RU2157973C2 - Pressure transducer for flowmeter - Google Patents

Pressure transducer for flowmeter Download PDF

Info

Publication number
RU2157973C2
RU2157973C2 RU98116118A RU98116118A RU2157973C2 RU 2157973 C2 RU2157973 C2 RU 2157973C2 RU 98116118 A RU98116118 A RU 98116118A RU 98116118 A RU98116118 A RU 98116118A RU 2157973 C2 RU2157973 C2 RU 2157973C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ribs
section
row
pressure
pressure sensor
Prior art date
Application number
RU98116118A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98116118A (en
Inventor
Ю.М. Бычков
Original Assignee
Бычков Юрий Максимович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бычков Юрий Максимович filed Critical Бычков Юрий Максимович
Publication of RU98116118A publication Critical patent/RU98116118A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2157973C2 publication Critical patent/RU2157973C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40Details of construction of the flow constriction devices
    • G01F1/44Venturi tubes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40Details of construction of the flow constriction devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

FIELD: measurement of flow rate of medium carrying abrasive inclusions passing over large-diameter pipe-lines. SUBSTANCE: pressure transducer comes in the form of tubular body with inlet branch pipe, section-diffuser, length with maximum section, section-contraction and outlet branch pipe. First row of longitudinal ribs is located in area of transition from inlet branch pipe to diffuser, second row of longitudinal ribs is positioned in outlet branch pipe. Ribs can have rectilinear or wave-shaped configuration. They have preset dimensions and are placed in diametrical planes. EFFECT: high accuracy of measurements thanks to reduction of summary pressure losses in flow. 7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к измерению расхода текучих сред в закрытых трубопроводах, в частности к датчикам давления для расходомеров. Более конкретно, речь идет о датчике давления для трубопроводов и систем трубопроводов, имеющих большой диаметр. The invention relates to measuring the flow rate of fluids in closed pipelines, in particular to pressure sensors for flow meters. More specifically, it is a pressure sensor for pipelines and piping systems having a large diameter.

Обычно датчики давления представляют собой расходомерные диафрагмы, измерительные сопла и трубки Вентури. Последние из названных устройств представляют собой трубчатые тела, сечение которых постепенно, в направлении движения потока, уменьшается от полного размера примерно до половинного значения площади и затем снова увеличивается до полного значения. Измеряют разность давлений между точкой, лежащей вверх по движению потока и соответствующей полному сечению, и точкой, соответствующей минимальному сечению, при этом давление отбирается в нескольких точках, распределенных по периметру сечения и окруженных усредняющим коллектором. Typically, pressure sensors are flow diaphragms, measuring nozzles and venturi tubes. The last of these devices are tubular bodies, the cross section of which gradually, in the direction of flow, decreases from the full size to about half the value of the area and then increases again to the full value. The pressure difference is measured between a point lying upstream of the flow and corresponding to the total cross-section, and a point corresponding to the minimum cross-section, while the pressure is taken at several points distributed around the perimeter of the cross-section and surrounded by an averaging collector.

При протекании текучей среды через такие датчики давления неизбежны потери энергии; пропускная способность датчиков ограничена, а полученные с их помощью результаты измерений далеко не всегда надежны, в особенности в случае трубопроводов большого диаметра. When a fluid flows through such pressure sensors, energy loss is inevitable; The transmission capacity of the sensors is limited, and the measurement results obtained with their help are far from always reliable, especially in the case of large-diameter pipelines.

Сказанное выше справедливо и в отношении известного из патента Германии N 454409 измерительного сопла, которое может быть преобразовано в трубку Вентури и которое удерживается на месте лишь благодаря зажиманию между двумя фланцами. Поперечное сечение канала на всем протяжении трубы представляет собой круг. The foregoing is also true with respect to the measuring nozzle known from German patent N 454409, which can be converted into a venturi and which is held in place only by clamping between two flanges. The cross section of the channel throughout the pipe is a circle.

