow meter (not shown in Fig.) and the pressure drop Δρ on the constriction device 1 according to the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

путем калибровки (поверки) сужающего устройства 1 объемным образцовым расходомером для каждой точки нормируемого диапазона объемного расхода qν и перепада давления Δρ на сужающем устройстве 1 от минимума до максимума диапазона измеряемого расхода при известной, постоянной и контролируемой плотности ρ рабочей среды определяют идентификационный параметрический коэффициент K. Калибровочная функция зависимости идентификационного параметрического коэффициента K от объемного расхода qν по образцовому объемному расходомеру и перепаду давления при известной, постоянной и контролируемой плотности ρ на сужающем устройстве 1, полученная в результате калибровки (поверки) сужающего устройства 1 записывается в память контроллера 8.by calibrating (verifying) the constriction device 1 with a volumetric exemplary flow meter for each point of the normalized range of volume flow q ν and the pressure drop Δρ on the constriction device 1 from the minimum to the maximum range of the measured flow rate at a known, constant and controlled density ρ of the working medium, the identification parametric coefficient K is determined The calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K on the volume flow q ν according to the reference volumetric flow meter and the pressure drop at a known, constant and controlled density ρ on the constriction device 1, obtained as a result of calibration (verification) of the constriction device 1, is recorded in the memory of the controller 8.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

Контроллер 8 с рабочего объемного расходомера 9 считывает поступление нормирующих единиц объема, определяет текущий объемный расход qν и по калибровочной функции зависимости идентификационного параметрического коэффициента K находит текущий идентификационный параметрический коэффициент K и с одновременным считыванием текущего перепада давления Δρ рассчитывает плотность по формулеThe controller 8 from the working volume flow meter 9 reads the flow of normalizing units of volume, determines the current volume flow q ν and, using the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K, finds the current identification parametric coefficient K and, simultaneously reading the current pressure drop Δρ, calculates the density according to the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

и массовый расход каждой нормируемой единицы объема измеряемой рабочей среды определяет по формулеand the mass flow rate of each normalized volume unit of the measured working medium is determined by the formula

qm=qν ρq m =q ν ρ

По измеренным температуре и давлению среды датчиками 5 и 6, температуры и давления в измерительной линии 2, и теплофизическим параметрам измеряемой среды контроллером 8 приводят расход и количество среды известными методами к стандартным условиям.According to the measured temperature and pressure of the medium by sensors 5 and 6, the temperature and pressure in the measuring line 2, and the thermophysical parameters of the measured medium by the controller 8, the flow rate and amount of the medium are brought to standard conditions by known methods.

Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.

Для реализации способа и устройства измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств был использован сертифицированный вихревой расходомер для измерения объема по жидкости ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025 длиной корпуса 200 мм, со входным диаметром 50 мм переходящим на сужающее устройство с отверстием 25 мм (фиг. 3).To implement the method and device for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constriction devices, a certified vortex flowmeter for measuring liquid volume ERVIP.NT.M.Zh.-050/025 with a body length of 200 mm, with an inlet diameter of 50 mm passing to narrowing device with a hole of 25 mm (Fig. 3).

На расходомере ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025, на переходе с диаметра 50 мм на диаметр 25 мм установлен преобразователь перепада давления фирмы Пьезоэлектрик, город Ростов на Дону типа 414-ДД-ВН модель 5434.On the flow meter ERVIP.NT.M.Zh.-050/025, at the transition from a diameter of 50 mm to a diameter of 25 mm, a differential pressure transducer of the Piezoelectric company, the city of Rostov-on-Don, type 414-DD-VN model 5434, is installed.

