Устройство для измерения потока текучих рабочих сред



Владельцы патента RU 2368874:

Афанасенко Владимир Анатольевич (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода текучих сред по перепаду давления. Сущность: устройство содержит встроенное в трубопровод трубчатое тело, входной и выходной цилиндрические участки которого равны диаметры трубопровода. Между входным и выходным участками расположен измерительный участок, образованный прямым и обратным конусообразными каналами измерения. Диаметры меньших оснований прямого и обратного конусообразных каналов равны диаметрам входного и выходного цилиндрических участков соответственно. Стороны прямого и обратного конусообразных каналов с меньшими основаниями соединены соответственно с входным и выходным цилиндрическими участками. Большие основания прямого и обратного конусообразных каналов имеют равные диаметры и соединены между собой. При этом длина прямого конусообразного канала превышает длину обратного конусообразного канала в четыре раза. Диаметры больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов превышают диаметры их меньших оснований в 1,6 раз. В поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первыми и вторыми штуцерами для присоединения средств измерений давления. Причем первыми штуцерами снабжена область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов, а вторыми штуцерами - выходной цилиндрический участок. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода текучих рабочих сред по перепаду давления путем пропускания их непрерывным потоком в закрытых трубопроводах различного назначения через измерительное устройство переменного диаметра.

Известно устройство, содержащее конфузорно-диффузорный измерительный канал, поперечное сечение которого по ходу текучей среды постепенно сужается от полного значения на входном цилиндрическом участке до минимальной величины в характерном поперечном сечении переходного участка, а затем снова расширяется до полного значения на выходном цилиндрическом участке. В этом случае положительный перепад давления измеряют между точкой, лежащей на входном цилиндрическом участке и отвечающей полному поперечному сечению, и точкой, лежащей на переходном участке и отвечающей характерному поперечному сечению, которое является минимальным [1].

Недостатком устройства является относительно высокая громоздкость, вызванная необходимостью использования двух симметричных каналов одинаковой длины.

Известно также устройство, содержащее диффузорно-конфузорный измерительный канал, поперечное сечение которого, наоборот, по ходу текучей среды постепенно расширяется от полного значения на входном цилиндрическом участке до максимальной величины в характерном поперечном сечении переходного участка, а затем снова сужается до полного значения на выходном цилиндрическом участке. В этом случае положительный перепад давления целесообразно измерять между точкой, лежащей на переходном участке и отвечающей характерному поперечному сечению, которое является максимальным, и точкой, лежащей на выходном цилиндрическом участке и отвечающей полному поперечному сечению [2, 3].

Это устройство также характеризуется относительно высокой громоздкостью, вызванной необходимостью использования двух симметричных каналов одинаковой длины.

Кроме того, известно устройство, содержащее встроенное в трубопровод трубчатое тело, содержащее входной и выходной цилиндрические участки, расположенный между входным и выходным цилиндрическими участками канал измерения с входным участком по прямому потоку текучей среды переменного сечения, переходным участком, разделенным по длине поровну характерным поперечным сечением, и выходным участком переменного сечения, при этом измерительный канал выполнен с возможностью измерения перепада давления в одном трубопроводе с одинаковой точностью для одного и того же расхода прямого и обратного потоков текучей среды и образован прямым и обратным равнозначными каналами измерения, развернутыми в противоположные стороны симметрично относительно характерного поперечного сечения, а для отбора давления в поперечных сечениях выполнены отверстия со штуцерами для присоединения вторичных преобразователей [4].

Недостатком этого технического решения также является относительно высокая громоздкость, вызванная необходимостью использования двух симметричных каналов одинаковой длины, что снижает его технологичность и увеличивает габариты при создании, например, газовых хранилищ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, выполненное в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком с диаметрами, равными диаметру трубопровода, и расположенный между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком измерительный участок, образованный прямым конусообразным каналом измерения и обратным конусообразным каналом измерения, каждый из которых выполнен в виде усеченного конуса, причем в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первыми и вторыми штуцерами для присоединения средств измерения давления, диаметр меньшего основания прямого конусообразного канала измерения и диаметр меньшего основания обратного конусообразного канала измерения равны диаметрам входного и выходного цилиндрических участков, соответственно, стороны с меньшими основаниями прямого конусообразного канала измерения и обратного конусообразного канала измерения соединены, соответственно, с выходом входного цилиндрического участка и входом выходного цилиндрического участка, большие основания прямого конусообразного канала измерений и обратного конусообразного канала измерений имеют равные диаметры и соединены между собой, при этом обратный конусообразный канал измерений выполнен по длине меньше, чем длина прямого конусообразного канала измерений, штуцерами для подсоединения средств измерения давления снабжены входной участок равного диаметра, область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений, а также выходной цилиндрический участок [5].