Из патента Германии N 1022021 известно устройство для измерения разности давлений между двумя следующими друг за другом участками канала, при этом речь идет о газах, транспортирующих твердые материалы; на первом измерительном участке постоянного сечения измеряют разность давлений, которая является функцией количества переносимого газом твердого материала; на втором, расширяющемся наподобие диффузора измерительном участке измеряют разность давлений, которую кладут в основу расчета производительности транспортирующего газа. И в этом случае любое поперечное сечение канала представляет собой круг, а измерительный участок выполнен в виде сужения. A device for measuring the pressure difference between two consecutive portions of the channel is known from German Patent No. 1022021, in which case we are talking about gases transporting solid materials; in the first measuring section of constant cross section, a pressure difference is measured, which is a function of the amount of solid material carried by the gas; on the second measuring section expanding like a diffuser, the pressure difference is measured, which is used as the basis for calculating the productivity of the transporting gas. And in this case, any channel cross-section is a circle, and the measuring section is made in the form of a narrowing.

Известен также датчик давления для расходомера, предназначенного для измерения расхода сильно загрязненных жидкостей, содержащих твердые частицы. Известный датчик давления выполнен в форме трубчатого тела с отверстиями для отбора давления в точках, которые расположены по периметру поперечного сечения трубчатого тела, имеющего последовательно расположенные участки: конус-диффузор, участок максимального диаметра и конус-конфузор (Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. Л.: Машиностроение, 1989, с. 101). Перепад давления для расчета расхода текучей среды определяют на участке конуса-конфузора. A pressure sensor is also known for a flowmeter for measuring the flow rate of highly contaminated liquids containing solid particles. The known pressure sensor is made in the form of a tubular body with holes for sampling pressure at points that are located along the perimeter of the cross section of the tubular body having consecutive sections: cone-diffuser, section of maximum diameter and cone-confuser (Kremlevsky P.P. Flow meters and counters quantities.L .: Engineering, 1989, p. 101). The pressure drop for calculating the flow rate of the fluid is determined on the site of the cone-confuser.

В этом случае повышение измеряемого перепада давления и, следовательно, повышение точности определения расхода достигается за счет увеличения максимального диаметра и связанных с этим длин участков конуса-диффузора и конуса-конфузора при сохранении угла конусности последнего. Это приводит к увеличению веса и габаритов датчика давления, а также к увеличению потерь энергии текучей среды, что является существенным недостатком датчика давления. In this case, an increase in the measured pressure drop and, therefore, an increase in the accuracy of determining the flow rate is achieved by increasing the maximum diameter and the associated lengths of the sections of the cone-diffuser and cone-confuser while maintaining the taper angle of the latter. This leads to an increase in the weight and dimensions of the pressure sensor, as well as to an increase in fluid energy loss, which is a significant disadvantage of the pressure sensor.

Задача настоящего изобретения заключается в создании такого датчика давления, который можно было бы использовать на трубопроводах и системах трубопроводов большого диаметра для достижения хорошей точности измерений за счет сокращения потерь энергии также в случае больших величин расходов. An object of the present invention is to provide a pressure sensor that can be used on pipelines and large-diameter piping systems to achieve good measurement accuracy by reducing energy losses also in the case of large flow rates.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в датчике давления, выполненном в форме трубчатого тела со входным патрубком и, последовательно: участком-диффузором, участком с максимальным сечением, участком-конфузором и выходным патрубком, согласно изобретению в области перехода от входного патрубка к участку-диффузору, а также на выходном патрубке размещены два ряда продольных ребер, которые от внутренней поверхности датчика выступают внутрь по радиусу и определенным образом спрофилированы, при этом участок с максимальным сечением имеет отверстия для отбора максимального давления. The problem is solved due to the fact that in the pressure sensor, made in the form of a tubular body with an inlet pipe and, in series: a diffuser section, a section with a maximum cross section, a confuser section and an outlet pipe, according to the invention, in the field of transition from the inlet pipe to the the diffuser, as well as on the outlet pipe, are two rows of longitudinal ribs that protrude inward from the inside of the sensor along the radius and are shaped in a certain way, while the section with the maximum section It has openings for the selection of the maximum pressure.

Изобретение детально поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг. 1 - датчик давления, вид сбоку, с половинным разрезом;
фиг. 2 - разрез по линии 1-1 на фиг. 1;
фиг. 3 - разрез по линии 2-2 на фиг. 2;
фиг. 4 - разрез по линии 3-3 на фиг. 3;
фиг. 5 - различные формы ребра (в продольном направлении).
The invention is illustrated in detail by drawings, on which:
FIG. 1 - pressure sensor, side view, with a half section;
FIG. 2 is a section along line 1-1 in FIG. 1;
FIG. 3 is a section along line 2-2 in FIG. 2;
FIG. 4 is a section along line 3-3 in FIG. 3;
FIG. 5 - various forms of ribs (in the longitudinal direction).

