UA64901A

UA64901A - Method of calibrating a flow rate meter

Info

Publication number: UA64901A
Application number: UA2002119256A
Authority: UA
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-03-15

Abstract

The proposed method of calibrating a flow rate meter consists in transmitting fluid through a reference flow rate meter and the calibrated flow rate meter, which are in series arranged at the test pipeline, recording the indications of the reference flow rate meter and the corresponding output data of the analog-to-digital converter of the calibrated flow rate meter at specified instants that correspond to the steady-state fluid flow through the flow rate meters, using the obtained data to produce the graduation characteristic of the calibrated flow-rate meter, and additionally, determining the kinematic viscosity of the fluid and the parameters that characterize the position of the calibrated flow-rate meter on the test pipeline, installing the calibrated flow-rate meter on the operating pipeline at the same position as on the test pipeline, and correcting the graduation characteristic by using the data on the actual flow rate of the fluid through the operating pipeline and the corresponding output data of the analog-to-digital converter of the calibrated flow rate meter, with consideration for the kinematic viscosity of the fluid.

Description

Передбачуваний винахід належить до вимірювальної техніки і може бути використаний для атестації, градуювання і повірки витратомірів, що працюють в умовах турбулентного потоку рідин і газів.The intended invention belongs to measuring equipment and can be used for certification, calibration and verification of flowmeters operating in conditions of turbulent flow of liquids and gases.

Відомий спосіб визначення витрати рідини в трубопроводі великого діаметра (Патент РФ Мо2018786, кл.There is a known method of determining the liquid flow rate in a large-diameter pipeline (Russian Patent Mo2018786, cl.

СО1Е1/34, БВ Ме16, 1994), що включає виміри перепадів тиску на ділянці трубопроводу, що містить відвідну лінію, за точкою приєднання відвідної лінії, послідовно при відкритій і закритій відвідній лінії, вимір витрати - О у відвідній лінії і визначення витрати в трубопроводі великого діаметра за формулою а- б 1- ЧА Ай де Х, М. коефіцієнти гідравлічного опору ділянки трубопроводу відповідно із закритою і відкритою відвідною лінією;СО1Е1/34, БВ Ме16, 1994), which includes measurements of pressure drops in the section of the pipeline containing the branch line, at the point of connection of the branch line, consecutively when the branch line is open and closed, flow measurement - О in the branch line and determination of flow in the pipeline of a large diameter according to the formula ab 1- ЧА Ai de X, M. coefficients of hydraulic resistance of the pipeline section, respectively, with a closed and open branch line;

АЙ, Ат. перепади тисків, що вимірюються відповідно при закритій і відкритій відвідній лінії.AI, At. pressure drops measured, respectively, with a closed and open lead line.

Даний спосіб визначення витрати рідини в трубопроводі великого діаметра також, як і спосіб градуювання витратомірів, що заявляється, призначений для визначення витрати середовища в трубопроводі, що відрізняється за діаметром від трубопроводу, на який розрахований витратомір, і включає вимір витрати середовища. Однак відсутність подачі регульованого по витраті потоку середовища, витрата якого виміряється, через послідовно встановлені в еталонному трубопроводі контрольний витратомір і витратомір, що градуюється, і зразкову установку подачі робочого середовища, фіксації показань контрольного витратоміра і відповідних їм показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, при кожнім з "п" стабільних значень витрати середовища з діапазону виміру витратоміра, що градуюється, визначення коефіцієнта кінематичної в'язкості середовища, витрата якого виміряється, і положень датчика витратоміра, що градуюється, в еталонному і робочому трубопроводах щодо їхніх внутрішніх стінок, обчислення для кожного з зафіксованих показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, витрати середовища в робочому трубопроводі по приведених формулах не дозволяє побудувати градуювальну характеристику для використання витратоміра в трубопроводах, що відрізняються за діаметром від того, на який він розрахований без перерахування, виготовлення, установки і градуювання нової відвідної лінії.This method of determining the liquid flow rate in a large-diameter pipeline, as well as the proposed method of calibrating flow meters, is intended for determining the medium flow rate in a pipeline that differs in diameter from the pipeline for which the flow meter is designed, and includes the measurement of the medium flow rate. However, the lack of supply of a flow rate-regulated medium, the flow of which is measured through a control flowmeter and a graduated flowmeter installed in series in the reference pipeline, and an exemplary installation of the supply of the working medium, fixation of the readings of the control flowmeter and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter , at each of the "n" stable values of the flow rate of the medium from the measurement range of the graduated flowmeter, determination of the coefficient of kinematic viscosity of the medium whose flow rate is measured, and the positions of the sensor of the graduated flowmeter in the reference and working pipelines relative to their inner walls, calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flowmeter, the flow rate of the medium in the working pipeline according to the given formulas does not allow building a calibration characteristic for the use of the flowmeter in pipelines that differ in diameter etrom from the one for which it is designed without the calculation, manufacture, installation and graduation of a new branch line.

Відомий спосіб градуювання первинних перетворювачів витрати типу "напірна трубка, що осереднює" (А.с.A known method of calibrating primary flow converters of the "pressure tube averaging" type (A.s.

