SU1530911A1 - Способ измерени расхода вещества с помощью сужающего устройства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерению расхода потоков жидкостей, газов и паров, может найти применение при создании расходомеров, измер ющих расход с помощью стандартных сужающих устройств, и направлено на повышение точности измерени  расхода в области непосто нного коэффициента расхода. Периодически часть измер емого вещества из потока до сужающего устройства 1 отвод т через капилл рную трубку 5 в поток вещества за ним и дополнительно определ ют перепад давлени  на сужающем устройстве 1 в период отвода вещества. По измеренным значени м перепадов давлений, а также плотности, диаметрам трубопровода 8 и сужающего устройства 1, зависимости коэффициента расхода в функции числа Рейнольдса, заложенных в пам ть вычислительного устройства 3, определ ют величину расхода. 1 ил.

Description

ел

со

о

СО

Из обретение относитс  к измерению расхода потоков жидкостей, газов и паров и может найти применение при создании расходомеров, измер ющих расход при малых числах Рейнольдса, которые, в свою очередь, могут найти применение в любой отрасли народного хоз йства, где необходимо проведение контрольно-учетных операпий вещества. Цель изобретени  - повышение точности при непосто нном коэффициенте расхода,

На чертеже показана схема одного из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит стандартное сужающее устройство I, дефманометр 2, специализированное управл ющее вычислительное устройство 3, устройство 4 вывода, капилл рную трубку 5, исполнительный механизм 6, поворотную заслонку 7, трубопровод 8 с измер емой жидкостью.

Один вход дифманометра 2 подключен к трубопроводу 8 до сужающего устройства I, а другой - после сужающего устройства 1, встроенного в трубопровод 8, выход дифманометра 2 сое- |динен с входом сттециализированного управл ющего вычислительного устройства 3, один выход которого соединен с устройством 4 вывода, другой выход - с входом исполнительного механизма 6, выход которого соединен с поворотной заслонкой 7, капилл рна  трубка 5 одним концом через поворотную заслонку 7 Соединена с трубопроводом 8 до сужающего устройства 1, а вторым - на пр мую после сужающего устройства 1.

Способ осуществл етс  следующим образом.

При закрытой заслонке 7 весь поток вещества в трубопроводе 8 проходит через сужающее устройство 1 . Вел1Г4ина перепада давлени  и Р на сужающее устройство при закрытой заслонке 7, измеренна  дифманометром 2, поступает на вход управл ющего вычислительного устройства 3. Па выходе управл ющего вычислительного устройства 3 периодически вырабатьгеаетс  сигнал, управл ющий исполнительным механизмом 6, который открьшает заслонку 7 .

Часть вещества в трубопроводе 8 через открытую заслонку 7 и капилл рную трубку 5 отводитс  в поток за сужающее устройство 1. Массовый расход

вещества в трубопроводе Q равен сумме массовых расходов вещества через сужающее устройство и через капилл рную трубку Q при открытой заслонке,

т.е.

5

0

5

0

5

0

5

Q Q - Q,,.

Измеренна  дифманометром 2

(1)

величина перепада давлени  4Ро на сужающем устройстве 1 при открытой заслонке в период отвода вещества через капилл рную трубку также поступает на вход управл ющего вычислительного устройства 3. В пам ти вычислительного устройства хран тс  необходимые данные диаметров трубопровода и сужающего устройства, зависимость коэффициента расхода в функции числа Рейнольдса , поправочные множители и т.д. В вычислительном устройстве 3 происходит обработка результатов измерений и определ етс  искомый расход. Полученный результат регистрируетс  устройством 4 вывода.

Массовьй расход Q, определ емый с помощью сужающих устройств, выражаетс  следующим образом:

-Ц-- 7ш7 ,(2)

коэффициент расхода;

поправочный множитель на расширение i

диаметр отверсти  сужающего

устройства;

перепад давлени  на

устройстве;

плотность измер емой среды. Значение массового расхода Q св зано с числом Рейнольдса, отнесенного к диаметру трубопровода D выражением

Re 0,0361 ,(3)

где |u - динамическа  в зкость измер емой среды.

Q о(

где

о(

d ЙР Р

0

5

Дл  движени  жидкости через капилл р справедливо уравнение Пуазейл  fr

К

где Q

г

1

К

йР

к

(А)

f Г f

массовый расход вещества через капилл рную трубку; радиус капилл ра; длина капилл ра; Р к - перепад давлени  на капилл ре;

К - посто нный числовой коэффициент .

Таким образом, из изложенного следует , что расход вещества Q, коЭ(}кЬи- циент расхода d и число Рейнольдса Re в общем виде могут быть представлены:

Q - f ,(с, йР); d f,(Re); Re - f(Q, p).

Подставл   величину о/ из зависимости (6) и значение числа Рейнольдса из (7) в выражение (5) , получают

Q (4Рк. |u).(8)

В выражении (8) ЛР - перепад давлени  на сужающем устройстве при эа- крытрй заслонке. Зависимость дл  расхода вещества через сужающее устройство при открытой заслонке имеет вид

QJ - f( ДР, /), (8а)

где 4Рл - перепад давлени  на сужающем устройстве при открытой заслонке.

Расход вещества Q через капилл рную трубку в соответствии с (4) зависит от ЛР и р , т.е.

Q f,(/lP,, ),(9)

где ЛРц, перепад давлени  на капилл рной трубке.

Причем РК . если осуществл ть отвод вещества через капилл рную трубку на таком же рассто нии, на каком осуществл етс  отбор давлений до и после сужающего устройства.

0

5

5

Подставл   зависимости (8), (8р)и (9) в уравнение (1) и реша  его относительно U, получают I

(U f/dP, ЛР) .(10)

Подставл   (10) в выражение (8),

получают

Q f ,(dP , ЛР).(II)

Таким образом, как видно из зависимости (11), по измерени м перепада давлени  /IP на сужающем устройстве до отвода вещества и перепада давлени  /1Р в период определ ют величину расхода Q.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  расхода вещества с помощью сужающего устройства, включающий измерение перепада давлени  на сужающем устройстве при известной плотности вещества, отличаю. - щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности измерений при непосто нном коэффициенте расхода, периодически часть вещества из потока до сужающего устройства отвод т через капилл рную трубку в поток вещества за ним, дополнительно определ ют перепад давлени  на сужающем устройстве в период отвода вещества и по измеренным значени м перепада давлени  на сужающем устройстве до отвода вещества и в период отвода определ ют величину расхода.