Варианты осуществления изобретения
Датчик давления, через который слева направо протекает текучая среда, выполнен в форме трубчатого тела, состоящего из входного патрубка 1, присоединенного к подводящему трубопроводу; за патрубком расположены участок-диффузор 3, участок 4 с максимальным поперечным сечением, участок-конфузор 6 и выходной патрубок 7. Поперечное сечение измерительного канала 21 изменяется постепенно, предпочтительно без резких изгибов и, по крайней мере, при обеспечении плавного течения.
Embodiments of the invention
The pressure sensor through which the fluid flows from left to right is made in the form of a tubular body consisting of an inlet pipe 1 connected to a supply pipe; behind the pipe there is a diffuser section 3, a section 4 with a maximum cross section, a confuser section 6 and an outlet pipe 7. The cross section of the measuring channel 21 changes gradually, preferably without sharp bends and, at least, to ensure a smooth flow.

Отверстия 18 для отбора давления располагаются в плоскости поперечного сечения 2 и распределены по периметру сечения; с внешней стороны 9 отверстия сообщаются с усредняющим коллектором, который снабжен штуцером 11 для отбора давления (P1), равного давлению в сечении 2.The holes 18 for pressure selection are located in the plane of the cross section 2 and are distributed around the perimeter of the section; from the outside 9, the openings are in communication with the averaging collector, which is equipped with a fitting 11 for selecting a pressure (P 1 ) equal to the pressure in section 2.

Аналогично, на участке 4 с максимальным сечением отверстия 14 отбора давления располагаются в плоскости 5 и с внешней стороны 12 окружены усредняющим коллектором 13; в отверстиях создается максимальное давление (P2), равное давлению в штуцере 14. На выходном патрубке 7 по периметру в плоскости сечения 8 размещены отверстия 20 для отбора давления (P3), которые окружены усредняющим коллектором 16 со штуцером 17.Similarly, in section 4 with a maximum cross section, the pressure sampling holes 14 are located in the plane 5 and are surrounded on the outside 12 by an averaging collector 13; the maximum pressure (P 2 ) is created in the holes, equal to the pressure in the nozzle 14. On the outlet pipe 7 along the perimeter in the plane of section 8 there are holes 20 for sampling pressure (P 3 ), which are surrounded by an averaging manifold 16 with a fitting 17.

В измерительном канале 21 от внутренней поверхности трубчатого тела выступают продольные ребра, при этом первый ряд ребер 24 распределен по периметру в области перехода от входного патрубка 1 к началу участка-диффузора 3 по течению потока от отверстий 18 для отбора давления; второй ряд ребер 26 расположен на выходном патрубке 7 по течению потока от отверстий 20 для отбора давлений. Ребра 24 в своей передней части отходят от внутренней поверхности 22 входного патрубка 2, а в задней части - от внутренней поверхности 23 участка-диффузора 3. In the measuring channel 21, longitudinal ribs protrude from the inner surface of the tubular body, while the first row of ribs 24 is distributed around the perimeter in the region of transition from the inlet pipe 1 to the beginning of the diffuser section 3 along the flow stream from the pressure sampling holes 18; the second row of ribs 26 is located on the outlet pipe 7 upstream from the openings 20 for pressure selection. The ribs 24 in their front part extend from the inner surface 22 of the inlet pipe 2, and in the rear part - from the inner surface 23 of the diffuser section 3.

На (фиг. 1-4) ребра являются плоскими и идущими в продольном направлении, то есть они располагаются в диаметральных плоскостях. Внутренний край ребер параллелен оси трубчатого тела, так что своей максимальной высоты (h1) они достигают на заднем крае.In (Fig. 1-4), the ribs are flat and extend in the longitudinal direction, that is, they are located in diametric planes. The inner edge of the ribs is parallel to the axis of the tubular body, so that they reach their maximum height (h 1 ) at the rear edge.

