Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов



Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов
Способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов

 


Владельцы патента RU 2558635:

Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" (RU)

Предлагается способ поверки электромагнитного расходомера жидких металлов с помощью проливного расходомерного стенда, работающего на водопроводной воде при комнатной температуре. Электромагнитный расходомер для жидких металлов имеет трубу с электродами, индуктор низкочастотного магнитного поля и электронный преобразователь. Расходомер не имеет изоляционного покрытия канала, а электроды приварены к внешней стороне трубы. Предлагаемый способ состоит в следующем. Производится предварительная, т.е. предпроливная подготовка расходомера жидкого металла к поверке на водяном расходомерном стенде. Предварительная подготовка состоит в том, что в канал вставляется электроизоляционная футеровка с электродами, которая защищает индуцированное электрическое поле в измеряемой среде от шунтирующего действия металлической стенки канала. Футеровка может быть выполнена из резины. Кроме того, вход электронного преобразователя подключается к электродам, установленным на футеровке канала, а не к электродам расходомера, приваренным к внешней стенке трубы. Расходомер поверяется на водяном проливном расходомерном стенде таким же образом, как поверяется расходомер общепромышленного назначения. На мерный участок трубы водяного проливного расходомерного стенда устанавливается поверяемый расходомер со вставленной в него футеровкой. Через канал расходомера пропускается нормированный поток водопроводной воды при комнатной температуре. По результатам поверки расходомера на водяном расходомерном стенде определяется коэффициент преобразования расходомера по формуле

где α - показания электронного преобразователя, Q - объемный расход водопроводной воды. После испытаний расходомера на водяном расходомерном стенде производится послепроливная подготовка расходомера. Из расходомера изымается футеровка, вход электронного преобразователя подключается к электродам, приваренным к наружной поверхности трубы расходомера, а в электронном преобразователе программными методами производится корректировка коэффициента преобразования посредством введения поправок, учитывающих различие условий поверки расходомера на воде и жидком металле. При этом коэффициент преобразования расходомера на жидком металле Km вычисляется по формуле

Поправка kD учитывает изменение диаметра канала, вызванное введением электроизоляционной футеровки, а поправка kM учитывает шунтирующее действие проводящей стенкой канала при измерении жидкого металла. Поправка kD вычисляется по формуле

где DF - диаметр канала с футеровкой, D1 - диаметр канала без футеровки при рабочей температуре жидкого металла. Поправка kM вычисляется по формуле

где D2 - наружный диаметр трубы при рабочей температуре, σ и σt - проводимость жидкого металла и материала трубы при рабочей температуре. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении точности измерения расхода жидкого металла в трубах большого диаметра. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электромагнитным расходомерам, предназначенным для измерения расхода жидких металлов.

Известны электромагнитные расходомеры жидких металлов, принцип действия которых основан на законе электромагнитной индукции [1]. Электромагнитный расходомер имеет трубу из нержавеющей стали без изоляционного покрытия внутренней поверхности, электроды, приваренные к наружной поверхности стенки трубы, индуктор, создающий переменное низкочастотное магнитное поле в рабочей зоне канала и электронный преобразователь, преобразующий разность потенциалов между электродами в показание величины объемного расхода жидкого металла.

При движении по каналу жидкого металла, пересекающего магнитное поле, возбуждается электрическое поле, которое образует циркуляционные токи в жидком металле и контактирующей с ним стенке трубы. В результате протекания токов по стенке трубы между электродами возникает разность потенциалов, которая служит мерой объемного расхода жидкого металла.

Электромагнитные расходомеры обычно применяются для измерения расхода жидкометаллического теплоносителя в атомных энергетических установках.

Электромагнитные расходомеры жидких металлов поверяются с помощью проливных расходомерных стендов, рабочей жидкостью которых является жидкий металл. Эти стенды представляют собой весьма сложную конструкцию, связанную с тем, что жидкий металл - агрессивная среда при высокой температуре.

Поверка расходомера осуществляется следующим образом. На мерный участок трубы расходомерного стенда устанавливается поверяемый расходомер. Через канал расходомера пропускается нормированный поток рабочей жидкости - жидкого металла. По результатам поверки расходомера определяется коэффициент K преобразования расходомера

Где α - показания электронного преобразователя, Q - объемный расход рабочей жидкости.