На поверочном стенде для вихревого расходомера ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025, как для сужающего устройства 1, определили калибровочную функцию зависимости идентификационного параметрического коэффициента K от объемного расхода qν по образцовому объемному расходомеру и перепаду давления Δρ на сужающем устройстве 1 по формулеOn the verification stand for the vortex flowmeter ERVIP.NT.M.Zh.-050/025, as for the narrowing device 1, the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K on the volume flow q ν was determined using the exemplary volumetric flowmeter and the pressure drop Δρ on the narrowing device 1 according to the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

путем калибровки (поверки) сужающего устройства 1 объемным образцовым расходомером по характерным восьми точкам нормируемого диапазона объемного расхода qν и перепада давления Δρ на сужающем устройстве 1 от минимума до максимума диапазона измеряемого расхода для данного расходомера при известной, постоянной и контролируемой плотности ρ рабочей среды, в данном случае для воды, определили калибровочную функцию идентификационного параметрического коэффициента K в виде таблицы 1 и графика 1. Калибровочная функция зависимости идентификационного параметрического коэффициента K от объемного расхода qν по образцовому объемному расходомеру и перепаду давления при известной, постоянной и контролируемой плотности ρ на сужающем устройстве 1, полученная в результате калибровки (поверки) сужающего устройства 1, записывается в память контроллера 8.by calibrating (verifying) the narrowing device 1 with a volumetric reference flow meter according to the characteristic eight points of the normalized range of volume flow q ν and the pressure drop Δρ on the narrowing device 1 from the minimum to the maximum of the measured flow rate range for this flow meter at a known, constant and controlled density ρ of the working medium, in this case for water, the calibration function of the identification parametric coefficient K was determined in the form of table 1 and graph 1. The calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K on the volume flow q ν according to the reference volume flow meter and the pressure drop at a known, constant and controlled density ρ at the narrowing device 1, obtained as a result of calibration (verification) of the narrowing device 1, is recorded in the memory of the controller 8.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

Контроллер 8 с рабочего объемного расходомера 9 считывает поступление нормирующих единиц объема, определяет текущий объемный расход qν и по калибровочной функции зависимости идентификационного параметрического коэффициента K находит текущий идентификационный параметрический коэффициент K и с одновременным считыванием текущего перепада давления Δρ рассчитывает плотность по формулеThe controller 8 from the working volume flow meter 9 reads the flow of normalizing units of volume, determines the current volume flow q ν and, using the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K, finds the current identification parametric coefficient K and, simultaneously reading the current pressure drop Δρ, calculates the density according to the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

и массовый расход каждой нормируемой единицы объема вихревого расходомера ЭРВИП.НТ.М.Ж.-050/025 измеряемой рабочей среды определяет по формулеand the mass flow rate of each normalized volume unit of the ERVIP.NT.M.Zh.-050/025 vortex flowmeter of the measured working medium is determined by the formula

qm=qνρq m =q ν ρ

Зависимость идентификационного параметрического коэффициента K приводится на фиг. 4The dependence of the identification parametric coefficient K is shown in Fig. four

После определения калибровочной функции идентификационного параметрического коэффициента K производят поверку прибора с применением образцовых средств по плотности, объему и массе. After determining the calibration function of the identification parametric coefficient K, the instrument is calibrated using standard means in terms of density, volume and mass.

Результаты поверки приводятся в таблице 1.The verification results are given in Table 1.

Предлагаемый способ и устройство измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств обеспечивает повышение точности измерения расхода и количества жидких и газообразных сред, отпуска и потребления тепловой энергии и теплоносителя, газа, пара, воды и других аналогичных сред, расширения диапазона измеряемых расходов.The proposed method and device for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constriction devices improves the accuracy of measuring the flow and quantity of liquid and gaseous media, the release and consumption of thermal energy and coolant, gas, steam, water and other similar media, expanding the range of measured flow rates.

Использование изобретения позволит создать устройство простое и надежное в эксплуатации, измеряющее расход в более широком диапазоне плотностей измеряемых сред.The use of the invention will make it possible to create a device that is simple and reliable in operation, measuring the flow rate in a wider range of densities of the measured media.