Возможен и вариант выполнения ребер 24, 26 с наклоном к направлению потока; то есть с плоскостями поперечного сечения они образуют некоторый угол, отличный от 90o. Ребра могут равномерно распределяться по периметру, как показано на (фиг. 1-4); впрочем, не исключено и неравномерное распределение их.A possible embodiment of the ribs 24, 26 with an inclination to the direction of flow; that is, with the planes of the cross section, they form a certain angle other than 90 o . The ribs can be evenly distributed around the perimeter, as shown in (Fig. 1-4); however, their uneven distribution is not excluded.

Ребра чаще всего прямолинейны, как показано на (фиг. 1-4) и на (фиг. 5). Вместе с тем, на своем протяжении ребра могут быть зубчатыми, как на позиции 28, иметь периодический прерывистый характер, как на позиции 29, или быть волнообразными, как на позиции 30. The ribs are most often straightforward, as shown in (Figs. 1-4) and (Fig. 5). At the same time, along its length the ribs can be serrated, as at position 28, have a periodic intermittent character, as at position 29, or be wavy, as at position 30.

Вариант выполнения согласно (фиг. 1-4) изображает ребра 24 первого ряда и ребра 26 второго ряда расположенными на совпадающих участках периметра; вместе с тем, ребра могут располагаться по периметру со смещением относительно друг друга. Число ребер в рядах может быть одинаковым или различным. The embodiment according to (Fig. 1-4) depicts the ribs 24 of the first row and the ribs 26 of the second row located on the matching sections of the perimeter; however, the ribs can be located around the perimeter with an offset relative to each other. The number of edges in the rows can be the same or different.

Передний край ребер 24 первого ряда расположен предпочтительно в направлении течения потока позади (то есть ниже по течению) отверстий 18 для отбора давления на входном патрубке 1, где создается давление (P1), а передний край ребер 26 второго ряда расположен предпочтительно в направлении течения потока позади отверстий 20 для отбора давления (P3) на выходном патрубке. Места размещения ребер и соседних с ним отверстий для отбора давления, лежащих выше по течению, могут совпадать или быть смещенными друг относительно друга, как показано на (фиг. 2-4).The leading edge of the ribs 24 of the first row is preferably located in the flow direction behind (i.e., downstream) the pressure sampling holes 18 at the inlet pipe 1, where pressure is generated (P 1 ), and the leading edge of the ribs 26 of the second row is preferably in the direction of flow flow behind openings 20 for pressure selection (P 3 ) at the outlet. The locations of the ribs and adjacent upstream pressure sampling holes may coincide or be offset from each other, as shown in (Figs. 2-4).

Размеры ребер 24 первого ряда удовлетворяют следующим условиям:
h1/d1 ≤ 0,5; l1/l2 ≤ 1,0; l31≤ 1,0,
где h1 - максимальная высота ребер;
d1 - внутренний диаметр входного патрубка;
l1 - длина ребер;
l2 - длина участка-диффузора;
δ1 - толщина стенки ребер;
l3 - расстояние между обращенными друг к другу поверхностями смежных ребер при их равномерном распределении при обходе по периметру, измеренное в точках основания на внутренней поверхности входного патрубка.
The dimensions of the ribs 24 of the first row satisfy the following conditions:
h 1 / d 1 ≤ 0.5; l 1 / l 2 ≤ 1.0; l 3 / δ 1 ≤ 1.0,
where h 1 is the maximum height of the ribs;
d 1 - the inner diameter of the inlet pipe;
l 1 is the length of the ribs;
l 2 - the length of the section of the diffuser;
δ 1 - wall thickness of the ribs;
l 3 - the distance between facing each other surfaces of adjacent ribs with their uniform distribution when walking around the perimeter, measured at the points of the base on the inner surface of the inlet pipe.

Это означает, что

Figure 00000002

где n1 - число ребер первого ряда. В свою очередь, размер ребер 26 второго ряда удовлетворяет следующим условиям:
h2/d2 ≤ 0,5; l4/l5 ≤ 1,0; l62≥ 1,0,
где h2 - высота ребер;
d2 - внутренний диаметр выходного патрубка;
l4 - длина ребер;
l5 - расстояние между задним краем выходного патрубка и плоскостью 8 с отверстиями 20 для отбора давления;
δ2 - толщина стенки ребер;
l6 - расстояние между обращенными друг к другу поверхностями смежных ребер при их равномерном распределении при обходе по периметру, измеренное в точках основания на внутренней поверхности выходного патрубка.It means that
Figure 00000002

where n 1 is the number of edges of the first row. In turn, the size of the ribs 26 of the second row satisfies the following conditions:
h 2 / d 2 ≤ 0.5; l 4 / l 5 ≤ 1.0; l 6 / δ 2 ≥ 1.0,
where h 2 is the height of the ribs;
d 2 - the inner diameter of the outlet pipe;
l 4 is the length of the ribs;
l 5 - the distance between the rear edge of the outlet pipe and a plane 8 with holes 20 for pressure selection;
δ 2 - wall thickness of the ribs;
l 6 - the distance between facing each other surfaces of adjacent ribs when they are evenly distributed when walking around the perimeter, measured at the points of the base on the inner surface of the outlet pipe.