Недостатком указанного способа поверки расходомера является сложность используемого оборудования и дороговизна эксплуатации жидкометаллического расходомерного стенда. В России отсутствуют расходомерные стенды жидкого металла для поверки расходомеров с диаметрами канала более 100 мм. Поэтому отсутствует возможность поверить электромагнитный расходомер с диаметром канала, например, 500-600 мм на рабочей среде, которой является жидкий металл.

Известен способ поверки электромагнитных расходомеров общепромышленного назначения с помощью проливного расходомерного стенда, рабочей жидкостью которого является водопроводная вода. Расходомерные стенды, рабочей жидкостью которых является водопроводная вода при комнатной температуре, по принципу действия аналогичны жидкометаллическому стенду, но по конструкции значительно проще, поэтому они позволяют проводить поверку расходомеров с диаметрами до 600 мм и более, а точность поверки значительно выше. Однако на водяных проливных расходомерных стендах поверяются только электромагнитные расходомеры, у которых имеется изоляционное покрытие канала, а электроды введены внутрь стенки канала и изоляционного покрытия до касания с измеряемой жидкостью. Т.е. на водяных расходомерных стендах поверяются только электромагнитные расходомеры общепромышленного назначения.

Электромагнитный расходомер для жидкого металла не имеет изоляционного покрытия канала, а электроды приварены к внешней стороне трубы, поэтому он не может измерять расход водопроводной воды. Индуктированное в водном потоке электрическое поле замыкается металлической стенкой трубы, и между электродами отсутствует разность потенциалов, которая должна быть мерой расхода. Только когда электропроводность измеряемой среды достигает таких высоких значений, как у жидкого металла, циркуляционные токи, протекающие по стенке канала, создают между электродами напряжение, достаточное для измерений электронным преобразователем. Причем в этом случае шунтирующий эффект стенки канала для расходомеров с диаметром канала 500-600 мм не превышает 2-3% потери сигнала.

Целью предлагаемого изобретения является применение для поверки электромагнитного расходомера жидкого металла расходомерного стенда, рабочей жидкостью которого является водопроводная вода при комнатной температуре.

Предлагаемый способ состоит в следующем. Производится предварительная, т.е. предпроливная подготовка расходомера жидкого металла к поверке на водяном расходомерном стенде. Предварительная подготовка состоит в том, что в канал вставляется электроизоляционная футеровка с электродами, которая защищает индуцированное электрическое поле в измеряемой среде от шунтирующего действия металлической стенки канала. Футеровка может быть выполнена из резины или пластмассы. Кроме того, вход электронного преобразователя подключается к электродам, установленным на футеровке канала, а не к электродам расходомера, приваренным к внешней стенке трубы. В таком виде расходомер поверяется на водяном проливном расходомерном стенде таким же образом, как поверяется расходомер общепромышленного назначения. На мерный участок трубы водяного проливного расходомерного стенда устанавливается поверяемый расходомер со вставленной в него футеровкой. Через канал расходомера пропускается нормированный поток водопроводной воды при комнатной температуре. По результатам поверки расходомера на водяном расходомерном стенде определяется коэффициент преобразования расходомера по формуле (1).

После испытаний расходомера на водяном расходомерном стенде производится послепроливная подготовка расходомера. Из расходомера изымается футеровка, вход электронного преобразователя подключается к электродам, приваренным к наружной поверхности трубы расходомера, а в электронном преобразователе программными методами производится корректировка коэффициента преобразования посредством введения поправок, учитывающих различие условий поверки расходомера на воде и жидком металле.

При этом коэффициент преобразования расходомера на жидком металле Km вычисляется по формуле

Поправка kD учитывает изменение диаметра канала, вызванное введением электроизоляционной футеровки, а поправка kM учитывает шунтирующее действие проводящей стенкой канала при измерении жидкого металла.

Поправка kD вычисляется по формуле

Где DF - диаметр канала с футеровкой, D1 - диаметр канала без футеровки при рабочей температуре жидкого металла.