Claims (7)

1. Способ измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств, заключающийся в том, что предварительно определяют для сужающего устройства калибровочную функцию зависимости идентификационного параметрического коэффициента K от объемного расхода по образцовому объемному расходомеру и перепаду давления на сужающем устройстве по формуле1. A method for measuring the flow rate and quantity of liquids and gases using constriction devices, which consists in preliminarily determining for the constriction device the calibration function of the dependence of the identification parametric coefficient K on the volume flow according to the exemplary volumetric flow meter and the pressure drop across the constriction device according to the formula
Figure 00000006
Figure 00000006
путем проведения калибровки сужающего устройства объемным образцовым расходомером для каждой точки нормируемого диапазона объемного расхода и перепада давления на сужающем устройстве от минимуму до максимума диапазона измеряемого расхода при известной, постоянной и контролируемой плотности ρ рабочей среды, а измерения расхода и количества жидкостей и газов производят с одновременным определением плотности каждой нормируемой единицы объема измеряемой рабочей среды по формулеby calibrating the orifice with a volumetric exemplary flow meter for each point of the normalized range of volumetric flow and pressure drop across the orifice from the minimum to the maximum of the measured flow range at a known, constant and controlled density ρ of the working medium, and the flow and quantity of liquids and gases are measured simultaneously determination of the density of each normalized volume unit of the measured working medium according to the formula
Figure 00000007
Figure 00000007
при идентификационном параметрическом коэффициенте K, соответствующем по калибровочной функции расходу qv из показания рабочего объемного расходомера, стоящего на одной измерительной линии с сужающим устройством, с учетом перепада давления Δр на сужающем устройстве, и массовый расход qm каждой нормируемой единицы объема измеряемой рабочей среды определяется по формуле qm = qv ρ.with an identification parametric coefficient K corresponding by the calibration function to the flow rate q v from the indication of a working volumetric flow meter located on the same measuring line with the constriction device, taking into account the pressure drop Δр on the constriction device, and the mass flow rate q m of each normalized volume unit of the measured working medium is determined by the formula q m = q v ρ. 2. Устройство измерения расхода и количества жидкостей и газов с применением сужающих устройств, состоящее из преобразователя перепада давления, соединенного импульсными трубками с отверстиями отбора давления сужающего устройства, датчика давления, датчика температуры, контроллера, производящего считывание сигналов преобразователей перепада давления, датчика давления, датчика температуры и расчет расхода и количества среды, отличающееся тем, что последовательно с сужающим устройством на одной измерительной линии установлен расходомер, измеряющий объем и объемный расход, которые считывает контроллер, определяющий в каждой точке объемного расхода по предварительно откалиброванному сужающему устройству по калибровочной функции идентификационный коэффициент сужающего устройства и по перепаду давления и объемному расходу определяет плотность и массовый расход каждой нормированной единицы объема.2. A device for measuring the flow and quantity of liquids and gases using constriction devices, consisting of a differential pressure transducer connected by impulse tubes to the pressure sampling holes of the constriction device, a pressure sensor, a temperature sensor, a controller that reads signals from differential pressure transducers, a pressure sensor, a sensor temperature and calculation of the flow rate and quantity of the medium, characterized in that a flow meter is installed in series with the constriction device on the same measuring line, which measures the volume and volume flow, which are read by the controller, which determines at each point of the volume flow according to the pre-calibrated constriction device, according to the calibration function, the identification coefficient of the constriction device and by pressure drop and volume flow determines the density and mass flow of each normalized unit of volume. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что объемный расходомер собран в теле сужающего устройства.3. The device according to claim. 2, characterized in that the volume flow meter is assembled in the body of the narrowing device.
