Способ измерения расхода текучей среды

Авторы патента:

G01F1/34 - измерением давления или перепада давления

Владельцы патента RU 2670705:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля расхода различных газов и жидкостей. Способ измерения расхода заключается в том, что поток пропускают последовательно через вращающийся его напором привод с дроссельным регулированием в байпасе и через связанный с приводом объемный расходомер, при этом скорость вращения привода устанавливают расходом байпаса по нулевому перепаду давления на расходомере, по скорости вращения которого определяют величину расхода. Технический результат - использование для вращения привода расходомера внутренней энергии напора измеряемого потока, равномерное вращение измерителя расхода (расходомера) и плавное изменение расхода, без пульсаций, при измерении. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля расхода различных газов и жидкостей.

Известен способ измерения расхода жидкости с компенсацией перепада давления на измеряющем средстве, используемого в устройстве расходомера (RU 2000548 С. 07.09.1993).

Поток жидкости пропускают через измерительную камеру с шестернями, задают задатчиком перепад давления на шестеренчатом расходомере и связанного с ним электродвигателем, обороты которого контролируются стабилизатором частоты вращения, фиксируют по оборотам расход счетным устройством через передаточный механизм, соединенный с одной из шестерен расходомера.

Недостатком известного способа является недостаточная стабилизация течения потока в момент измерения перепада давления, несмотря на использование стабилизатора частоты вращения электродвигателя. Известно, что по принципу действия шестеренного механизма, через который пропускается поток, его расход имеет пульсирующий характер, что приводит к неустойчивым показаниям датчика перепада давления и далее к работе электродвигателя. Кроме этого в этом устройстве по известному способу не выполняется полная компенсация перепада давления на расходомере до ΔP=0.

Известен способ измерения расхода с нулевым перепадом давления, принятый за прототип (Касимов A.M., Беляев М.М. Расходомер с нулевым перепадом давления // ж. ДиС, 2001, №7, с. 41-43). По этому способу измеряемый поток пропускают по каналу через вращаемый электродвигателем расходомер со скоростью, соответствующей нулевому перепаду давления на расходомере, и о величине расхода судят по этой скорости вращения.

Недостатком известного способа является необходимость затраты внешней энергии (электрической) для работы расходомера, неравномерность скорости потока, которая искажает показания при измерении нулевого перепада.

Техническим результатом является обеспечение автономности работы путем использования для вращения привода расходомера внутренней энергии напора измеряемого потока, снижения погрешности измерения путем обеспечения равномерного вращения измерителя объемного расхода и плавного изменения расхода, без пульсаций, при его измерении.

Технический результат достигается тем, что поток пропускают последовательно через вращающийся его напором привод с дроссельным регулированием в байпасе и через связанный с приводом объемный расходомер, скорость вращения привода устанавливают расходом байпаса по нулевому перепаду давления на расходомере, по скорости вращения которого определяют величину расхода.

На чертеже представлена поясняющая предложенный способ схема, где 1 и 2 - каналы, 3 - привод вращения, 4 - расходомер, например винтовой, 5 - байпас (обводной канал), 6 - дроссельный регулятор скорости вращения привода 3, 7 - датчик перепада давления, 8 - блок управления.

Каналы 1 и 2 соединены последовательно, в которых расположены соответственно привод 3 и расходомер 4. Канал 1 снабжен байпасом (обводным каналом) 5 с дроссельным регулятором скорости 6 вращения привода 3, который одновременно является регулятором расхода в байпасе 5. Вход и выход канала 2 соединены с датчиком перепада давления 7, выход которого связан через блок управления 8 с регулятором скорости 6 привода 3. Взаимодействие элементов схемы происходит следующим образом.

Измеряемый поток с расходом Q протекает через канал 1 и его обводной канал 5 к каналу 2. Под действием напора измеряемого потока связанные между собой привод 3 и расходомер 4 вращаются со скоростью, зависящей от соотношения долей потоков в канале 1 и его обводном канале 5. Соотношение этих долей изменяется регулятором скорости 6, изменяющего проходное сечение обводного канала 5. Чем больше проходное сечение и расход по обводному каналу 5, тем меньше скорость вращения привода 3. Регулятор скорости 6 управляется блоком управления 8 по сигналу датчика перепада давления 7, если перепад давления ΔP на расходомере 4 отличается от нуля. При отклонении ΔP от нуля датчик перепада давления 7 вырабатывает положительный или отрицательный сигнал и регулятор скорости 6 в интегральном исполнении переводит скорость вращения привода 3 на новый уровень (притормаживает или ускоряет его), поддерживая тем самым перепад давления на расходомере 4, равным нулю. Винтовой расходомер, например, в отличие от шестеренчатого, обеспечивает плавное, без пульсаций, течение по каналу 2, позволяющее получать стабильные, без рывков, значения перепада давления, и снизить погрешность измерения перепада давления. При ΔP=0 скорость вращения расходомера 4 характеризует величину измеряемого расхода Q и является выходной величиной.