Это приводит к выражению:

Figure 00000003

где n2 - число ребер второго ряда.This leads to the expression:
Figure 00000003

where n 2 is the number of edges of the second row.

Принцип действия описанного датчика давления следующий. Текучая среда проходит через входной патрубок, где регистрируется давление (P1), участок-диффузор 3, участок 4 с максимальным сечением, где регистрируется давление (P2), конфузор 6 и выходной патрубок 7, в плоскости сечения 8 которого регистрируется давление (P3).The principle of operation of the described pressure sensor is as follows. The fluid passes through the inlet pipe, where pressure is recorded (P 1 ), the diffuser section 3, section 4 with the maximum cross-section, where the pressure is recorded (P 2 ), the confuser 6 and the outlet pipe 7, in the plane of section 8 of which pressure is recorded (P 3 ).

В месте нахождения ребер первого ряда начинается действие диффузора, следствием чего является возникновение положительного градиента давления в направлении потока, в то время как между стенками ребер преобладает постоянный перепад давления, благодаря чему в каждом из каналов, образованных внутренней поверхностью 23 диффузора 3 и смежными ребрами 24, возникают вихревые потоки с созданием разряжения внутри них. Эти вихревые потоки снижают сопротивление, которое жидкость испытывает вдоль внутренних поверхностей 22 и 23, и обуславливают ускорение в плоскости сечения 2. В результате скорость проходящей текучей среды в сечении 2 становится больше, а давление - меньше, чем в подающем трубопроводе, а в отверстиях 18 для отбора давления и, следовательно, в ускоряющем коллекторе 10 и патрубке 11 создается минимальное давление (P1).At the location of the ribs of the first row, the action of the diffuser begins, which results in the appearance of a positive pressure gradient in the flow direction, while a constant pressure drop prevails between the walls of the ribs, due to which, in each of the channels formed by the inner surface 23 of the diffuser 3 and adjacent ribs 24 , vortex flows arise with the creation of rarefaction inside them. These vortex flows reduce the resistance that the fluid experiences along the inner surfaces 22 and 23 and cause acceleration in the plane of section 2. As a result, the velocity of the passing fluid in section 2 becomes larger and the pressure is lower than in the supply pipe, and in the holes 18 to select the pressure and, therefore, in the accelerating manifold 10 and the pipe 11 creates a minimum pressure (P 1 ).

Течение достигает в максимальном сечении 5 своей минимальной скорости, и, таким образом, в штуцере 14, через отверстие 19 отбора давления и усредняющий коллектор 13, создается максимальное давление (P2). Вслед за этим поток снова ускоряется на сужающемся участке-конфузоре 6 и попадает в выходной патрубок 7 с сечением 8. В этом месте на внешнюю область потока воздействует второй ряд продольных ребер 26, что приводит к появлению вихревых потоков с разрежением, в то время как между обращенными друг к другу стенками смежных ребер 26 создаются условия для безотрывного потока, а на границе суженного сечения выполнены условия для отрыва потока. В результате уменьшается сопротивление потоку при движении вдоль внутренней поверхности 25 выходного патрубка, и текучая среда ускоряется в сечении 8. Через отверстие 20 отбора давления и усредняющий коллектор 16 в штуцере 17 устанавливается минимальное давление (P3).The flow reaches at its maximum section 5 its minimum velocity, and thus in the nozzle 14, the maximum pressure is created through the pressure take-off port 19 and the averaging manifold 13 (P 2 ). Following this, the flow again accelerates in the tapering confuser section 6 and enters the outlet pipe 7 with section 8. At this point, the second row of longitudinal ribs 26 acts on the external region of the flow, which leads to the appearance of vortex flows with rarefaction, while between the walls of adjacent ribs 26 facing each other create conditions for an uninterrupted flow, and at the boundary of the narrowed section the conditions for flow separation are fulfilled. As a result, the flow resistance decreases when moving along the inner surface 25 of the outlet pipe, and the fluid accelerates in section 8. Through the pressure sampling hole 20 and the averaging manifold 16, the minimum pressure is set in the fitting 17 (P 3 ).