СРСР Ме1425456, кл.0125/00, БВ Ме35, 1988). що полягає у визначенні градуювального коефіцієнта за результатами виміру швидкості потоку в дискретних точках і величини перепаду тиску в трубці, при цьому швидкість потоку вимірюють у місцях розташування отворів відбору тиску в напірной трубці, що осереднює, потім формують співвісно з цими отворами вільні струмені зі швидкостями, рівними, тим, що вимірювалися, після чого вимірюють перепад тиску в трубці і розраховують градуйований коефіцієнт.USSR Me1425456, cl. 0125/00, BV Me35, 1988). which consists in determining the grading coefficient based on the results of measuring the flow rate at discrete points and the magnitude of the pressure drop in the tube, while the flow rate is measured at the location of the pressure sampling holes in the pressure tube, which averages, then free jets with velocities are formed coaxially with these holes, equal to what was measured, after which the pressure drop in the tube is measured and the graduated coefficient is calculated.

Даний спосіб градуювання первинних перетворювачів витрати типу "напірна трубка, що осереднює" також, як і спосіб градуювання витратомірів, що заявляється, призначений для визначення витрати середовища в трубопроводі, що відрізняється за діаметром від трубопроводу, на який розрахований витратомір, і включає вимір швидкості потоку середовища. Однак відсутність подачі регульованого по витраті потоку середовища, витрата якого виміряється, через послідовно встановлені в еталонному трубопроводі контрольний витратомір і витратоміри, що градуюється, фіксації показань контрольного витратоміра і відповідних їм показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, при кожнім з "п" стабільних значень витрати середовища з діапазону виміру витратоміра, що градуюється, визначення коефіцієнта кінематичної в'язкості середовища, витрата якого виміряється, і положень датчика витратоміра, що градуюється, в еталонному і робочому грубопроводах щодо їхніх внутрішніх стінок, обчислення для кожного з зафіксованих показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, витрати середовища в робочому трубопроводі по наведеній формулі веде до підвищеної трудомісткості відомого способу і не дозволяє побудувати градуювальну характеристику для використання відомого витратоміра в трубопроводах, що відрізняються за діаметром від того, на який він розрахований .This method of calibrating primary flow transducers of the "pressure tube averaging" type, as well as the claimed method of calibrating flowmeters, is intended for determining the flow rate of the medium in a pipeline, which differs in diameter from the pipeline for which the flowmeter is designed, and includes the measurement of the flow rate environment However, the lack of supply of flow regulated by the flow of the medium, the flow of which is measured, through the control flowmeter and the graduated flowmeter installed in series in the reference pipeline, the fixation of the readings of the control flowmeter and their corresponding readings at the output of the analog-digital converter of the graduated flowmeter, at each of "n" stable values of the flow of the medium from the measurement range of the graduated flowmeter, determination of the coefficient of kinematic viscosity of the medium whose flow is measured, and the positions of the sensor of the graduated flowmeter in the reference and working rough pipes relative to their inner walls, calculations for each of the recorded readings at the output analog-digital converter of a calibrated flowmeter, the consumption of the medium in the working pipeline according to the given formula leads to increased labor intensity of the known method and does not allow building a calibration characteristic for the use of a known flowmeter in pipelines, which distinguishes is different in diameter from the one for which it is designed.

Найбільш близьким за технічною сутністю є спосіб градуювання лічильника рідини і газу (Патент РФ Ме2010185, кл. СО1Е25/00, БВ Мо5, 1994), що полягає в подачі потоку робочого середовища через послідовно з'єднані лічильник, що повіряється, контрольний лічильник і зразкову трубопоршньову установку і звіренні показань шкали контрольного лічильника і зразкової трубопоршньової установки і шкал лічильника, що повіряється, з контрольним, при цьому попередньо подають потоки еталонних середовищ з різними фізичними характеристиками в повному діапазоні шкали контрольного лічильника, звіряють показання цієї шкали зі шкалою зразкової трубопоршньової установки і фіксують сімейство градуювальних характеристик контрольного лічильника, подачу робочого середовища через послідовно з'єднані лічильник, що повіряється, контрольний лічильник і зразкову трубопоршньову установку роблять у вузькому діапазоні шкали контрольного лічильника і визначають поточні значення коефіцієнтів лічильника, що повіряється, і контрольного лічильника і встановлюють відповідність останнього градуювальній характеристиці з фіксованого сімейства, а дослідження лічильника, що повіряється, у повному діапазоні його шкали роблять при подачі потоку робочого середовища по обвідній лінії зразкової трубопоршньовой установки.The closest in terms of technical essence is the method of calibrating a liquid and gas meter (Russian Patent Me2010185, class СО1Е25/00, BV Mo5, 1994), which consists in feeding the flow of the working medium through a serially connected meter to be verified, a control meter and a sample pipe-piston installation and comparing the readings of the scale of the control meter and the sample pipe-piston installation and the scales of the counter to be verified with the control one, while pre-supplying flows of reference media with different physical characteristics in the full range of the scale of the control meter, comparing the readings of this scale with the scale of the sample pipe-piston installation and fix the family of calibration characteristics of the control meter, the supply of the working medium through the serially connected meter to be verified, the control meter and the sample tube-piston installation are made in a narrow range of the scale of the control meter and determine the current values of the coefficients of the meter to be verified, and control meter and establish compliance with the latter's graduation characteristic from a fixed family, and the study of the meter, which is believed to be in the full range of its scale, is done when the flow of the working medium is supplied along the bypass line of the exemplary pipe-piston installation.

