RU2259543C2 - Method for applying grid to flow meters - Google Patents
Method for applying grid to flow meters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259543C2 RU2259543C2 RU2003133481/28A RU2003133481A RU2259543C2 RU 2259543 C2 RU2259543 C2 RU 2259543C2 RU 2003133481/28 A RU2003133481/28 A RU 2003133481/28A RU 2003133481 A RU2003133481 A RU 2003133481A RU 2259543 C2 RU2259543 C2 RU 2259543C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- pipeline
- working
- medium
- flow meter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для аттестации, градуировки и поверки тепловых расходомеров при их установке в трубопроводе эталонного диаметра, предназначенных для работы в условиях турбулентного потока жидкостей и газов в различных трубопроводах, отличающихся по диаметру от эталонного.The present invention relates to measuring equipment and can be used for certification, calibration and calibration of heat flow meters when installed in a pipeline of a standard diameter, designed to operate in a turbulent flow of liquids and gases in various pipelines that differ in diameter from the standard.
Известен способ определения расхода жидкости в трубопроводе большого диаметра (Патент РФ №2018786, кл. G 01 F 1/34, БИ №16, 1994), включающий измерения перепадов давления на участке трубопровода, содержащем отводную линию, за точкой присоединения отводной линии, последовательно при открытой и закрытой отводной линии, измерение расхода - Q1 в отводной линии и определение расхода в трубопроводе большого диаметра - Q по формулеA known method of determining the flow rate of a liquid in a large diameter pipeline (RF Patent No. 20188786, class G 01 F 1/34, BI No. 16, 1994), including measuring the pressure drops in the pipeline section containing the branch line, behind the point of attachment of the branch line, in series with an open and closed outlet line, flow rate measurement - Q 1 in the outlet line and flow rate determination in a large diameter pipeline - Q by the formula
где λ, λ1 - коэффициенты гидравлического сопротивления участка трубопровода соответственно с закрытой и открытой отводной линией;where λ, λ 1 are the coefficients of hydraulic resistance of the pipeline section, respectively, with a closed and open branch line;
Δh, Δh1 - перепады давлений, измеренные соответственно при закрытой и открытой отводной линии.Δh, Δh 1 - pressure drops, respectively measured with a closed and open bypass line.
Данный способ определения расхода жидкости в трубопроводе большого диаметра также, как и заявляемый способ градуировки расходомеров, предназначен для определения расхода среды в трубопроводе, отличающемся по диаметру от трубопровода, на который рассчитан расходомер, и включает измерение расхода среды. Однако отсутствие подачи регулируемого по расходу потока среды, расход которой измеряется, через последовательно установленные в эталонном трубопроводе образцовый и градуируемый расходомеры и образцовую установку подачи рабочей среды, фиксации показаний образцового расходомера и соответствующих им показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера при каждом из "n" стабильных значений расхода среды из диапазона измерения градуируемого расходомера, определения коэффициента кинематической вязкости среды, расход которой измеряется, и положений датчика градуируемого расходомера в эталонном и рабочем трубопроводах относительно их внутренних стенок, вычисления для каждого из зафиксированных показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера расхода среды в рабочем трубопроводе по приведенным формулам не позволяет построить градуировочную характеристику для использования градуируемого расходомера в трубопроводах, отличающихся по диаметру от того, на который он расчитан без пересчета, изготовления, установки и градуировки новой отводной линии.This method of determining the flow rate of a liquid in a large diameter pipeline, as well as the inventive method for calibrating flowmeters, is intended to determine the flow rate of a medium in a pipeline that differs in diameter from the pipeline for which the flowmeter is designed, and includes measuring the flow rate of the medium. However, the absence of a flow rate-controlled medium flow, the flow rate of which is measured, through a model and graduated flow meters and an exemplary installation of a working medium supply, sequentially installed in the reference pipeline, fixing the readings of the standard flow meter and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter for each of n "stable values of the flow rate from the measuring range of the graduated flow meter, determining the kinematic viscosity coefficient of the medium of the measured flow rate, and the position of the sensor of the calibrated flowmeter in the reference and working pipelines relative to their internal walls, the calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flowmeter of the medium flow in the working piping according to the above formulas does not allow constructing the calibration characteristic for use graduated flow meter in pipelines that differ in diameter from that for which it is designed without conversion, manufacturing, installation Add or calibration of the new branch line.