Поправка kM вычисляется по формуле

где D2 - наружный диаметр трубы при рабочей температуре, σ и σt - проводимость жидкого металла и материала трубы при рабочей температуре.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении точности измерения расхода жидкого металла в трубах большого диаметра.

ИСТОЧНИКИ

1. Кремлевский П.П. Измерение расхода многофазных потоков. Л., Машиностроение, 1982 г., 214 с., ил.

1. Способ поверки электромагнитного расходомера жидкого металла, содержащего трубу без электроизоляционного покрытия канала, электроды, приваренные к наружной стенке трубы, индуктор переменного магнитного поля и электронный преобразователь, предусматривающий создание нормированного потока электропроводной жидкости по каналу расходомера с помощью проливного расходомерного стенда, отличающийся тем, что в качестве электропроводной жидкости применяется водопроводная вода при комнатной температуре, а электромагнитный расходомер проходит предпроливную и послепроливную подготовку, причем предпроливная подготовка заключается во введении в канал футеровки с электродами, выполненной из резины, вход электронного преобразователя подключается к электродам, имеющимся в футеровке, а послепроливная подготовка состоит из устранения футеровки с электродами из канала расходомера, подключения входа электронного преобразователя к электродам расходомера и программной корректировки коэффициента преобразования расходомера введением поправок, учитывающих шунтирующее действие стенки трубы и изменение диаметра канала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент преобразования расходомера на жидком металле Km вычисляется по формуле

где K - коэффициент преобразования расходомера, полученный при испытаниях на водяном расходомерном стенде; kD - поправка, учитывающая изменение диаметра канала, вызванное введением футеровки; kM - поправка, учитывающая шунтирующее действие проводящей стенкой канала при измерении жидкого металла.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что поправка kD вычисляется по формуле

где DF - диаметр канала с футеровкой, D1 - диаметр канала без футеровки при рабочей температуре жидкого металла, а поправка kM вычисляется по формуле

где D2 - наружный диаметр трубы при рабочей температуре, σ и σt - проводимость жидкого металла и материала трубы при рабочей температуре.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к генераторам переменного расхода, предназначенным для формирования импульсного давления и/или расхода рабочей среды при исследовании метрологических характеристик средств измерений давления и расхода жидкости, и может найти применение в приборостроительной промышленности при метрологической аттестации этих средств измерений.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к генераторам переменного расхода, предназначенным для формирования импульсного давления и/или расхода рабочей среды при исследовании метрологических характеристик средств измерений давления и расхода жидкости, и может найти применение в приборостроительной промышленности при метрологической аттестации этих средств измерений.

Изобретение предназначено для калибровки скважинных приборов, применяемых для контроля над разработкой газовых месторождений и эксплуатацией подземных хранилищ газа.

Использование: для определения времени задержки ультразвуковых расходомеров. Изобретение ваключает систему и способ калибровки ультразвукового расходомера.

Представленное устройство для определения положения вытеснителя в калибровочном устройстве для расходомера, а также способ его использования и система, содержащая данное устройство, относятся к измерительной технике, а именно, к устройствам для калибровки аппаратуры для измерения расхода жидкости.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при градуировке и поверке расходомеров газа (сверхкритических расходомеров и расходомеров переменного перепада), применяемых в промышленных и лабораторных установках.

Установка для поверки и калибровки счетчиков, расходомеров и расходомеров-счетчиков газа относится к измерительной технике, в частности к поверочным установкам на критических соплах, и предназначено для поверки и калибровки счетчиков, расходомеров и расходомеров-счетчиков различных типов.

Изобретение относится к нефтяной отрасли, может быть использовано для проверки мультифазных расходомеров в условиях эксплуатации нефтяных скважин. Технический результат направлен на повышение точности определения калибровочных коэффициентов мультифазного расходомера и обеспечение возможности оперативного контроля и корректировки его показаний в условиях эксплуатации нефтяных скважин.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам, передающим давление жидкости или газа, и может быть использовано в метрологических целях для калибровки или поверки средств измерения и контроля давления.