Даний спосіб градуювання лічильника рідини і газу також, як і спосіб градуювання витратомірів, що заявляється, включає подачу регульованого по витраті потоку середовища, витрата якого виміряється, через послідовно встановлені в еталонному трубопроводі контрольний витратомір і витратоміри, що градуюється, і зразкову установку подачі робочого середовища, фіксацію показань контрольного витратоміра і відповідних показань на виході аналогоцнфрового перетворювача витратоміра, що градуюється, при кожнім з "п" стабільних значень витрати середовища з діапазону виміру витратоміра, що градуюється, і побудову градуювальної характеристики витратоміра, що градуюється. Однак відсутність визначення коефіцієнта кінематичної в'язкості середовища, витрата якого виміряється, і положення датчика витратоміра, що градуюється, в еталонному і робочому трубопроводах щодо їхніх внутрішніх стінок, обчислення для кожного із зафіксованих показань на виході аналогоцнфрового перетворювача витратоміра, що градуюється, витрати середовища в робочому трубопроводі по наведеній формулі обмежує функціональні можливості відомого способу, призначеного для градуювання і повірки витратомірів, що встановлюються тільки в трубопроводах одного діаметра, а градуювання і перевірку витратомірів, призначених для роботи на трубопроводах, діаметр яких відрізняється від діаметра трубопроводу еталонної установки, в даний спосіб не можна здійснити.This method of calibrating the liquid and gas meter, as well as the method of calibrating flowmeters, which is claimed, includes the supply of a medium flow regulated by flow, the flow of which is measured, through the control flowmeter and flowmeters that are being calibrated, which are sequentially installed in the reference pipeline, and an exemplary installation of the supply of the working medium , fixing the readings of the control flowmeter and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter, at each of the "n" stable values of the medium flow from the measuring range of the graduated flowmeter, and the construction of the graduation characteristic of the graduated flowmeter. However, the lack of determination of the coefficient of kinematic viscosity of the medium, the flow of which is measured, and the position of the sensor of the graduated flowmeter in the reference and working pipelines relative to their inner walls, the calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter, the flow of the medium in working pipeline according to the given formula limits the functionality of the known method, designed for the calibration and verification of flowmeters installed only in pipelines of the same diameter, and the calibration and verification of flowmeters designed for work on pipelines, the diameter of which differs from the diameter of the pipeline of the reference installation, in this way cannot be carried out.

В основу передбачуваного винаходу поставлена задача розширення функціональних можливостей способу градуювання виграгомірів шляхом одержання можливості проводити на еталонній усіановці градуювання витратомірів, призначених для роботи на трубопроводах, діаметр яких відрізняється від діаметра еталонного трубопроводу.The proposed invention is based on the task of expanding the functionality of the method of calibrating flowmeters by making it possible to calibrate flowmeters intended for operation on pipelines whose diameter differs from the diameter of the reference pipeline on a reference installation.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі градуювання витратомірів, що полягає в подачі потоку робочого середовища, витрата якої виміряється, через послідовно встановлені в еталонному трубопроводі пристрій подачі робочого середовища, регульований по витраті, контрольний витратомір і витратомір, що градується, фіксаціїThe task is solved by the fact that in the method of calibrating flowmeters, which consists in supplying a flow of the working medium, the flow of which is measured, through a device for supplying the working medium, regulated by flow rate, a control flowmeter and a graduated flowmeter, fixed in series in the reference pipeline

З показань контрольного витратоміра - о; (і-1,2,....п) і відповідних показань на виході аналогоцпфрового перетворювача витратоміра, що градуюється, - Мі при кожнім з "п" стабільних значень витрати середовища з діапазону виміру витратоміра, що градуюється, і побудові граду ю вальної характеристики витратоміра, що градуюється, відповідно до винаходу додатково визначають коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища, витратаFrom the readings of the control flow meter - o; (i-1,2,...n) and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter - Mi at each of the "n" stable values of the flow rate of the medium from the measurement range of the graduated flowmeter and the construction of the graduation characteristics of the graduated flow meter, according to the invention, additionally determine the coefficient of kinematic viscosity of the medium, the flow rate

З З якого виміряється, і положення кінців датчика витратоміра, що градуюється, в еталонному трубопроводі - У и Уг щодо його внутрішньої стінки, установлюють витратомір, що градуюється, у робочий трубопровід, визначають р р положення кінців датчика витратоміра, що градуюється, - у: и У2 , щодо внутрішньої стінки робочого трубопроводу, обчислюють для кожного із зафіксованих показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що р градуюється, -М; витрату середовища в робочому трубопроводі -а за формулою се щ Мері де Зр - площина поперечного перетину робочого трубопроводу;From Z which is measured, and the position of the ends of the sensor of the graduated flow meter in the reference pipeline - U and Ug relative to its inner wall, install the graduated flow meter in the working pipeline, determine the position of the ends of the sensor of the graduated flow meter - in: and U2, relative to the inner wall of the working pipeline, are calculated for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the flow meter, which is graduated, -M; flow rate of the medium in the working pipeline - and according to the formula of Se Meri de Zr - the plane of the cross-section of the working pipeline;

МВ. Готи Морі срі. середня швидкість потоку середовища в робочому трубопроводі при витраті /, при цьому СР визначають шляхом розв'язання рівнянняMV. Goth Mori Wed. the average flow rate of the medium in the working pipeline at flow /, while SR is determined by solving the equation

Мі - МВMi - MV

Ма де - місцева швидкість потоку середовища при перебуванні витратоміра, що градуюється, в еталонному трубопроводі при показанні - М; на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, рMa de is the local medium flow rate when the calibrated flow meter is in the reference pipeline when the reading is M; at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flow meter, p

Уві - місцева швидкість потоку середовища при перебуванні витратоміра, що градуюється, в робочому трубопроводі при показанні - М; на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, р і градуювальну характеристику будують по отриманих парах значень - виграти в робочому трубопроводі - ш і відповідного йому показання на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, - Мі.Uvi is the local flow rate of the medium when the graduated flow meter is in the working pipeline when the reading is M; at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter, p and the grading characteristic are built from the obtained pairs of values - win in the working pipeline - w and the corresponding reading at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter - Mi.