К штуцерам для отбора давления 11, 14, 17 присоединены соответствующие измерительные приборы, в частности дифференциальные манометры; на основании измеренного перепада давлений можно рассчитать расход по следующей формуле (единица измерения - объем в единицу времени):

Figure 00000004

Figure 00000005

Q = Q = Q8, (3)
где D - диаметр трубопровода, в котором измеряется расход Q;
P1 - давление в сечении 2;
P2 - давление в сечении 5;
P3 - давление в сечении 8;
k2, k8 - поправочные коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения скоростей, потери вследствие трения и соотношение между площадями сечений 2, 5 и 8.The corresponding measuring instruments, in particular differential pressure gauges, are connected to the nozzles for pressure selection 11, 14, 17; On the basis of the measured pressure difference, the flow rate can be calculated using the following formula (unit of measurement - volume per unit time):
Figure 00000004

Figure 00000005

Q = Q = Q 8 , (3)
where D is the diameter of the pipeline in which the flow rate Q is measured;
P 1 - pressure in section 2;
P 2 - pressure in section 5;
P 3 - pressure in section 8;
k 2 , k 8 - correction factors that take into account the uneven distribution of speeds, losses due to friction and the ratio between the cross-sectional areas 2, 5 and 8.

Описанный датчик давления для расходомеров позволяет существенно снизить (особенно в случае трубопроводов большого диаметра) суммарные потери давления, повысить пропускную способность и точность измерений. The described pressure sensor for flowmeters can significantly reduce (especially in the case of large-diameter pipelines) the total pressure loss, increase throughput and measurement accuracy.

Промышленная применимость
Предлагаемый датчик давления может найти применение в напорных газогидравлических системах различного назначения с условным диаметром трубопроводов от 10 до 2500 мм для измерения расхода одно- и многофазных текучих сред, содержащих включения различного физико-механического или химического состава. Особенно перспективным использование датчика представляется в трубопроводах среднего и большого диаметра (250-2500 мм), а также в трубопроводах с повышенным гидроабразивным или кавитационным коррозионно-эрозионным износом. Среди возможных областей использования датчиков можно назвать следующие:
- водоснабжение и водоотведение населенных мест и промышленных предприятий;
- газовая и нефтяная промышленность;
- теплогазоснабжение и вентиляция населенных мест и промышленных предприятий;
- химическая и нефтехимическая промышленность;
- разработка месторождений полезных ископаемых гидравлическим способом;
- гидротранспорт хвостов обогатительных фабрик;
- системы транспортировки и распределения жидкого и газообразного топлива в энергетике;
- системы гидротранспорта строительных растворов и смесей;
- оросительные системы в сельском хозяйстве (гидромелиорация);
- технологические газогидравлические системы пищевой промышленности,
- например, в виноделии при перекачке деликатесных вин.
Industrial applicability
The proposed pressure sensor can be used in pressure gas-hydraulic systems for various purposes with a nominal diameter of pipelines from 10 to 2500 mm for measuring the flow rate of single and multiphase fluids containing inclusions of different physical, mechanical or chemical composition. Particularly promising is the use of the sensor in medium and large diameter pipelines (250-2500 mm), as well as in pipelines with increased hydroabrasive or cavitation corrosion-erosion wear. Among the possible areas of use of the sensors are the following:
- water supply and sanitation of populated areas and industrial enterprises;
- gas and oil industry;
- heat and gas supply and ventilation of populated areas and industrial enterprises;
- chemical and petrochemical industry;
- development of mineral deposits hydraulically;
- hydrotransport of tailings of concentration plants;
- systems for the transportation and distribution of liquid and gaseous fuels in the energy sector;
- Hydrotransport systems of mortars and mixtures;
- irrigation systems in agriculture (irrigation and drainage);
- technological gas-hydraulic systems of the food industry,
- for example, in winemaking when pumping delicious wines.