Известен способ градуировки первичных преобразователей расхода типа "осредняющая напорная трубка" (А.с. СССР №1425456, кл. G 01 F 25/00, БИ №35, 1988), заключающийся в определении градуировочного коэффициента по результатам измерения скорости потока в дискретных точках и величины перепада давления в трубке, при этом скорость потока измеряют в местах расположения отверстий отбора давления у осредняющей напорной трубки, затем формируют соосно с этими отверстиями свободные струи со скоростями, равными измеренным, после чего измеряют перепад давления в трубке и рассчитывают градуировочный коэффициент.A known method of calibrating primary flow converters of the type "averaging pressure tube" (A.S. USSR No. 1425456, class G 01 F 25/00, BI No. 35, 1988), which consists in determining the calibration coefficient from the results of measuring the flow velocity at discrete points and the pressure drop in the tube, while the flow rate is measured at the locations of the pressure sampling holes at the averaging pressure tube, then free jets are formed coaxially with these holes at velocities equal to the measured ones, and then the pressure drop is measured tube and calculate the calibration factor.
Данный способ градуировки первичных преобразователей расхода типа "осредняющая напорная трубка" также, как и заявляемый способ градуировки расходомеров, предназначен для определения расхода среды в трубопроводе, отличающемся по диаметру от трубопровода, на который рассчитан расходомер, и включает измерение скорости потока среды. Однако отсутствие подачи регулируемого по расходу потока среды, расход которой измеряется, через последовательно установленные в эталонном трубопроводе образцовый и градуируемый расходомеры и образцовую установку подачи рабочей среды, фиксации показаний образцового расходомера и соответствующих им показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера при каждом из "n" стабильных значений расхода среды из диапазона измерения градуируемого расходомера, определения коэффициента кинематической вязкости среды, расход которой измеряется, и положений датчика градуируемого расходомера в эталонном и рабочем трубопроводах относительно их внутренних стенок, вычисления для каждого из зафиксированных показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера расхода среды в рабочем трубопроводе по приведенным формулам ведет к повышенной трудоемкости известного способа и не позволяет построить градуировочную характеристику для использования градуируемого расходомера в трубопроводах, отличающихся по диаметру от того, на который он рассчитан.This method of calibrating primary flow transducers of the type "averaging pressure tube" as well as the claimed method of calibrating flowmeters, is intended to determine the flow rate of the medium in the pipeline, which differs in diameter from the pipeline for which the flowmeter is designed, and includes measuring the flow rate of the medium. However, the absence of a flow rate-controlled medium flow, the flow rate of which is measured, through a model and graduated flow meters and an exemplary installation of a working medium supply, sequentially installed in the reference pipeline, fixing the readings of the standard flow meter and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter for each of n "stable values of the flow rate from the measuring range of the graduated flow meter, determining the kinematic viscosity coefficient of the medium of the measured flow rate and the position of the sensor of the calibrated flowmeter in the reference and working pipelines relative to their internal walls, the calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flowmeter of the flow of the medium in the working piping according to the above formulas leads to increased laboriousness of the known method and does not allow to build a calibration characteristic for using a calibrated flow meter in pipelines that differ in diameter from which it was designed.
Наиболее близким по технической сущности является способ градуировки счетчика жидкости и газа (Патент РФ №2010185, кл. G 01 F 25/00, БИ №5, 1994), заключающийся в подаче потока рабочей среды через последовательно соединенные поверяемый и контрольный счетчики и образцовую трубопоршневую установку и сличении показаний шкалы контрольного счетчика и образцовой трубопоршневой установки и шкал поверяемого счетчика с контрольным, при этом предварительно подают потоки эталонных сред с различными физическими характеристиками в полном диапазоне шкалы контрольного счетчика, сличают показания этой шкалы со шкалой образцовой трубопоршневой установки и фиксируют семейство градуировочных характеристик контрольного счетчика, подачу рабочей среды через последовательно соединенные поверяемый и контрольный счетчики и образцовую трубопоршневую установку производят в узком диапазоне шкалы контрольного счетчика и определяют текущие значения коэффициентов поверяемого и контрольного счетчиков и устанавливают соответствие последнего градуировочной характеристике из фиксированного семейства, а исследование поверяемого счетчика в полном диапазоне его шкалы производят при подаче потока рабочей среды по обводной линии образцовой трубопоршневой установки.The closest in technical essence is the method of graduation of a liquid and gas meter (RF Patent No. 201085, class G 01 F 25/00, BI No. 5, 1994), which consists in supplying a working fluid flow through serially connected calibrated and control meters and an exemplary tube piston installation and comparison of the readings of the scale of the reference meter and an exemplary tube-piston installation and the scales of the verified meter with the control, while the flows of reference media with different physical characteristics are preliminarily fed in the full range of the scale control counter, compare the readings of this scale with the scale of an exemplary pipe-piston installation and record the family of calibration characteristics of the control counter, supply the working medium through serially connected calibrated and control counters and an exemplary pipe-piston installation in a narrow range of the scale of the control counter and determine the current values of the coefficients of the verified and control meters and establish the correspondence of the last calibration characteristic from a fixed family tva, and the verification of the meter to be verified in the full range of its scale is carried out when the flow of the working medium is supplied along the bypass line of the exemplary pipe-piston unit.