Способ измерения расхода текучей среды, характеризующийся тем, что поток пропускают последовательно через вращающийся его напором привод с дроссельным регулированием в байпасе и через связанный с приводом объемный расходомер, при этом скорость вращения привода устанавливают расходом байпаса по нулевому перепаду давления на расходомере, по скорости вращения которого определяют величину расхода.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для контроля параметров потока продукции газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин.

Система и способ измерения параметров потока для газовых и жидкостных приложений // 2650736

Изобретение относится к метрологии, в частности к расходомерам. Устройство содержит канал, заполненный жидкой средой, и преобразователи сигнала для приема звуковых волн, сгенерированных текущей средой.

Способ диагностики правильной работы нагревательной и/или охлаждающей системы // 2646034

Изобретение относится к способу диагностики правильной работы нагревательной и/или охлаждающей системы, содержащей несколько нагрузочных контуров (6), через которые проходит поток текучей среды в качестве теплоносителя.

Расходомер // 2643688

Изобретение относится к технике измерения расхода любых перекачиваемых сред. Предлагаемый расходомер содержит корпус с перемычкой, повторяющей форму сечения аэродинамического крыла, причем перемычка жестко закреплена в корпусе устройства и имеет каналы сообщения ее верхней и нижней поверхности с чувствительным элементом дифференциального манометра.

Устройство для определения расхода теплоносителя в технологическом канале реакторной установки типа рбмк-1000 // 2643187

Изобретение относится к определению расхода теплоносителя (воды) в технологическом канале (ТК) реакторной установки (РУ) типа РБМК-1000. Устройство содержит датчик давления, установленный в ТК блока РБМК-1000, стойку измерительно-вычислительного комплекса (ИВК), персональную ЭВМ.

Расходомер переменного уровня // 2636139

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано при измерениях дебита продукции нефтегазодобывающих скважин. Расходомер переменного уровня состоит из сосуда с напорным и сливным трубопроводами на входе и выходе, перегородки с профилированной сливной щелью, через которую происходит истечение жидкости из входной приемной камеры в выходную полость сосуда, обеспечивающей прямую пропорциональность между расходом жидкости и высотой столба жидкости, и дифференциального манометра, измеряющего высоту столба жидкости в приемной камере перед перегородкой.

Способ измерения расхода жидкости // 2617701

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкости в трубопроводе. Способ измерения расхода жидкости включает измерение перепада давлений на суженном участке трубопровода и на его широкой части, определение по разности давлений расхода жидкости, протекающей по трубопроводу, в отличие от прототипа, давление на суженном участке увеличивают до величины давления на широком участке трубопровода путем нагрева газа в камере дифференциального манометра, соединенной с суженным участком, причем нагрев производят электронагревателем, а расход жидкости определяют по расходу электроэнергии, используемой для нагрева газа.

Способ определения расхода теплоносителя датчиками скорости // 2597673

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для определения расхода теплоносителя. Отличительной особенностью способа определения расхода теплоносителя датчиками скорости является то, что дополнительно устанавливают по крайней мере один датчик скорости, определяют расход теплоносителя на основе частного вида профиля скорости где Dтр - диаметр трубопровода, W(r, φ) - частный вид профиля скорости, а частный вид профиля скорости определяют на основе измеренных датчиками скорости значений скоростей и общего вида профиля скорости, а общий вид профиля скорости определяют на основе теоретических представлений и предварительных модельных опытов.

Способ определения массы сжиженного газа в сливном рукаве и устройство для его осуществления // 2537473

Способ определения массы сжиженного газа, по которому измеряют температуру и давление в емкости, выпускают вещество из емкости и контролируют время истечения вещества из емкости через насадку и изменение давления в емкости.

Уровнемер-расходомер жидкости в баке // 2502957

Уровнемер-расходомер жидкости в баке содержит корпус, дифференциальный датчик давления, пневмогидравлический блок, включающий герметичную полость, трубку со сквозным каналом для вертикального погружения ее на дно бака с контролируемой жидкостью одним концом, а другим концом соединенную с одним из входов дифференциального датчика давления, герметичные упругие элементы, причем герметичные упругие элементы выполнены в виде мембранных коробок, часть сторон которых, в частности одна сторона, выполняется упругой, а остальные, соответственно, жесткими.