Уведення визначення коефіцієнта кінематичної в'язкості середовища, витрата якого виміряється, і положення датчика витратоміра, що градуюється, в еталонному й у робочому трубопроводах щодо внутрішньої стінки кожного з них, обчислення для кожного з зафіксованих показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, щоEntering the determination of the coefficient of kinematic viscosity of the medium, the flow of which is measured, and the position of the calibrated flowmeter sensor in the reference and working pipelines relative to the inner wall of each of them, the calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the flowmeter, which

З градуюється, - Мі витрати середовища в робочому трубопроводі - с по наведених формулах як функції витрати середовища, що вимірюється витратоміром, що градуюється, в еталонному трубопроводі при тому ж значенні показання на виході аийалогоцнфрового перетворювача - М; і побудова градуювальної характерноїики по отриманих парах значень витрати в робочому трубопроводі і показання на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, дозволяє одержати градуювальну характеристику витратоміра, що градуюється, в робочому трубопроводі за результатами його градуювання в еталонному трубопроводі на еталонній градуювальній установці і тим самим істотно розширити функціональні можливості запропонованого способу градуювання витратомірів, тому що для градуювання немає необхідності шукати еталонну градуювальну установку, діаметр трубопроводу якої дорівнював би діаметру робочого трубопроводу, у якому повинен працювати витратомір, що градуюється.C is graduated, - Mi the flow rate of the medium in the working pipeline - s according to the given formulas as a function of the flow rate of the medium measured by the graduated flow meter in the reference pipeline at the same value of the reading at the output of the analog converter - M; and the construction of the calibration characteristic based on the obtained pairs of flow values in the working pipeline and the readings at the output of the analog-to-digital converter of the gradable flow meter allows to obtain the gradation characteristic of the gradable flow meter in the working pipeline based on the results of its calibration in the reference pipeline on the reference gradation installation and thereby significantly to expand the functionality of the proposed method of calibrating flowmeters, because for calibrating there is no need to look for a reference calibrating installation whose pipeline diameter would be equal to the diameter of the working pipeline in which the calibrating flowmeter should work.

На кресленнях наведені: фіг.1 - узагальнена схема еталонної градуювальної установки; фіг.2 - поперечний розріз трубопроводу (це може бути й еталонний і робочий трубопровід), на якому показані відстані кінців датчика витратоміра від внутрішньої стінки трубопроводу.The drawings show: Fig. 1 - a generalized scheme of the reference grading installation; Fig. 2 is a cross-section of the pipeline (it can be both a reference and a working pipeline), which shows the distance between the ends of the flowmeter sensor and the inner wall of the pipeline.

Еталонна гралуювальна установка, що реалізує пропонований спосіб, складається з вхідного трубопроводу 1, призначеного для подачі середовища, витрата якої повинна вимірятися, пристрою регульованої подачі робочого середовища 2, еталонного трубопроводу З, контрольного витратоміра 4, що встановлений в еталонному трубопроводі З, витратоміра, що градуюється, 5, що також встановлений в еталонний трубопровід З послідовно з контрольним витратоміром 4. При установці витратоміра в трубопровід його датчик установлюється по радіусу у трубі трубопроводу.The reference grading installation, which implements the proposed method, consists of an inlet pipeline 1, intended for the supply of the medium, the flow of which must be measured, a device for regulating the supply of the working medium 2, a reference pipeline C, a control flow meter 4 installed in the reference pipeline C, a flow meter that graduated, 5, which is also installed in the reference pipeline C in series with the control flow meter 4. When installing the flow meter in the pipeline, its sensor is installed along the radius in the pipeline pipe.

Пропонований спосіб градуювання витратомірів призначений для градуювання і повірки витратомірів, що працюють в умовах турбулентного потоку, що встановлюються в трубопроводи (робочі трубопроводи), діаметри яких відрізняються від діаметра еталонного трубопроводу, на якому проводять первинне градуювання витратоміра.The proposed method of calibrating flowmeters is intended for calibrating and verifying flowmeters operating in turbulent flow conditions, which are installed in pipelines (working pipelines), the diameters of which differ from the diameter of the reference pipeline, on which the primary calibration of the flowmeter is carried out.

Пропонований спосіб заснований на тім, що витратомір вимірює швидкість потоку в точці установки датчика витратоміра - місцеву швидкість потоку середовища - Мт. Тому при установці того самого витратоміра спочатку в одному, наприклад еталонному трубопроводі, а потім в іншому, наприклад робочому трубопроводі, що мають різні діаметри, якщо місцеві швидкості потоку середовища в точках, у яких знаходився датчик витратоміра в еталонному -The proposed method is based on the fact that the flow meter measures the flow rate at the installation point of the flow meter sensor - the local flow rate of the medium - Mt. Therefore, when installing the same flowmeter first in one, for example, a reference pipeline, and then in another, for example, a working pipeline with different diameters, if the local medium flow rates at the points where the flowmeter sensor was located in the reference pipeline -

Мто і в робочому - Мтр трубопроводах будуть однакові, то будуть однакові і показання на виході аналогоцнфрового перетворювача-М витратоміра.Mto and in the working - Mtr pipelines will be the same, then the readings at the output of the analog-to-digital converter-M flowmeter will be the same.