Claims (8)

1. Датчик давления для расходомера, выполненный в форме трубчатого тела, постепенно изменяющего свое поперечное сечение и имеющего отверстия для отбора давления по меньшей мере в двух следующих друг за другом точках, которые расположены по периметру поперечного сечения и с внешней стороны трубчатого тела окружены осредняющим коллектором, при этом трубчатое тело состоит из входного и выходного патрубков (1, 7) и расположенных между ними друг за другом в направлении потока участка-диффузора (3), участка (4) максимального сечения и участка-конфузора (6), отличающийся тем, что в область перехода от входного патрубка (1) к участку-диффузора (3) размещен первый ряд продольных ребер (24), а в выходном патрубке (7) - второй ряд продольных ребер (26), при этом ребра каждого ряда выступают от внутренней поверхности трубчатого тела и расположены в диаметральных плоскостях, а участок максимального сечения имеет отверстия (19) для отбора максимального давления (P2).1. The pressure sensor for the flow meter, made in the form of a tubular body, gradually changing its cross section and having openings for pressure selection at least two successive points that are located along the perimeter of the cross section and on the outside of the tubular body are surrounded by an averaging collector wherein the tubular body consists of inlet and outlet nozzles (1, 7) and located between them one after another in the flow direction of the diffuser section (3), the maximum section section (4) and the conf section a gap (6), characterized in that the first row of longitudinal ribs (24) is placed in the transition region from the inlet pipe (1) to the diffuser section (3), and the second row of longitudinal ribs (26) is located in the outlet pipe (7), the ribs of each row protrude from the inner surface of the tubular body and are located in diametrical planes, and the section of the maximum cross section has openings (19) to select the maximum pressure (P 2 ). 2. Датчик давления по п.1, отличающийся тем, что ребра (24, 26) равномерно распределены по периметру. 2. The pressure sensor according to claim 1, characterized in that the ribs (24, 26) are evenly distributed around the perimeter. 3. Датчик давления по п.1 или 2, отличающийся тем, что ребра имеют прямолинейную конфигурацию. 3. The pressure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs have a rectilinear configuration. 4. Датчик давления по п.1 или 2, отличающийся тем, что ребра имеют волнообразную конфигурацию. 4. The pressure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs have a wavy configuration. 5. Датчик давления по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что передний край ребер (24) первого ряда расположен по течению ниже отверстий (16) для отбора давления, выполненных во входном патрубке (1), а передний край ребер (26) второго ряда расположен ниже по течению отверстий (20) для отбора давления, выполненных в выходном патрубке (7). 5. A pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the front edge of the ribs (24) of the first row is located downstream of the holes (16) for pressure selection made in the inlet pipe (1), and the front edge of the ribs ( 26) the second row is located downstream of the holes (20) for pressure selection made in the outlet pipe (7). 6. Датчик давления по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что ребра (24, 26) смещены по периметру относительно отверстий для отбора давления (18, 20). 6. The pressure sensor according to any one of paragraphs.1 to 5, characterized in that the ribs (24, 26) are offset around the perimeter relative to the holes for pressure selection (18, 20). 7. Датчик давления по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что края ребер (24) первого ряда параллельны оси трубчатого тела и размеры ребер удовлетворяют следующим условиям:
h1/d1 ≤ 0,5,
l1/l2 ≤ 1,0,
l31≥ 1,0,
где h1 - максимальная высота ребер первого ряда;
d1 - внутренний диаметр входного патрубка;
l1 - длина ребер;
l2 - длина участка-диффузора;
l3 - расстояние между обращенными друг к другу поверхностями соседних ребер первого ряда при их равномерном распределении по периметру;
δ1 - толщина стенки ребер.
7. A pressure sensor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the edges of the ribs (24) of the first row are parallel to the axis of the tubular body and the dimensions of the ribs satisfy the following conditions:
h 1 / d 1 ≤ 0.5,
l 1 / l 2 ≤ 1.0,
l 3 / δ 1 ≥ 1.0,
where h 1 - the maximum height of the ribs of the first row;
d 1 - the inner diameter of the inlet pipe;
l 1 is the length of the ribs;
l 2 - the length of the section of the diffuser;
l 3 - the distance between facing each other surfaces of adjacent ribs of the first row with their uniform distribution around the perimeter;
δ 1 - wall thickness of the ribs.
8. Датчик давления по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что размеры ребер (26) второго ряда удовлетворяют следующим условиям:
h2/d2 ≤ 0,5,
l4/l5 ≤ 1,0,
l62≥ 1,0,
где h2 - высота ребер;
d2 - внутренний диаметр выходного патрубка;
l4 - длина ребер;
l5 - расстояние между задним краем выходного патрубка и его плоскостью (8) с отверстиями для отбора давления;
l6 - расстояние между обращенными друг к другу поверхностями ребер второго ряда при равномерном их распределении по периметру;
δ2 - толщина стенки ребер.
8. The pressure sensor according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the dimensions of the ribs (26) of the second row satisfy the following conditions:
h 2 / d 2 ≤ 0.5,
l 4 / l 5 ≤ 1.0,
l 6 / δ 2 ≥ 1.0,
where h 2 is the height of the ribs;
d 2 - the inner diameter of the outlet pipe;
l 4 is the length of the ribs;
l 5 - the distance between the rear edge of the outlet pipe and its plane (8) with holes for pressure selection;
l 6 - the distance between the facing surfaces of the ribs of the second row with their uniform distribution around the perimeter;
δ 2 - wall thickness of the ribs.
RU98116118A 1996-11-23 1997-11-17 Pressure transducer for flowmeter RU2157973C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996148573 DE19648573C1 (en) 1996-11-23 1996-11-23 Effective pressure indicator of flow meter
DE19648573.8 1996-11-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98116118A RU98116118A (en) 2000-06-10
RU2157973C2 true RU2157973C2 (en) 2000-10-20

