Способ измерения расхода методом гидроудара

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистические

Рес уби ()938023 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.80 (21) 2953083/18-10 с присоединением заявки № (53)NL; Кл.

9 01 F 1/34

3Ьвударстеапв1 кюметет

СССР йе делам изе4ретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. бюллетень № 23 (53) УДК 681.121..8 (088.8) Дата опубликования описания 25.06.82 (72) автор изобретения

Л. Б. Рутковский у"; ;и l .. .;- i» g

1 : ..-.-,...,, „.... . :

»

Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Л ецина проектно-< изыскательского и научно-исследовательского ин»стйт ФЙ

"ГИДРОПРОЕКТ" им. С. Я. Жука (7I } Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА МЕТОДОМ

ГИЙРОУДАРА

Изобретение относится к измерению расхода жидкости, в частности к способам измерения расхода жидкости в трубопроводах методом гидроудара.

Известны способы измерения расхода

5 жидкости методом гидроудара (способ

Гибсона), состоящее в том, что фиксируют изменение во времени разности давлений между двумя измерительными створами на трубопроводе при закрытии его задвижки. Используя диаграмму изменения разности давлений между измерительными створами определяют зависимость во времени потери давления на трение в части трубопровода между измерительными створами. По этим двум зависимостям, путем интегрирования площадей обеих диаграмм, судят о расходе, существовав шем в трубопроводе до закрытия эадвижf1 1 и f21 го

Недостатком способов является сложность процесса измерения, заключающаяся в необходимости трудоемкой графической обработки записанных диаграмм, 2 требующей и больших затрат времени.

При производстве нескольких измерений это приводит к невозможности быстрого сопоставления полученных результатов.

Цель изобретения — упрощение процесса измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения расхода методом гидроудара, включающему фор-— мирование ударной волны путем перекрытия трубопровода задвижкой, измерение разности давления перед задвижкой между двумя измерительными створами трубопровода и фиксацию разности давлений во времени, разность давлений.. между изме- рительными створами предварительно измеряют до перекрытия трубопровода, а в момент начала перекрытия к измерительным створам подключают эталонное ламинарное гиаросопрогивление и отклк чают его после полного перекрытия трубопровода и затухания колебаний, фиксируют время полного закрытия за3 93&023 движки, а расход рассчитывают по формуле о н= (а-Р„„1) i0

g = AJpdt (2) где С вЂ” объем жидкости, прошедший через эталонное ламинарное гидросопротивление; — начальная разность давлений между измерительными створами перед закрытием задвижки (пе- 10 рекрытия трубопровода);

Т вЂ” время полного закрытия задвижки;

Д вЂ” коэффициент, учитывающий параметры эталонного ламинарного 35 гидросопротивления и перетекающей жидкости; — коэффициент, учитывающий параметры трубопровода между измерительным створами и транспортируемой жидкости.

На чертеже приведена принципиальная схема, реализующая предлагаемый способ.

Способ основан на том, что между измерительными створами трубопровода 25 помимо разности давлений от потерь при движении рабочей жидкости, возникает дополнительная разность давлений в период закрытия задвижки трубопровода, вентиля или другого подобного аппарата за счет гидравлического удара. Разность давлений между измерительными створами приводит к перетоку жидкости через эталонное ламинарное гидросопротивление, Количество протекшей жидкос35 ти зависит от изменения расхода в рабочем трубопроводе и продолжительности закрытия задвижки, что позволяет при полном закрытии задвижки определить расход, су|цествовавший перед началом из мере ций.

Разность давлений между измерительными створами в период закрытия задвижки определяется как, Р=Р +Р„, (1) где Р— разность давлений возникающая

t за счет гидравлического удара жидкости в трубопроводе;

P — разность давлений за счет notl терь при движении рабочей жидкости, пропорциональная расходу по второй степени.

Объем жидкости протекающей через г

55 эталонное гидравлическое ламинарное сопротивлени», равен

Начальный расход жидкости в труоопроводе при полном закрытии задвижки равен

4 ВХр,at (3) В условиях равномерного изменения расхода жидкости при закрытии задвижки трубопровода из равенств (1) — (3) рассчитывают значение начального расхода я„=в(ф- „„-,) н>

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит измерительные створы

1 и 2 трубопровода 3 с задвижкой 4, которые присоединены посредством вспомогательных трубок 5 и 6 и управляемыми клапанами 7-9 к измерителю 10 разности давлений. Управляемые каналы

8 и 9 соединены с входом эталонного гидравлического ламинарного сопротивления 11 и выходом измерителя 12 объема жидкости, протекающей через эталонное гидравлическое ламинарное сопротивление, выход которого соединен гидравлически с входом измерителя 12.

Измерения по предлагаемому способу производят следующим образом.

Измерителем 10 определяют начальную разность давлений между измерительными створами 1 и 2. В момент начала закрытия задвижки 4 трубопровода 3 открывают управляемые клапаны 8 и 9 и начинают измерение времени закрытия задвижки.

В момент полного закрытия задвижки 4 фиксируют продолжительность ее закрытия, а после затухания колебаний — разности давлений между измерительными створами 1 и 2, которые наблюдают по измерителю 10, закрывают управляемые клапаны 8 и 9, фиксируют показания измерителя 12 объема жидкости, протекшей через эталонное гидравлическое. ламинарное сопротивление.

Управляемый клапан 7 . используется для проверки нулевых показаний измерителя 10 разности давлений.

По начальной разности давлений между измерительными створами Р, продолжительности закрытия задвижки трубопровода Т и объема протекшей через эталон-> ное гидравлическое ламинарное сопротивление жидкости расчитывают, по выражению (4), начальный расход жидкости в трубопроводе 3.

Предлагаемый способ не требует получения и обработки диаграмм, достаточно прост в реализации и сокращает время измерения расхода жидкости методом гидроудара, чем и обеспечивает упрощение про23

5 9380 цесса измерения. Способ имеет меньшие затраты на его реализацию по сравнению с известными, может быть использован при натурных исследованиях и определении энергетических характеристик мощных 5 гидравлических турбин. формула изобретения

I0

Способ измерения расхода методом гидроудара, включающий формирование ударной волны путем перекрытия трубопровода задвижкой, измерение разности давлений перед задвижкой между двумя измеритель 15 ными створами трубопровода и фиксацию разности давлений во времени, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, разность давлений между измерительными створами 20 предварительно измеряют до перекрытия трубопровода, а в момент начала перекрытия к измерительным створам подключают эталонное ламинарное гидросопротивление и отключают его после полного IS перекрытия трубопровода и затухания колебаний, фиксируют время полного закрьггия задвижки, а расход рассчитывают по формуле

Q„=В(ф/Ц-Р„„(Т(Ъ)) где (- объем жидкости, прошедшей через эталонное ламинарное гидр осопротивление;

P - начальная разность давлений

rlH между измерительными створами перед закрьггием задвижки (перекрытия трубопровода);

А — коэффициент, учитывающий параметры эталонного ламинарн го гидросопротивления и перете кающей жидкости;

 — коэффициент, учитывающий параметры трубопровода между измерительными створами и транспортир уе мой жидкости;

Т вЂ” время полного закрытия задвижки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M 869 19, кл. Cj 0 1 F 1/28, 1949.

2. Шапов H. M. Гидрометрия гидротехнических сооружений и гндромашин. И, П., "ГЭИ", 1957, с. 184-186.

938023

Составитель И. Попов

Редактор А. Шишкина Телред М.Тепер Корректор Г. Ot-àð

Заказ 4442/60 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ° филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4