При цьому місцева швидкість потоку середовища в точці, що знаходиться на відстані у від внутрішньої стінки трубопроводу, і середня швидкість потоку середовища зв'язані співвідношеннямAt the same time, the local velocity of the medium flow at a point located at a distance y from the inner wall of the pipeline and the average velocity of the medium flow are related by the relation

Мте Мер, да Мер - середня швидкість потоку середовища, тобто швидкість потоку в точці середньої швидкості, що знаходиться на відстані 0,1210)) від внутрішньої стінки трубопроводу ; о - внутрішній діаметр трубопроводу;Mte Mer, da Mer - the average flow rate of the medium, that is, the flow rate at the point of the average rate, which is located at a distance of 0.1210)) from the inner wall of the pipeline; o - internal diameter of the pipeline;

МУ - коефіцієнт зміни швидкості потоку робітничого середовища в залежності від відстані датчика від внутрішньої стінки труби трубопроводу і від властивостей середовища, 1.875 0.5 0.50 14-Х --- Ух, при уд х у х 0.50 2 оці? УMU - the coefficient of change in the flow rate of the working medium depending on the distance of the sensor from the inner wall of the pipeline pipe and on the properties of the medium, 1.875 0.5 0.50 14-X --- Uh, at ud x y x 0.50 2 eyes? IN

МІ -АMI -A

У у приу с ср риу з УоIn u priu s sr riu with Uo

Уо у 20/2 м (пи и пUo in 20/2 m (pi and p

Ух Мер о - коефіцієнт, що характеризує зміну швидкості потоку в залежності від середовища, що транспортується, для природного газу, наприклад 9 -0,4; х- коефіцієнт, що характеризує властивості середовища, витрата якого повинна вимірятися витратоміром, що градуюється, .221 0.0032 --0221. 0257 "дНАег 4.5Uh Mer o - coefficient characterizing the change in flow rate depending on the transported medium for natural gas, for example 9 -0.4; x is a coefficient characterizing the properties of the medium, the flow of which must be measured by a graduated flowmeter, .221 0.0032 --0221. 0257 "dNAeg 4.5

Ве" х- пе бе /дВе «4.5Ve" h- pe be /dVe "4.5

Ве" дес е8ОVe" des e8O

М - число Рейнольдса; м - коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища.M - Reynolds number; m is the coefficient of kinematic viscosity of the medium.

Таким чином, число Рейнольдса є лінійною функцією середньої швидкості - Не-її (Мер), а коефіцієнти ХІМ в нелінійними функціями середньої швидкості - Х (Мер), ММ -Ї8(Мер).Thus, the Reynolds number is a linear function of the average speed - Ne-her (Mer), and the coefficients of ХМ in are nonlinear functions of the average speed - Х (Mer), ММ -Й8(Mer).

Однак у реальних умовах датчик витратоміра перекриває деякий перетин труби трубопроводу і тому далі під місцевою швидкістю розуміється усереднена швидкість потоку - М5, обумовлена, з одного боку, його середньою швидкістю - Мер, а, з іншого боку, лішиипми розмірами датчика і його розташуванням у трубопроводі й яка обчислюється за формулою: леї че ТеHowever, in real conditions, the sensor of the flow meter covers some section of the pipe of the pipeline, and therefore the local velocity is understood as the average speed of the flow - M5, determined, on the one hand, by its average speed - Mer, and, on the other hand, by the dimensions of the sensor and its location in the pipeline and which is calculated according to the formula: lei che Te

Ме-- - - 2 - Я ( ' -- |іарімМА(А-уау-- 2 - ж 4тш 2 Ш- т - х | арі|(А- уду 7оощуг-уеА-уг-у»)в У п(іуг ув -уг-уг) 0 у де А - внутрішній радіус труби трубопроводу; у: - відстань від стінки труби до нижнього кінця датчика; уг - відстань від стінки труби до верхнього кінця датчика; у - координата по осі датчика;Me-- - - 2 - I ( ' -- |iarimMA(A-uau-- 2 - zh 4tsh 2 Sh- t - х | ari|(A- udu 7ooshchug-ueA-ug-u")v U p( иуг ув -уг-уг) 0 у where A is the inner radius of the pipeline pipe; у: - distance from the pipe wall to the lower end of the sensor; уг - distance from the pipe wall to the upper end of the sensor; y - coordinate along the axis of the sensor;

Ф - циліндрична координата в перетині трубопроводу. . г. г. . . Ууо 2 у х 0.50Ф is a cylindrical coordinate in the cross section of the pipeline. . h. h.. . Uuo 2 in x 0.50

При інтегруванні і виконанні інших розрахунків використовується тільки значення М/ для тому що для відомих теплових датчиків значення уї»»уо.When integrating and performing other calculations, only the value of M/ is used, because for known thermal sensors, the value of ui»»uo.

Для усередненої місцевої швидкості М« потоку середовища виконуються всі співвідношення, наведені вище для місцевої швидкості потоку в точці - Мт.For the averaged local speed M« of the medium flow, all the relations given above for the local speed of the flow at the point - Mt are fulfilled.

