SU1016677A1

SU1016677A1 - Turbine-type flowmetere

Info

Publication number: SU1016677A1
Application number: SU813351411A
Authority: SU
Inventors: Игорь Петрович Андреев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6639
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1983-05-07

Abstract

ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий установленные внутри трубопровода одна за другой, две турбинки и их узлы съема сигнала, выходы которых подключены к входам делител частот. преобразователь аналог - код,- вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинкц-, расположенной первой по потоку, а выход - с одним из входов блока ко рекции, второй вход которого соединен с выходом делител частот, а выход - с вторичным прибором , отличающийс тем, что, с целью повышени точности изме- рени в услови х непосто нства эпюры скоростей, в нем лопастна решетка турбинки, установленной второй по потоку , расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода , причем отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопас (Л тей первой составл ет не более 0,5. Од Од МA TURBINE FLOWMETER, containing one after another installed two turbines and their signal pickup nodes, the outputs of which are connected to the inputs of a frequency divider. An analogue converter is a code, the input of which is connected to the output of the turbine-pickup unit located first in the stream, and the output to one of the inputs of the correction unit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, and the output to the secondary device By the fact that, in order to increase the accuracy of the measurement under conditions of non-stability of the velocity diagram, the blade grid of the impeller installed second in its flow is located in the near-wall area of the pipeline and has an internal diameter of at least 0.75 of the diameter of the pipeline and the ratio of the height of the blades of the second impeller to the height of the lobes (the first one is not more than 0.5.

Description

Изобретение относитс к измеритель ной технике и мойет быть использовано в системах контрол расходов в зких сред, например на магистральных трубо проводах нефти и газа, и при стендовы испытани х силовых установок. Известен турбинный расходомер дл измерени расхода в зких сред, содержащий турбинку, установленную соосно по потоку внутри трубопровода, узел съема сигнала и показывающий прибор Т Недостатком этого устройства вл етс , значительное вли ние изменени эпюры скоростей на показани турбинного расходомера. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс турбинный расходомер, содержащий установленные внутри трубопровода одна за другой две турбинки и их узлы съема сигнала, выходы которых подключены к входам делител частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинки, расположенной .первой по потоку а выход - с одним из входов блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом делител частот, а выход - с вторичным прибором. Одна турбинка расходомера вл етс измерительнои , а втора имеет иной угол наклона лопастей и вл етс компенсационной С2 .The invention relates to a measuring technique and can be used in control systems for the flow of viscous media, for example, on main pipelines of oil and gas, and during bench tests of power plants. A turbine flow meter is known for measuring the flow rate of viscous media containing a turbine installed coaxially along the flow inside the pipeline, a signal pickup unit and indicating a device T. The disadvantage of this device is the significant effect of changing the velocity plot on the turbine flow meter readings. The closest to the invention to the technical essence is a turbine flowmeter containing two impellers installed one after another in the pipeline and their signal pickup nodes, whose outputs are connected to the inputs of a frequency divider, analog converter - a code whose input is connected to the output of the signal block of the turbine signal, located on the first stream and the output with one of the inputs of the correction unit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, and the output with the secondary device. One impeller of the flow meter is measuring, and the second has a different angle of inclination of the blades and is compensatory C2.

Недостатком известного расходомера вл етс чувствительность к изменению в зкости и эпюры скоростей,что обус-, ловливает низкую точность измерени .A disadvantage of the known flow meter is its sensitivity to changes in viscosity and velocity diagram, which causes low accuracy of measurement.

Цель изобретени - повышение точности измерени в услови х непосто нства эпюры скоростей.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy under conditions of non-uncertainty of the velocity diagram.