RU2022103888A 2022-02-14 Method and device for measuring flow and quantity of liquids and gases using reducing devices RU2783916C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783916C1 true RU2783916C1 (en) 2022-11-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082991A (en) * 1999-08-30 2001-03-30 General Electric Co <Ge> Non-iteractive method for determining mass flow
RU2009109633A (en) * 2009-03-18 2010-09-27 Александр Григорьевич Лупей (RU) DEVICE OF A HIGH-PRECISION DIFFERENTIAL-INTEGRATING MEASUREMENT OF THE DIFFERENCE OF MASSES (VOLUMES) OF LIQUID AND GAS-MEDIA BASED ON THE COMPRESSING DEVICES
RU2010108562A (en) * 2010-03-11 2011-09-20 Вячеслав Иванович Шутиков (RU) METHOD AND DEVICE FOR HIGH-PRECISION MEASUREMENT OF FLOW AND NUMBER OF LIQUID AND GAS-MEDIA ON THE BASIS OF COMPRESSING DEVICES USING AUTOMATIC CALIBRATION OF ZERO TRANSFER CONVERTER
RU2445581C1 (en) * 2010-08-24 2012-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end
CN102654410A (en) * 2011-03-03 2012-09-05 罗斯蒙德公司 Differential pressure based flow measurement
RU2743511C1 (en) * 2020-02-13 2021-02-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Flow method for measuring viscosity of newtonian and non-newtonian liquids using slit-type narrowing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082991A (en) * 1999-08-30 2001-03-30 General Electric Co <Ge> Non-iteractive method for determining mass flow
RU2009109633A (en) * 2009-03-18 2010-09-27 Александр Григорьевич Лупей (RU) DEVICE OF A HIGH-PRECISION DIFFERENTIAL-INTEGRATING MEASUREMENT OF THE DIFFERENCE OF MASSES (VOLUMES) OF LIQUID AND GAS-MEDIA BASED ON THE COMPRESSING DEVICES
RU2010108562A (en) * 2010-03-11 2011-09-20 Вячеслав Иванович Шутиков (RU) METHOD AND DEVICE FOR HIGH-PRECISION MEASUREMENT OF FLOW AND NUMBER OF LIQUID AND GAS-MEDIA ON THE BASIS OF COMPRESSING DEVICES USING AUTOMATIC CALIBRATION OF ZERO TRANSFER CONVERTER
RU2445581C1 (en) * 2010-08-24 2012-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end
CN102654410A (en) * 2011-03-03 2012-09-05 罗斯蒙德公司 Differential pressure based flow measurement
RU2743511C1 (en) * 2020-02-13 2021-02-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Flow method for measuring viscosity of newtonian and non-newtonian liquids using slit-type narrowing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5837903A (en) Device for measuring exhaust flowrate using laminar flow element
US7366621B2 (en) Program product to measure density, specific gravity, and flow rate of fluids
EP1387999B1 (en) Venturi flowmeter for use in an exhaust sampling apparatus
CN110186522A (en) Reading compensation and flow-measuring method are crossed in conjunction with the moisture of vortex street amplitude characteristic
Laurantzon et al. A flow facility for the characterization of pulsatile flows
CN107218981A (en) A kind of gas flow surveying instrument and method based on ultrasonic wave by-pass flow principle
RU2783916C1 (en) Method and device for measuring flow and quantity of liquids and gases using reducing devices
CN113899431A (en) Mobile flow online calibration system
Hajilouy-Benisi et al. Empirical assessment of the performance characteristics in turbocharger turbine and compressor
Stone et al. Non-linear and unsteady flow analysis of flow in a viscous flowmeter
CN112197831A (en) Method for measuring irregular large volume by using gas state change method
CN107436272A (en) A kind of apparatus and method based on pressure differential method accurate measurement shale air content
Winroth et al. On discharge from poppet valves: effects of pressure and system dynamics
CN107830979B (en) Visual pilot cobalt target cobalt rod flow induced vibration experimental device
JP2005017152A (en) Flowmeter, flow rate calculation method, program and recording medium
CN111337090A (en) Measuring method and measuring system for flow of cooling water pipe of engine
RU2624593C1 (en) Installation for verifying hot water meters
US20130096850A1 (en) Method for determining an absolute flow rate of a volume or mass flow
Serediuk et al. Evaluation of Measurement Uncertainty for Calibration the Domestic Gas Meters
CN110081943A (en) A kind of method of Coriolis flowmeter temperature-compensating
RU2126140C1 (en) Method measuring flow rate of medium by flowmeters of alternating pressure differential with narrowing devices
Sun et al. Vortex convection characteristics in mist flow based on fluctuating pressure measurement
CN201413167Y (en) Differential pressure type vortex mass flow meter
Rad et al. Evaluation of empirical performance characteristic of turbocharger turbine and compressor
SU775621A1 (en) Rate-of-flow meter