Family

ID=7812581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98116118A RU2157973C2 (en) 1996-11-23 1997-11-17 Pressure transducer for flowmeter

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU5500898A (en)
DE (1) DE19648573C1 (en)
RU (1) RU2157973C2 (en)
WO (1) WO1998023929A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2335494A (en) * 1998-03-16 1999-09-22 Abb Seatec Ltd Venturi Flow Meter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE454409C (en) * 1928-01-07 J C Eckardt Akt Ges Measuring nozzle for liquids, gases and vapors with only one mounting flange
DE7500960U (en) * 1975-01-15 1977-09-15 Allied Polymer Group Ltd., West Byfleet, Surrey (Grossbritannien) VENTURIAN ARRANGEMENT
SU1015251A1 (en) * 1981-12-04 1983-04-30 Предприятие П/Я В-8205 Turbine-tanget flowmeter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1989, с. 101. *

Also Published As

Publication number Publication date
AU5500898A (en) 1998-06-22
WO1998023929A1 (en) 1998-06-04
DE19648573C1 (en) 1998-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7299707B1 (en) Eccentric venturi flow meter
US8136980B2 (en) Meter flow conditioner
RU2491513C2 (en) Averaging diaphragm with holes located near inner wall of pipe
GB2299860A (en) Ultrasonic flowmeter
US6912919B2 (en) Restriction flowmeter
US7228750B2 (en) Apparatus and method for measuring fluid flow
US20020178837A1 (en) Apparatus and method for measuring fluid flow
DE3481726D1 (en) FLOW METER.
RU2157973C2 (en) Pressure transducer for flowmeter
US7281436B1 (en) Wedge flow meter with conditioner
RU2157975C2 (en) Portable device for local measurement of pressure
RU2157970C2 (en) Pressure transducer for flowmeter
RU2157972C2 (en) Pressure transducer for flowmeter
RU2157974C2 (en) Pressure transducer for flowmeter
RU2157971C2 (en) Pressure transducer for flowmeter
Filkin et al. Increase in efficiency of gas filters with a short diffuser when operating in a swirling flow
JP7329882B2 (en) Gas flow regulator in the flow curve, especially for ultrasonic gas meters
RU118744U1 (en) ULTRASONIC FLOW METER
RU2008616C1 (en) Constructor for flowmeter
Aichouni et al. Experimental investigation of the installation effects on the Venturi flowmeter performance
RU2224984C2 (en) Primary converter of flow meter of variable pressure difference
Rahmeyer Pressure Scale Effects on Shape Drag in Conduit
SU1742622A1 (en) Heat flowmeter converter
KR100394345B1 (en) segmental wedge DP flow meter
RU2108547C1 (en) Flowmeter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081118

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081118

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20090920

QB4A License on use of patent

Effective date: 20091014

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141118