Поставленна цель достигаетс тем, что в турбинном расходомере, содержащем установленные внутри трубопровода одна за другой две турбинки и их узлы съема, выходы которых подключены к входам делител частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинки, расположенной первой по потоку , а выход - с одним из входов блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом делител частот. а выход - с вторичным прибором, лопастйл решетка турбинки, установленной второй по потоку, расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода, причем отношение высоты лопастей второй турбинки к выны к входам корректирующего устройства 17,выход которого соединен с вторичным прибором 18.The goal is achieved by the fact that in a turbine flow meter containing two impellers installed one after another and their removal stations, the outputs of which are connected to the inputs of a frequency divider, is an analog converter — a code whose input is connected to the output of flow, and the output - with one of the inputs of the correction unit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider. and the output is with the secondary device, the blade of the impeller installed second in the flow is located in the near-wall region of the pipeline and has an internal diameter of not less than 0.75 of the diameter of the pipeline, and the ratio of the height of the blades of the second turbine to the output to the inputs of the corrective device 17, the output of which is connected with secondary device 18.

Турбинный расходомер работает следующим образом.Turbine flow meter works as follows.

Под действием потока турбинка 1 вращаетс в подшипниковых опорах 2 и 3 внутри трубопровода и индуцирует в узле 13 съема частотный сигнал, частота которого пропорциональна расходу. Поток, пройд участок 9 стабилизации потока, приводит во вращение дополнительную турбинку 5, установленную в подшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. При этом скорость вращени турбинки 5 сильно зависит от изменени эпюры.скоростей (фиг.2). Дл расчетной эпюры скоростей угол атаки дл лопасти 10, установленной на ступице 11 с помощью спицы 12, тот же, что и дл лопасти основной турбинки. Поэтому скорость вращени турбинки 5 может .незначительно отличатьс от скорости вращени турбинки 1.Under the action of the flow, the turbine 1 rotates in the bearings 2 and 3 inside the pipeline and induces in the pickup unit 13 a frequency signal whose frequency is proportional to the flow rate. The flow, having passed the flow stabilization section 9, causes the additional turbine 5 to rotate, which is installed in the bearings 6 and 7 inside the pipeline 8. In this case, the rotation speed of the impeller 5 strongly depends on the change in the diagram of velocities (Fig. 2). For the calculated velocity profile, the angle of attack for the blade 10 mounted on the hub 11 using the spokes 12 is the same as for the blade of the main impeller. Therefore, the rotational speed of the impeller 5 may be slightly different from the rotational speed of the impeller 1.