Недостатком наиболее близкого технического решения является то, что используемая конструкция не обеспечивает относительно высокую точность измерений.

Требуемый технический результат заключается в обеспечении более высокой точности измерений.

Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройстве, содержащем выполненное в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком с диаметрами, равными диаметру трубопровода, и расположенный между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком измерительный участок, образованный прямым конусообразным каналом измерения и обратным конусообразным каналом измерения, каждый из которых выполнен в виде усеченного конуса, причем в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первыми и вторыми штуцерами для присоединения средств измерения давления, диаметр меньшего основания прямого конусообразного канала измерения и диаметр меньшего основания обратного конусообразного канала измерения равны диаметрам входного и выходного цилиндрических участков, соответственно, стороны с меньшими основаниями прямого конусообразного канала измерения и обратного конусообразного канала измерения соединены, соответственно, с выходом входного цилиндрического участка и входом выходного цилиндрического участка, большие основания прямого конусообразного канала измерений и обратного конусообразного канала измерений имеют равные диаметры и соединены между собой, обратный конусообразный канал измерений выполнен по длине меньше, чем длина прямого конусообразного канала измерений, первыми штуцерами для подсоединения средств измерения давления снабжена область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений, а вторыми штуцерами для подсоединения средств измерения давления - выходной цилиндрический участок, прямой конусообразный канал измерений в четыре раза превышает длину обратного конусообразного канала измерений, а диаметр большего основания прямого и обратного конусообразных каналов измерений превышает диаметр их меньшего основания в 1,6 раз.

На чертеже представлено устройство для измерения потока текучих рабочих сред.

Устройство для измерения потока текучих рабочих сред содержит встроенное в трубопровод 1 трубчатое тело 2 с входным цилиндрическим участком 3 и выходным цилиндрическим участком 4 с преимущественным их выполнением, когда их диаметры равны диаметру трубопровода 1.

Кроме того, между входным 2 и выходным 3 цилиндрическими участками расположен измерительный участок, образованный прямым конусообразным каналом 5 измерения и обратным конусообразным каналом 6 измерения, выполненными в виде усеченного конуса.

В устройстве для измерения потока текучих рабочих сред диаметр меньшего основания прямого конусообразного канала 5 измерения и диаметр меньшего основания обратного конусообразного канала 6 измерения равны диаметрам, соответственно, входного 3 и выходного 4 цилиндрических участков.

Кроме того, большие основания прямого конусообразного канала 5 измерений и обратного конусообразного канала 6 измерений имеют равные диаметры и соединены между собой, обратный конусообразный канал 6 измерений выполнен по длине меньше прямого конусообразного канала 5 измерений, первыми штуцерами 7 для подсоединения средств измерения давления снабжена область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений, а вторыми штуцерами 8 - выходной цилиндрический участок.

Преимущественным выполнением устройства для измерения потока текучих рабочих сред является такое, когда прямой конусообразный измерительный канал 5 в четыре раза превышает длину обратного конусообразного измерительного канала 6, а диаметр большего основания прямого 5 и обратного 6 конусообразных каналов измерений превышает диаметр их меньшего основания в 1,6 раз.

Устройство для измерения потока текучих рабочих сред может быть выполнено из металла.

Работает устройство для измерения потока текучих рабочих сред следующим образом.

Устройство предназначено для измерения параметров однонаправленных потоков текучих рабочих сред.

Поток текучей рабочей среды из трубопровода 1 последовательно проходит входной цилиндрический участок 3, прямой конусообразный канал 5 измерений, обратный конусообразный канал 6 измерений и выходной 4 цилиндрический участок. Прямой конусообразный канал 5 измерения и обратный конусообразный канал 6 измерения выполнены в виде усеченных конусов.

В области соединения больших оснований прямого конусообразного канала 5 измерений и обратного конусообразного канала 6 измерений регистрируется максимальное давление Р2, а в выходном цилиндрическом участке - минимальное давление Р3. Это обеспечивается тем, что к первыми штуцерам 7 и ко вторыми штуцерам 8 подсоединены как и в устройстве-прототипе средства измерения давления, например показывающие или самопишущие дифманометры или электронные приборы (на чертеже не показаны).

На основании измеренного перепада давлений можно рассчитать поток текучей рабочей среды, например, в виде величины протекающего объема в единицу времени, который будет пропорционален, как показано в [4] квадратному корню из разности Р2-Р3.

При этом экспериментально определено, что более высокая точность измерений при вариациях геометрических размеров устройства достигается, если длина прямого конусообразного канала измерений в четыре раза превышает длину обратного конусообразного канала измерений, а диаметр большего основания прямого и обратного конусообразных каналов измерений превышает диаметр их меньшего основания в 1,6 раз.