Изобретение относится к области расходомеров. Более конкретно, изобретение описывает прувер расходомера, способ поверки расходомера и компьютер прувера расходомера.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в составе автоматизированных систем учета при приеме нефти или НП на базах топлива, в частности на нефтебазах и АЭС. Способ автоматического контроля метрологических характеристик средств измерения (СИ) массы нефти или жидких нефтепродуктов (НП) на базах посредством сравнения результатов измерений массы принимаемых нефти или НП при входном контроле в транспортировочной емкости (цистерне), на потоке в приемном коллекторе при сливе и в приемном резервуаре, по результатам измерений массы до и после приема нефти или НП, с документальной массой нефти или НП и, при выявлении отклонений, последующего сравнения результатов измерений с оценкой измеряемой массы нефти или НП, полученной на основе мажоритарного выбора результатов измерений, имеющих наименьшее значение абсолютной разности. Технический результат - повышение достоверности измерения массы нефти. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству и способу для поверки (калибровки) расходомера, объемного счетчика, массового счетчика. Устройство содержит калиброванный участок трубопровода, поршень-вытеснитель, движущийся в калиброванном участке под действием потока измеряемой среды, детекторы начального и конечного положений поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода, вторичный прибор, осуществляющий накопление и математическую обработку измерительной информации, поступающей от поверяемого (калибруемого) расходомера, объемного счетчика, массового счетчика в виде последовательностей импульсов, ограниченных во времени моментами срабатывания детекторов начального и конечного положений поршня-вытеснителя в калиброванном участке трубопровода. В устройство введены дополнительные детекторы начального и конечного положений поршня-вытеснителя и дополнительные измерительные каналы вторичного прибора, осуществляющего накопление и математическую обработку импульсных последовательностей от преобразователя расхода, ограниченных во времени моментами срабатывания детекторов начального и конечного положений поршня-вытеснителя. Суммарное число детекторов начального и конечного положений поршня-вытеснителя составляет не менее пяти. Технический результат - сокращение времени работы устройства в процессе измерений и повышение точности результатов измерений. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предоставляется вибрационный расходомер (5, 300). Вибрационный расходомер (5, 300) включает в себя сборку (10, 310) расходомера, включающую в себя, по меньшей мере, два вибрационных датчика (170L и 170R, 303 и 305), которые создают, по меньшей мере, два вибрационных сигнала, и измерительную электронику (20, 320), которая принимает, по меньшей мере, два вибрационных сигнала, создает новую временную разность (Δt), используя многократные измерения временной разности, полученные для текущего материала, и определяет, находится ли новая временная разность (Δt) в пределах заданных границ старой временной разности (Δt0). Причем измерительная электроника (20, 320) сконфигурирована для определения, стабильны ли по существу измерения временной разности. Технический результат - повышение точности за счет исключения некорректного обнуления измерителя. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Заявленная установка для испытания расходомеров-счетчиков газа содержит трубопровод, запорную арматуру, компрессор, эластичный резервуар, входную испытательную магистраль, испытательный коллектор, испытательные участки, выходную испытательную магистраль, фильтр, датчик температуры, датчик абсолютного давления и датчик дифференциального давления, причем устройство задания расхода выполнено в виде двух вращающихся друг относительно друга плотно прилегающих отполированных соосных диска с отверстиями, при этом в одном из дисков отверстия калиброванные. Техническим результатом является устранение ограничения точности установки для испытания расходомеров-счетчиков газа точностью эталонного расходомера, обеспечение более технологичного устройства задания расхода. 1 ил.

Изобретение относится к способам диагностирования датчиков измерения. Предложенный способ заключается в том, что сигнал с выхода диагностируемого датчика сравнивают с контрольными типичными сигналами. При этом физическую величину, измеряемую посредством диагностируемого датчика, дополнительно измеряют не менее чем тремя датчиками, осуществляющими измерения разными способами. Далее для каждой пары датчиков рассчитывают значение критерия проверки гипотезы о равенстве центров распределения двух независимых выборок, состоящих из полученных результатов многократных измерений физической величины. Полученное значение критерия сравнивают с нормированным значением, и при наличии существенного расхождения в показаниях пары датчиков делают вывод о наличии метрологического отказа датчика. Техническим результатом изобретения является повышение метрологической надежности и достоверности результатов диагностирования датчиков измерения.
Наверх