При изменении эпюры скоростей скорость вращени турбинки 1 измен етс незначительно (однако это вл етс источником погрешности), а скорость вращени турбинки 5, как видно из соте лопастей первой составл ет не более 0,5. На фиг.1 схематически изображен турбинный расходомер; а на фиг.2 изменение эпюры скоростей и конфигураци лопасти второй турбинки. . Расходомер состоит из первой турбинки -1, установленной в подшипниковых опорах 2 и 3 внутри трубопровода k, и второй турбинки 5, установленной в подшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. Между трубопроводами 4 и 8 размещен участок 9 стабилизации потока. Лопасть турбинки 5 отличаетс от лопасти турбинки 1 тем, что ее центральна часть выполнена пустотелой с внутренним диаметром не менее 0,75 диаметра трубопровода, а отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопастей первой составл ет не более 0,5- Это достигаетс тем, что между лопастью 10 и ступицей 11 установлена спица 12 (фиг.2). Узел 13 съема сигнала турбинки 1 подключен к входам преобразовател It аналог - код и делител 15 частот. Узел 16 съема сигнала турбинки 5 подключен к второму входу делител 15 частот. Кодовые выходы делител 15 частот и преобразовател 14 подключе310 фиг.2, определ етс скоростью поверх костного (вдоль внутренней поверхности трубопровода) сло потока, регистрируемого лопастью 10 и не регистрируемого спицей 12. При отношении высоты лопасти 10 к высоте лопасти 1 в пределах 0,2-0,5 скорость вращени турбинкй 5 заметно отличаетс от скорости вращени турбинкй 1, это отличие тем сильнее,чем заметнее из-. мен ютс в зкость и эпюра скоростей. Частотный сигнал с узла 16 съема сигнала турбинкй 5.и частотный сигнал с узла 13 съема сигнала измерительной турбинкй 1 поступают на входы преобразовател 1 аналог - код и Делител 15 частот, который, производ деление частот,показывает как измен ет77 . . 4 с эпюра.скоростейвнутри трубопрово дов . Кодовые сигналы с преобразовате k аналог л 14 аналог - код с делител 15 час тот поступают на корректирующее устройство 17 и далее на вторичный прибор 18. На вторичном приборе 18 отображаетс расход-с учетом вли ни изменени эпюры скоростей. Экономический эффект от использовани изобретени достигаетс благодар повышению точности измерени в услови х непосто нства эпюры скоростей по сечению трубопровода. При использовании предлагаемого расходомера на магистральных трубопроводах нефти и газа и при стендовых испытани х погрешность измерени снижаетс на 0,03-0,U.When the velocity profile changes, the rotational speed of the impeller 1 varies slightly (however this is a source of error), and the rotational speed of the impeller 5, as can be seen from the cell of the first blades, is not more than 0.5. Figure 1 schematically shows a turbine flow meter; and in Fig. 2, a change in the velocity profile and the blade configuration of the second impeller. . The flow meter consists of the first impeller -1 installed in the bearings 2 and 3 inside the pipeline k, and the second impeller 5 installed in the bearings 6 and 7 inside the pipeline 8. Between the pipelines 4 and 8 there is a flow stabilization section 9. The blade of the impeller 5 differs from the blade of the impeller 1 in that its central part is hollow with an internal diameter of at least 0.75 of the diameter of the pipeline, and the ratio of the height of the blades of the second turbine to the height of the blades of the first is not more than 0.5. between the blade 10 and the hub 11 is set needle 12 (figure 2). Node 13 of the signal removal of the impeller 1 is connected to the inputs of the converter It analogue - code and a divider of 15 frequencies. Node 16 removal signal of the impeller 5 is connected to the second input of the divider 15 frequencies. The code outputs of the frequency divider 15 and transducer 14 are connected by figure 2 of figure 2, determined by the speed over the bone (along the inner surface of the pipeline) flow layer recorded by the blade 10 and not recorded by the needle 12. With a ratio of the height of the blade 10 to the height of the blade 1 within 0.2 The rotational speed of the turbine 5 differs markedly from the speed of rotation of the turbine 1; this difference is all the more pronounced the more noticeable. viscosity and velocity diagram vary. The frequency signal from node 16 of the signal removal of the turbine 5. and the frequency signal from node 13 of the signal removal of measuring turbine 1 arrive at the inputs of the converter 1 analogue - code and frequency divider 15, which, when producing the frequency division, shows how i change 77. . 4 with epuret. Speeds inside pipelines. The code signals from the converter k analogue l 14 analogue - the code from the 15th hour divider is fed to a correction device 17 and further to the secondary device 18. On the secondary device 18, the flow rate is displayed, taking into account the effect of a change in the velocity plot. The economic effect of using the invention is achieved due to an increase in the accuracy of measurement under conditions of inconsistency of the velocity profile over the cross section of the pipeline. When using the proposed flow meter on oil and gas pipelines and bench testing, the measurement error is reduced by 0.03-0, U.

Claims

TURBINE FLOW METER, containing installed inside the piping. water one after the other, two turbines and their nodes. signal pickup, the outputs of which are connected to the inputs of the frequency divider, an analog converter is a code, whose input is connected to the output of the signal pickup node of the turbine, located first in the stream, and the output with one of the inputs of the correction unit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, and the output to the secondary device, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement in the conditions of inconstancy of the velocity diagram, the blade array of the turbine installed in the second stream is located in it in the pipeline in the wall region and has an inner diameter of at least 0.75 pipeline diameter, the ratio of the height e lo- mouths of the second impeller to the height of the first lopas- ® Tei is not more than 0.5.

05 • SJ M