Таким образом, благодаря используемой конструкции достигается требуемый технический результат, заключающийся в обеспечении более высокой точности измерений.

Источники информации

1. Кремлевский П.П. Расходомеры счетчики количества: Справочник. 4-е издание, перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1989, с.10-18.

2. RU 2157972, G01F 1/36, 20.10.2000.

3. DE 19648588, G01F 1/40, 19.02.1998.

4. RU 2224984, С2, G01F 1/36, 27.02.2004.

5. RU 2157970, С2, G01F 1/36, G01F 1/44, 20.10.2000.

Устройство для измерения потока текучих рабочих сред, содержащее встроенное в трубопровод трубчатое тело с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком с диаметрами, равными диаметру трубопровода, и расположенным между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком измерительным участком, образованным прямым конусообразным каналом измерения и обратным конусообразным каналом измерения, каждый из которых выполнен в виде усеченного конуса, причем в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первыми и вторыми штуцерами для присоединения средств измерения давления, диаметр меньшего основания прямого конусообразного канала измерения и диаметр меньшего основания обратного конусообразного канала измерения равны диаметрам входного и выходного цилиндрических участков соответственно, стороны с меньшими основаниями прямого конусообразного канала измерения и обратного конусообразного канала измерения соединены соответственно с выходом входного цилиндрического участка и входом выходного цилиндрического участка, большие основания прямого конусообразного канала измерений и обратного конусообразного канала измерений имеют равные диаметры и соединены между собой, при этом обратный конусообразный канал измерений выполнен по длине меньше, чем длина прямого конусообразного канала измерений, первыми штуцерами для подсоединения средств измерения давления снабжена область соединения больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений, а вторыми штуцерами для подсоединения средств измерения давления - выходной цилиндрический участок, отличающееся тем, что длина прямого конусообразного канала измерений в четыре раза превышает длину обратного конусообразного канала измерений, а диаметры больших оснований прямого и обратного конусообразных каналов измерений превышают диаметры их меньших оснований в 1,6 раз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для измерения количества рабочей среды, подаваемой к потребителю, например для измерения количества подаваемого ингибитора гидратообразования (метанола) в технологические линии газовых промыслов и скважины.

Изобретение относится к области диагностики технического состояния и испытания как бензиновых ДВС в системах с принудительной вентиляцией картера (4-6 л/мин), так и дизельных ДВС большой мощности (более 180 кВт) строительных, дорожных, коммунальных машин.

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для оперативного измерения расхода газа с учетом пульсаций потока, в частности на газоизмерительных станциях (ГИС).

Изобретение относится к области технического диагностирования и может быть использовано для определения технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания по расходу газов, прорывающихся в картер из камеры сгорания через кольцевые уплотнения поршней.

Изобретение относится к технике измерения расхода газовой среды, в частности природного газа. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода текучих сред по перепаду давления в закрытых трубопроводах различного назначения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкости, газа и пара в напорных трубопроводах. .