Данный способ градуировки счетчика жидкости и газа также, как и заявляемый способ градуировки расходомеров, включает подачу регулируемого по расходу потока среды, расход которой измеряется, через последовательно установленные в эталонном трубопроводе образцовый (контрольный) и градуируемый расходомеры и образцовую установку подачи рабочей (образцовую трубопоршневую установку) среды, фиксацию показаний образцового расходомера и соответствующих показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера при каждом из "n" стабильных значений расхода среды из диапазона измерения градуируемого расходомера и построение градуировочной характеристики градуируемого расходомера. Однако отсутствие определения коэффициента кинематической вязкости среды, расход которой измеряется, и положения датчика градуируемого расходомера в эталонном и рабочем трубопроводах относительно их внутренних стенок, вычисления для каждого из зафиксированных показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера расход среды в рабочем трубопроводе по приведенным формулам ограничивает функциональные возможности известного способа, предназначенного для градуировки и поверки расходомеров, устанавливаемых только в трубопроводах одного диаметра, а градуировку и поверку расходомеров, предназначенных для работы на трубопроводах, диаметр которых отличается от диаметра трубопровода эталонной установки, по данному способу нельзя осуществить.This method of calibrating a liquid and gas meter, as well as the inventive method of calibrating flowmeters, includes supplying a flow-controlled medium flow, the flow rate of which is measured through an exemplary (control) and graduated flow meters and an exemplary installation for supplying a working (exemplary tube-piston installation) sequentially installed in the reference pipeline ) medium, fixing the readings of an exemplary flowmeter and the corresponding readings at the output of the analog-to-digital converter of a calibrated flowmeter at each a house of "n" stable values of the flow rate from the measuring range of the calibrated flow meter and the construction of the calibration characteristics of the calibrated flow meter. However, the lack of determination of the kinematic viscosity coefficient of the medium, the flow rate of which is measured, and the position of the sensor of the graduated flow meter in the reference and working pipelines relative to their inner walls, the calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter, the flow rate of the medium in the working piping according to the above formulas limits the functionality of the known method intended for calibration and calibration of flowmeters, install x only one diameter pipes, and the grading and calibrated flowmeters intended for use on pipes having a diameter different from the diameter of the pipeline reference installation of the present process can not be performed.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача расширения функциональных возможностей способа градуировки расходомеров путем получения возможности проводить на эталонной установке градуировку расходомеров, предназначенных для работы на трубопроводах, диаметр которых отличается от диаметра эталонного трубопровода.The basis of the invention is the task of expanding the functionality of the method of calibrating flow meters by obtaining the ability to conduct calibration of flow meters on a reference installation, designed to work on pipelines whose diameter differs from the diameter of the reference pipeline.