Після інтегрування одержуємо такий вираз для усередненої місцевої швидкості:After integration, we obtain the following expression for the averaged local velocity:

М, А Мо (054-035 -О51-Ооо) и т 102 02122 9 (у-у2в-у; -уг) ви - певен Шен Уг 2 оу/2 в в де - бі» - песен АЛ У уг ол/2 в/в ої пуер іав сов) (ЗЕ 2 ол/2. в в 2 о» чл ф(юм. ов) (М. уг ол/2 в вM, A Mo (054-035 -O51-Ooo) and t 102 02122 9 (у-у2в-у; -уг) вы - певен Шен Уг 2 оу/2 в в де - бі" - songs AL у уг ол/ 2 v/v oi puer iav sov) (ZE 2 ol/2. v v 2 v» chl f(yum. ov) (M. ug ol/2 v v

З отриманого виразу видно, що усереднена місцева швидкість також є нелінійною функцією тільки середньої швидкості - Ме-ї4(Мер)It can be seen from the obtained expression that the averaged local speed is also a nonlinear function of only the average speed - Me-y4(Mer)

Тому що об'ємна витрата середовища визначається за формулою О-Мер5, де 5 - площина поперечного перетину трубопроводу, то, виміривши витрату середовища в еталонному грубопроводі за допомогою контрольного витратоміра і, зафіксувавши показання на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, і, знаючи коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища і місце розташування датчика витратоміра в еталонному трубопроводі при вимірюванні витрати, можна розрахувати місцеву швидкість потоку в місці перебування датчика витратоміра, що градуюється, в еталонному трубопроводі, далі, знаючи місце розташування датчика витратоміра в робочому трубопроводі після його установки, можна визначити середню швидкість потоку середовища в робочому трубопроводі при тому показанику на виході аналогоцнфрового перетворювача витратоміра, що градуюється, шляхом розв'язання рівняння, у якому прирівняні місцеві швидкості потоку в еталонному й у робочому трубопроводах, і обчислити по середній швидкості потоку середовища в робочому трубопроводі витрату середовища в робочому трубопроводі, за значенням витрати середовища в робочому трубопроводі і показанню аналогоцифрового перетворювача, якому він відповідає для всіх значень витрати середовища, зафіксованих при перебуванні витратоміра в еталонному трубопроводі, будують градуювальну характеристику витратоміра для робочого трубопроводу.Because the volume flow rate of the medium is determined by the formula O-Mer5, where 5 is the plane of the cross section of the pipeline, then, having measured the flow rate of the medium in the reference rough pipe with the help of a control flow meter and having recorded the readings at the output of the analog-digital converter of the graduated flow meter, and knowing the coefficient of kinematic viscosity of the medium and the location of the flowmeter sensor in the reference pipeline when measuring flow, it is possible to calculate the local flow rate at the location of the calibrated flowmeter sensor in the reference pipeline, further, knowing the location of the flowmeter sensor in the working pipeline after its installation, it is possible to determine the average flow rate of the medium in the working pipeline at the reading at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flow meter by solving the equation in which the local flow rates in the reference and working pipelines are equated, and to calculate the average flow rate eye of the medium in the working pipeline of the flow of the medium in the working pipeline, based on the value of the medium flow in the working pipeline and the reading of the analog-to-digital converter to which it corresponds for all values of the medium flow recorded when the flow meter is in the reference pipeline, build the calibration characteristic of the flow meter for the working pipeline.

Спосіб градуювання витратоміров реалізується в такий спосіб.The method of calibration of flow meters is implemented in the following way.

Попередньо визначають коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища, витрата якого виміряється, і діапазон виміру витрати середовища витратоміра, що градуюється, в еталонному трубопроводі. Коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища, витрата якого виміряється, визначають або шляхом виміру, якщо є відповідний прилад, або визначають лабораторним шляхом склад середовища, по якому по довіднику визначають цей коефіцієнтThe coefficient of kinematic viscosity of the medium, the flow of which is measured, and the measurement range of the medium flow rate of the calibrated flow meter in the reference pipeline are preliminarily determined. The coefficient of kinematic viscosity of the medium, the flow rate of which is measured, is determined either by measurement, if there is a suitable device, or the composition of the medium is determined by laboratory means, according to which this coefficient is determined according to the reference book

Діапазон виміру витрати витратоміра, що градуюється, в еталонному трубопроводі визначають, виходячи з діапазону виміру середовища в робочому трубопроводі, по формулах о 2 їйThe flow measurement range of the graduated flow meter in the reference pipeline is determined, based on the measurement range of the medium in the working pipeline, using formulas about 2

Одіп - се ве р . о 2Odip - se ve r. at 2

Орлах - Ортах ве р/ . де Ор - внутрішній діаметр робочого трубопроводу, м;Orlakh - Ortakh ve r/ . where Or is the inner diameter of the working pipeline, m;

Оз - внутрішній діаметр еталонного трубопроводу, м;Oz - internal diameter of the reference pipeline, m;

У діапазоні виміру витрати середовища в еталонному трубопроводі вибирають «п» значень витрати ОО, О», ...In the measurement range of the flow of the medium in the reference pipeline, select "n" flow values ОО, О", ...

Оп, розподілених, наприклад, рівномірно в діапазоні.Op, distributed, for example, evenly in the range.

З ЗWith Z

Для градуювання витратоміра 5 його встановлюють в еталонний трубопровід З і визначають відстані - Ух у У2 від кінців датчика витратоміра 5 до внутрішньої стінки еталонного трубопроводу по його радіусі, що проходить через точку перебування датчика витратоміра 5. У вхідний трубопровід 1 подають робоче середовище, за допомогою пристрою регульованої подачі робочого середовища 2 установлюють по контрольному витратоміру 4 витрату робочого середовища в єталоному трубопроводі З, що дорівнює О:ї, і фіксують показання аяалогоцифрового перетворювача - Мі витратоміра, що градуюється, 5.To calibrate the flowmeter 5, it is installed in the reference pipeline Z and the distances - Ux in U2 are determined from the ends of the flowmeter sensor 5 to the inner wall of the reference pipeline along its radius, which passes through the location point of the flowmeter sensor 5. The working medium is fed into the inlet pipeline 1, using device of regulated supply of the working medium 2, using the control flow meter 4, the flow of the working medium in the reference pipeline Z, which is equal to O:, is established, and the readings of the analog-to-digital converter - Mi of the graduated flow meter, 5 are recorded.