Система включает в себя расходомер, имеющий датчик дифференциального давления, присоединенный параллельно трубке Вентури к трубопроводу, и фракциомер с двухпиковым источником энергии, каждый из которых функционально соединен с цифровым процессором. Система дополнительно включает в себя насос, присоединенный к трубопроводу на входе в расходомер, который вводит, по меньшей мере, одну импульсную порцию известного количества жидкости, достаточную по объему, чтобы временно увеличить жидкую фазу на количество, обнаруживаемое расходомером. После введения жидкой импульсной порции в многофазный поток, цифровой процессор вычисляет изменения в процентном содержании жидкой и газовой фаз, которые должны были произойти в результате введения импульсной порции и сравнивает вычисленные изменения с фактическими изменениями, чтобы калибровать расходомер. Затем измеренное увеличение в жидком потоке вычитают из полного измеренного жидкостного потока, чтобы определить фактический процент потока жидкости. Технический результат - повышение точности измерения процентного содержания жидкой и газовой фаз в многофазном флюиде, когда одна фаза составляет небольшую часть. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение применяется для корректировки при осуществлении коммерческих расчетов за фактически потребленный природный газ в виде топлива для циклически работающего газопотребляющего оборудования. Счетчик циклов работы газопотребляющего оборудования состоит из корпуса, датчика-реле давления и счетчика электрических импульсов. Датчик-реле давления в приборе соединяется с газопроводом. В момент включения котла давление колеблется: падает до 20 мбар, поднимается до 60 мбар. Датчик-реле давления установлен на 30-35 мбар, срабатывает и посылает электрический импульс на счетчик, который отсчитывает очередной цикл, период времени между включением в работу газопотребляющего оборудования и его остановом. Инерционная погрешность возникает, когда водогрейный котел нагрел воду в системе и остановился. Поток газа в трубопроводе остановился. При этом счетчик продолжает по инерции вращаться. Суммарная инерционная погрешность определяется как произведение количества циклов работы газопровода на величину инерционной погрешности измерительного комплекса. Затем суммарная инерционная погрешность вычитается из общего объема, полученного измерительным комплексом за месяц. Технический результат - создание устройства для счета циклов работы газопотребляющего оборудования. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу 1 для измерения дебита различных текучих сред, присутствующих во множестве различных многофазных потоков (С), при прохождении каждого через соответствующий основной трубопровод (2). Устройство (1) включает блок для измерения (3) для каждого трубопровода (2). Каждый блок для измерения (3) включает устройство для отбора проб (4). Каждый блок для измерения (3) включает первые и вторые средства для измерения (5) перепада давления, расположенные ниже по технологической линии соответствующего устройства для отбора проб (4). Устройство (1) включает сепаратор фаз (8), соединенный с блоком для измерения (3). Устройство (1) включает средства отбора (18), расположенные между блоком для измерения (3) и сепаратором (8), для обеспечения последнего сообщением с одним из предусмотренных устройств для отбора проб (4). Устройство (1) включает третьи средства для измерения (12), соединенные с сепаратором (8), для измерения выходящего дебита различных отделенных текучих сред, и средства обработки данных, подходящие для получения и обработки данных, полученных при использовании устройств для измерения (5, 7, 12). Технический результат - точное измерение дебита фаз в многофазных потоках; обеспечение отвода значительных масс многофазных потоков; сокращение дебита отделяемого многофазного потока, и, следовательно, снижение общих трудозатрат. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам управления производственным процессом или его контроля. Система (102) для измерения потока технологической жидкости в технологической трубе (106) в производственном процессе содержит ограничивающий поток элемент (110) в технологической трубе. Первый датчик (124) дифференциального давления выполнен с возможностью измерения первого дифференциального давления на ограничивающем поток элементе (110) под действием потока технологической жидкости (104). Второй датчик (130) дифференциального давления выполнен с возможностью измерения второго дифференциального давления в технологической жидкости (104) на ограничивающем поток элементе (110). Электронная схема выполняет диагностику на основе первого дифференциального давления и второго дифференциального давления. Технический результат – повышение точности диагностики и контроля. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода текучих и газообразных рабочих сред по перепаду давления путем пропускания их в закрытых трубопроводах через устройство для измерения потока жидкости. Устройство для измерения потока жидкости содержит выполненное в виде встроенного в трубопровод трубчатого тела с входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком, внутренние диаметры которых равны внутреннему диаметру трубопровода, и расположенный между входным цилиндрическим участком и выходным цилиндрическим участком трубчатого тела измерительный участок, причем в поперечных сечениях трубчатого тела выполнены отверстия с первым и вторым штуцерами для присоединения средств измерения давления, внутренний диаметр измерительного участка выполнен переменным с плавным увеличением диаметра от входного цилиндрического участка в направлении выходного цилиндрического участка с последующим плавным уменьшением в направлении выходного цилиндрического участка, переход от плавного увеличения внутреннего диаметра измерительного участка к плавному уменьшению его внутреннего диаметра выполнен дугообразным в сечении, отверстие с первыми штуцерами для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле непосредственно перед максимальным внутренним диаметром измерительного участка, а отверстие со вторым штуцером для присоединения средств измерения давления выполнено в трубчатом теле в конце измерительного участка. Технический результат - повышение точности измерения расхода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к клапану, выполненному с возможностью обеспечения непосредственного измерения расхода. Предложен клапан, имеющий кожух/корпус, выполненный с возможностью размещения в трубопроводе, по которому протекает поток текучей среды, или являющийся его частью, а также выполненный с по меньшей мере одним отводным отверстием для отбора давления, расположенным по меньшей мере в одном месте вдоль трубопровода, для обеспечения возможности измерения давления потока текучей среды в трубопроводе; а также имеющий поворотную измерительную диафрагму, выполненную с возможностью поворота в корпусе или кожухе клапана на поворотной оси, расположенной в месте вдоль трубопровода, отличном от места расположения указанного отводного отверстия для отбора давления, между первым поворотным положением, обеспечивающим возможность нормальной работы потока текучей среды, и вторым поворотным положением, по существу перпендикулярным потоку текучей среды, обеспечивающим возможность непосредственного измерения расхода текучей среды, определяемого, основываясь на сигналах, измеряемых датчиком отводного отверстия для отбора давления, содержащим информацию об измеренном давлении в отводном отверстии для отбора давления, когда измерительная диафрагма находится во втором поворотном положении. Технический результат – создание клапана, выполненного с возможностью обеспечения непосредственного измерения расхода. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2009-09-27 2013-03-21T04:57:35
Наверх