Поставленная задача решается тем, что в способе градуировки расходомера, заключающемся в подаче с "n" стабильными значениями расхода из диапазона измерения градуируемого расходомера потока рабочей среды, расход которой измеряется градуируемым расходомером через последовательно установленные в эталонном трубопроводе образцовую установку подачи рабочей среды и образцовый и градуируемый расходомеры, фиксации показаний Qэ i (i=1,2,...,n) образцового расходомера и соответствующих показаний Ni на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера при каждом расходе из "n" значений и построении градуировочной характеристики по полученным парам значений Qi э и Ni, согласно изобретению дополнительно определяют коэффициент кинематической вязкости ν рабочей среды и положение yэ датчика градуируемого расходомера в эталонном трубопроводе относительно его внутренней стенки, устанавливают градуируемый расходомер в рабочий трубопровод, определяют положение yр датчика градуируемого расходомера относительно внутренней стенки рабочего трубопровода, вычисляют для каждого из зафиксированных показаний Ni расход Qp i среды в рабочем трубопроводе по формулеThe problem is solved in that in the method of calibrating the flow meter, which consists in supplying with "n" stable values of the flow rate from the measuring range of the calibrated flowmeter of the working medium flow, the flow rate of which is measured by the calibrated flow meter through a standard installation of the working medium supply and a standard and graduated installation in the reference pipeline flow meters, recording readings Q e i (i = 1,2, ..., n) of an exemplary flow meter and corresponding readings N i at the output of an analog-to-digital degree converter iruemogo flowmeter at each flow rate of the "n" values and constructing a calibration characteristics obtained pairs of values of Q i e, and N i, according to the invention further comprises determining the coefficient of kinematic viscosity ν of the working medium and the position y e sensor calibrated flowmeter in the reference conduit with respect to its inner wall, establish a calibrated flow meter in the working pipeline, determine the position y p of the sensor of the graduated flow meter relative to the inner wall of the working pipeline, calculate for Each of the recorded readings N i the flow rate Q p i of the medium in the working pipeline according to the formula
где Sp - сечение рабочего трубопровода;where S p is the cross section of the working pipeline;
Vcpi p - средняя скорость потока среды в рабочем трубопроводе при расходе Qp i, при этом Vcpi p определяют по значениям Vsi p и yр, где Vsi p - местная скорость потока среды при нахождении градуируемого расходомера в рабочем трубопроводе при показании Ni, причем Vsi p равна местной скорости Vsi э потока среды при нахождении градуируемого расходомера в эталонном трубопроводе при показании Ni, вычисленной по значениям ν, Qi э и yэ, и строят градуировочную характеристику по полученным парам значений Qi p и Ni.V cpi p is the average flow rate of the medium in the working pipeline at the flow rate Q p i , while V cpi p is determined by the values of V si p and y p , where V si p is the local flow rate of the medium when the calibrated flow meter is in the working pipeline when indicated N i , and V si p is equal to the local velocity V si e of the flow of the medium when the calibrated flow meter is located in the reference pipeline when N i is calculated from the values of ν, Q i e and y e , and the calibration characteristic is constructed from the obtained pairs of Q i p and N i .
Введение определения коэффициента кинематической вязкости среды, расход которой измеряется, и положений концов датчика градуируемого расходомера в эталонном и в рабочем трубопроводах относительно внутренней стенки каждого из них, вычисления для каждого из зафиксированных показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера - Ni расхода среды в рабочем трубопроводе - Qp i по приведенным формулам как функции расхода среды, измеренного градуируемым расходомером в эталонном трубопроводе при том же значении показания на выходе аналого-цифрового преобразователя - Ni и построение градуировочной характеристики по полученным парам значений расхода в рабочем трубопроводе и показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера позволяет получить градуировочную характеристику градуируемого расходомера в рабочем трубопроводе по результатам его градуировки в эталонном трубопроводе на эталонной градуировочной установке и тем самым существенно расширить функциональные возможности предложенного способа градуировки тепловых расходомеров, так как для градуировки нет необходимости искать эталонную градуировочную установку, диаметр трубопровода которой был бы равен диаметру рабочего трубопровода, в котором должен работать градуируемый расходомер.The introduction of the determination of the kinematic viscosity coefficient of the medium, the flow rate of which is measured, and the positions of the ends of the sensor of the graduated flow meter in the reference and in the working pipelines relative to the inner wall of each of them, calculation for each of the recorded readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter - N i the working pipeline - Q p i according to the above formulas as a function of the flow rate of the medium measured by a calibrated flow meter in the reference pipeline at the same value azaniya at the output of the analog-to-digital converter - N i and the construction of the calibration characteristics of the received pairs of flow values in the working pipeline and readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter allows you to obtain the calibration characteristics of the calibrated flow meter in the working pipeline according to the results of its calibration in the reference pipeline on the reference calibration installation and thereby significantly expand the functionality of the proposed method of calibration of those lauryl flowmeters, since calibration is not necessary to search the reference calibration setup, the diameter of the pipeline which would be equal to the diameter of the pipework, which should work calibrated flowmeter.