Далі за допомогою пристрою регульованої подачі робочого середовища. 2 установлюють по контрольному витратоміру 4 послідовно витрати робочого середовища в еталоному трубопроводі З, що дорівнюють О», Оз, ... Оп і при кожнім з них фіксують показання аналогоцифрового перетворювача Ме, Мз, ..., Мпа витратоміра, що градуюється,Next, with the help of a device that regulates the supply of the working medium. 2 establish the flow rate of the working medium in the reference pipeline Z, which are equal to O", Oz, ... Op, using the control flow meter 4, and at each of them, record the readings of the analog-to-digital converter Me, Mz, ..., MPa of the graduated flow meter,

ЗWITH

5. По отриманих парах значень - витрати робітничого середовища в еталоному трубопроводі З - що деїі--1,2,..., п, і показання на виході аналогоцифрового перетворювача Мі може бути побудована градуювальна характеристика витратоміра, що градуюється, 5 для робочого трубопроводу, діаметр якого дорівнює діаметру еталонного трубопроводу 3. Для випадків, коли діаметр робочого трубопроводу відрізняється від діаметра еталонного5. Based on the obtained pairs of values - the flow rate of the working medium in the reference pipeline Z - which are 1, 2,..., n, and the readings at the output of the analog-to-digital converter Mi, the calibration characteristic of the gradable flow meter 5 for the working pipeline can be constructed , the diameter of which is equal to the diameter of the reference pipeline 3. For cases when the diameter of the working pipeline differs from the diameter of the reference

Рур трубопроводу 3, витратомір, що градуюється, 5 встановлюють у робочий трубопровід і визначають відстані - у: і У2 від кінців датчика витратоміра 5 до внутрішньої стінки робочого трубопроводу по його радіусу, що проходить через точку перебування датчика. Після цього обчислюють для кожного із зафіксованих при перебуванні витратоміра 5 в еталонному трубопроводі З показань на виході аналогоцифрового перетворювача витратоміра, що градуюється, 5 - рThe pipes of the pipeline 3, the graduated flow meter 5 are installed in the working pipeline and the distances - y: and U2 are determined from the ends of the sensor of the flow meter 5 to the inner wall of the working pipeline along its radius passing through the location of the sensor. After that, calculate for each of the recorded during the presence of the flow meter 5 in the reference pipeline From the readings at the output of the analog-digital converter of the graduated flow meter, 5 - r

М; витрату середовища в робочому трубопроводі - о у такий спосіб: 1. Обчислюють середню швидкість потоку середовища в еталонному трубопроводі З для кожного значенняM; flow rate of the medium in the working pipeline - o in the following way: 1. Calculate the average flow rate of the medium in the reference pipeline Z for each value

З витрати середовища - о за формулою соFrom the consumption of the medium - o according to the formula so

Мвт 2. Обчислюють число Рейнольдса для потоку середовища в еталонному трубопроводі З для кожної витратиMW 2. Calculate the Reynolds number for the medium flow in the reference pipeline C for each flow rate

З середовища - що за формулоюFrom the environment - according to the formula

Вез- Мороз і У де Оз - діаметр еталонного трубопроводу; м - коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища, 3. Обчислюють коефіциент, що характеризує властивості потоку середовища, витрата якого виміряється вVez-Moroz and U de Oz - the diameter of the reference pipeline; m is the coefficient of kinematic viscosity of the medium, 3. Calculate the coefficient characterizing the properties of the flow of the medium, the flow of which is measured in

З еталонному трубопроводі 3, для кожного значення витрати середовища - о за формулою 0.003245: вІВей)»: 4.5 а 0. з (не Ї - 0.3164 80. (ве Ї 4. Обчислюють усереднене значення місцевої швидкості потоку робочого середовища в еталонномуFrom the reference pipeline 3, for each value of the flow rate of the medium - o according to the formula 0.003245: vIVey)": 4.5 a 0. z (not Y - 0.3164 80. (ve Y 4. Calculate the average value of the local flow rate of the working medium in the reference

З З З трубопроводі З - Ме у залежності від відстаней У! і У? за формулою ма АГ Мор (044-045 -О24 ОО») віта 5 а 51122122 (у2-уч ев -уч -у"2) 1.875 Гз 0.5 ГІ, у у бі -11-- Ж 2ЄЄ у х Ж- 2 ЙЬ У А п А 9 5 -1| --- и | тери ов іпуите | же де -Z Z Z pipeline Z - Me depending on the distance U! and U? according to the formula ma AG Mohr (044-045 -O24 ОО») vita 5 a 51122122 (y2-uch ev -uch -y"2) 1.875 Gz 0.5 ГИ, у у б -11-- Ж 2ЕЕ у х Ж- 2 ЙБ U A p A 9 5 -1| --- и | teri ov ipuite | same de -

З З віз 2111875 ре 005 реву УМ. і о? Аз Ва 1875 р 0.5 ре У у б» -11-- - ух й х Ю- - - юш/ Ах | п 4 -А- -0.,5|))-- 21 і? і оді? І Ва Ва 2 1875 з 05 Гаї, уч УFrom With visa 2111875 re 005 revu UM. and oh Az Va 1875 r 0.5 re U y b» -11-- - uh y х Ю- - - yush/ Ah | n 4 -A- -0.,5|))-- 21 and? and odi? I Va Va 2 1875 from 05 Gai, uch U