На чертежах приведены:The drawings show:
фиг.1 - обобщенная схема эталонной градуировочной установки;figure 1 is a generalized diagram of a standard calibration installation;
фиг.2 - поперечный разрез трубопровода (это может быть и эталонный и рабочий трубопровод), на котором показаны расстояния концов датчика теплового расходомера от внутренней стенки трубопровода.figure 2 is a transverse section of the pipeline (this can be a reference and working pipeline), which shows the distances of the ends of the sensor of the heat flow meter from the inner wall of the pipeline.
Эталонная градуировочная установка, реализующая предлагаемый способ, состоит из входного трубопровода 1, предназначенного для подачи среды, расход которой должен измеряться, образцовой установки подачи рабочей среды, регулируемой по расходу, 2, эталонного трубопровода 3, образцового расходомера 4, который установлен в эталонном трубопроводе 3, градируемого расходомера 5, который также установлен в эталонный трубопровод 3 последовательно с образцовым расходомером 4. При установке расходомера 4 или 5 в трубопровод его датчик устанавливается по радиусу трубы трубопровода.The reference calibration installation that implements the proposed method consists of an inlet pipe 1 for supplying a medium whose flow rate is to be measured, an exemplary installation of a working medium supply, adjustable in flow rate, 2, a reference pipeline 3, an exemplary flowmeter 4, which is installed in the reference pipeline 3
Предлагаемый способ градуировки расходомеров предназначен для градуировки и поверки расходомеров, работающих в условиях турбулентного потока, которые устанавливаются в трубопроводы (рабочие трубопроводы), диаметры которых отличаются от диаметра эталонного трубопровода, на котором проводят первичную градуировку расходомера.The proposed method for calibrating flow meters is intended for calibration and calibration of flow meters operating in turbulent flow conditions, which are installed in pipelines (working pipelines), the diameters of which differ from the diameter of the reference pipeline on which the primary calibration of the flow meter is carried out.
Предлагаемый способ основан на том, что тепловой расходомер измеряет скорость потока в точке установки датчика теплового расходомера - местную скорость потока среды - Vм.The proposed method is based on the fact that the heat flow meter measures the flow rate at the installation point of the sensor of the heat flow meter - the local flow rate of the medium is V m
Поэтому при установке одного и того же расходомера сначала в одном, например эталонном, трубопроводе, а потом в другом, например рабочем, трубопроводе, которые имеют разные диаметры, если местные скорости потока среды в точках, в которых находился датчик расходомера в эталонном - Vмэ и в рабочем - Vмр трубопроводах, будут равны, то будут равны и показания на выходе аналого-цифрового преобразователя - N расходомера.Therefore, when installing the same flow meter, first in one, for example, a reference pipeline, and then in another, for example, a working pipeline, which have different diameters, if the local flow rates of the medium at the points where the flow meter sensor was located in the reference - V me and in the working - V m pipelines will be equal, then the readings at the output of the analog-to-digital converter - N of the flow meter will be equal.
При этом местная скорость потока среды в точке, находящейся на расстоянии у от внутренней стенки трубопровода, и средняя скорость потока среды связаны следующим соотношением:In this case, the local flow rate of the medium at a point located at a distance from the inner wall of the pipeline, and the average flow rate of the medium are related by the following relation:
Vм=Vcp·W,V m = V cp · W,
где Vcp - средняя скорость потока среды, то есть скорость потока в точке средней скорости, находящейся на расстоянии 0,242R от внутренней стенки трубопровода;where V cp is the average flow rate of the medium, that is, the flow velocity at the point of average velocity located at a distance of 0.242R from the inner wall of the pipeline;
W - коэффициент изменения скорости потока рабочей среды в зависимости от расстояния датчика от внутренней стенки трубы трубопровода и от свойств среды,W is the coefficient of change of the flow rate of the working medium depending on the distance of the sensor from the inner wall of the pipe and on the properties of the medium,
α - коэффициент, характеризующий изменение скорости потока в зависимости от транспортируемой среды, для природного газа, например, α=0,4;α is a coefficient characterizing the change in flow rate depending on the transported medium, for natural gas, for example, α = 0.4;
λ - коэффициент, характеризующий свойства среды, расход которой должен измеряться градуируемым расходомером,λ is a coefficient characterizing the properties of the medium, the flow rate of which must be measured by a calibrated flow meter,
ν - коэффициент кинематической вязкости среды.ν is the kinematic viscosity coefficient of the medium.