Обоо -11-- - жу йх5х Ю- - - Й У /х хх ІпП- - -0.51|--- вір ввтея яOboo -11-- - zhu yx5x Y- - - Y U /x xx IpP- - -0.51|--- believe vveteya i

М, 5. Визначають середню швідкість потоку середовища в робочому трубопроводі - СР для кожного значення показання на виході аналогоцифрового перетворювача - Мі, вирішуючи чисельними методами, наприклад, методом січних, рівнянняM, 5. Determine the average flow rate of the medium in the working pipeline - SR for each value of the reading at the output of the analog-to-digital converter - Mi, solving by numerical methods, for example, the method of secants, the equation

М - М уз ув уякому З! єчисловою величиною, а З! - усереднена місцева швидкість потоку в робочому трубопроводі, яка дорівнює гом.M - M uz in any Z! is a numerical value, and Z! - the average local flow rate in the working pipeline, which is equal to gm.

Матв вв яв п--Е вв 013-012 ОО 2) (у -уч Хей - уч - У" г) 1.875 0.5 угі ут бу - 1-2 хр --- (55 п- -11---Matv vv yav p--E vv 013-012 OO 2) (in -uch Hei - uch - U" d) 1.875 0.5 ugi ut bu - 1-2 hr --- (55 p- -11---

Й | у2 ! я Ар Ар де - р р в» - 1185 р у 0.5 Че пул я ЦУт 4/2 оці? Во ВоAnd | u2 ! I Ar Ar de - r r v» - 1185 r u 0.5 Che pool I TSUt 4/2 eyes? Wo Wo

1.875 0.5 й й бот 1 --8. в па ов 1.8 (9) р. р. Й -875 51.875 0.5 y y bot 1 --8. in the year 1.8 (9) year Y -875 5

Ога- 1--УВ --е УуА6 п У 0,5 іі ол? Ар Ар ше ! б. Обчислюють витрату середовища в робочому трубопроводі - ' для кожного показання на виході орг що Мері аналогоцифрового перетворювача - Міза формулою , де Зр - площина поперечного перетину робочого трубопроводу;Oga- 1--UV --e UuA6 p U 0.5 ii ol? Ar Ar she! b. Calculate the flow rate of the medium in the working pipeline - for each reading at the output of the analog-to-digital converter - Miza by the formula, where Zr is the plane of the cross-section of the working pipeline;

Ме. о срі - середня швидкість потоку середовища в робочому трубопроводі при витраті !, пк е ли . !Me. o average is the average flow rate of the medium in the working pipeline at flow rate !, pk e li . !

По отриманих парах значень виграти в робочому трубопроводі - ! і відповідного йому показання на виході аналогоцифрового перетворювача - М; будують градуювальну характеристику витратоміра, що градуюється, 5.Based on the received pairs of values, win in the working pipeline - ! and the corresponding reading at the output of the analog-to-digital converter - M; build the calibration characteristic of the calibrated flowmeter, 5.

Мк З сталониії / У птрубопровій пеле Щ Н Йоги т Х тттхвх 7 - Я Дорн р вх ідний | / / і трубопровід і Н і ї пристрій контрольний витратомір, ша регульованої витратомір гралуюється птолачзі робочого Щи середовищаMk Z staloniiy / In ptruboprovoy pele Sh N Yogi t H ttthvh 7 - I Dorn r vh idnyi | / / and the pipeline and its control flow meter device, the adjustable flow meter is calibrated according to the working medium

Фіг ; Кк и ком р ' - шоFig; Kk and com r ' - sho

Ки ' У , і М з 4 і А Чо ' іх 11 ряKy' U , and M with 4 and A Cho' 11 rya

І с 1 у г и х -ЩИК нан Зх 5 - витратомір. що ди КО ій - г Я традуюється дит | У -дятчик Н витратоміру. що градутєтьсяI s 1 u g y x -SHIK nan Zh 5 - flow meter. that di KO iy - g I traduyayutya dit | U - sensor H of the flow meter. that is falling

Фіг2Fig2

Claims

The method of calibrating flowmeters, which consists in supplying a flow of the working medium, the flow of which is measured, through a device for supplying the working medium, regulated by the flow rate, a control flowmeter and a calibrated flowmeter, fixed in the readings of the control flowmeter - 7 (1-1, 2,..., n), and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter - Mi, at each of the n stable values of the flow rate of the medium from the measuring range of the graduated flowmeter, and the construction of the graduation characteristic of the graduated flowmeter , which differs in that the coefficient of kinematic viscosity of the medium whose flow rate is measured and the position of the sensor ends of the graduated flow meter in the reference pipeline - U and U - relative to its inner wall are additionally determined, the graduated flow meter is installed in the working pipeline , determine the position of the ends of the sensor Р Р of the graduated flow meter, - У and Уг, which to the inner wall of the working pipeline, calculate for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flow meter - Mi R the flow rate of the medium in the working pipeline - o; , according to the formula Ро РО; what is the mayor? where Or is the cross-sectional area of the working pipeline;

Ur. og Moy FR is the average flow rate of the medium in the working pipeline at flow rate and, while C" is determined by solving the equation U - M and o vi? u? where 1 is the local flow rate of the medium at the location of the graduated flow meter in the reference in the pipeline when Mi is displayed at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter, ХВ !!! !!! z is the local flow rate of the medium at the location of the graduated flowmeter in the working pipeline when Mi is shown at the output of the analog-to-digital converter of the graduated flowmeter, and P, the calibration characteristic is built on the received pairs of values - the flow rate in the working pipeline - о; ; and the corresponding reading at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter, - Mi.