Таким образом, число Рейнольдса является линейной функцией средней скорости - Re=f1(Vcp), а коэффициенты λ и W являются нелинейными функциями средней скорости - λ=f2(Vcp), W=f3(Vcp).Thus, the Reynolds number is a linear function of the average speed - Re = f 1 (V cp ), and the coefficients λ and W are nonlinear functions of the average speed - λ = f 2 (V cp ), W = f 3 (V cp ).
Однако в реальных условиях датчик расходомера перекрывает некоторое сечение трубы трубопровода и поэтому далее под местной скоростью понимается усредненная скорость потока - Vs, определяемая, с одной стороны, его средней скоростью - Vcp, а с другой стороны, линейными размерами датчика и его расположением в трубопроводе и вычисляемая по формулеHowever, in real conditions, the flowmeter sensor overlaps a certain section of the pipeline pipe and therefore, hereinafter, local speed is understood to mean the average flow velocity - V s , determined, on the one hand, by its average speed - V cp , and on the other hand, by the linear dimensions of the sensor and its location in pipeline and calculated by the formula
где R - внутренний радиус трубы трубопровода;where R is the inner radius of the pipe;
y1 - расстояние от стенки трубы до нижнего конца датчика;.y 1 is the distance from the pipe wall to the lower end of the sensor ;.
y2 - расстояние от стенки трубы до верхнего конца датчика;y 2 is the distance from the pipe wall to the upper end of the sensor;
у и φ - цилиндрические координаты в сечении трубопровода.y and φ are the cylindrical coordinates in the cross section of the pipeline.
При интегрировании и выполнении других расчетов используется только значение W для y0≤ y≤R, так как для известных тепловых датчиков значение y1≫y0.When integrating and performing other calculations, only the value of W for y 0 ≤ y≤R is used, since for known thermal sensors the value is y 1 ≫y 0 .
После интегрирования получаем следующее выражение для усредненной местной скорости:After integration, we obtain the following expression for the averaged local speed:
где 
Из полученного выражения видно, что усредненная местная скорость может быть представлена нелинейной функцией только средней скорости - Vs=f4(Vср).From the obtained expression it is seen that the averaged local speed can be represented by a nonlinear function of only the average speed - V s = f 4 (V sr ).
Так как объемный расход среды определяется по формуле Q=VсрS, где S - сечение трубопровода, то, измерив расход среды в эталонном трубопроводе с помощью образцового расходомера и зафиксировав показания на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера, и зная коэффициент кинематической вязкости среды и местоположение датчика расходомера в эталонном трубопроводе при измерении расхода, можно рассчитать местную скорость потока в месте нахождения датчика градуируемого расходомера в эталонном трубопроводе, далее, зная местоположение датчика расходомера в рабочем трубопроводе после его установки, можно определить среднюю скорость потока среды в рабочем трубопроводе при том же показании на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера путем решения уравнения, в котором приравнены местные скорости потока в эталонном и в рабочем трубопроводах, и вычислить по средней скорости потока среды в рабочем трубопроводе расход среды в рабочем трубопроводе, после чего по значению расхода среды в рабочем трубопроводе и показанию аналого-цифрового преобразователя, которому он соответствует, для всех значений расхода среды, зафиксированных при нахождении расходомера в эталонном трубопроводе, строят градуировочную характеристику расходомера для рабочего трубопровода.Since the volumetric flow rate of the medium is determined by the formula Q = V cf S, where S is the cross-section of the pipeline, then, by measuring the flow rate of the medium in the reference pipeline using a standard flow meter and recording the readings at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flow meter, and knowing the kinematic viscosity coefficient of the medium and the location of the flowmeter sensor in the reference pipeline when measuring the flow, you can calculate the local flow rate at the location of the sensor graduated flowmeter in the reference pipeline, then, knowing m The position of the flowmeter sensor in the working pipeline after its installation, you can determine the average flow rate of the medium in the working pipeline with the same reading at the output of the analog-to-digital converter of the calibrated flowmeter by solving an equation in which the local flow rates in the reference and working pipelines are equal, and calculate by the average flow rate of the medium in the working pipeline, the flow rate of the medium in the working pipeline, and then by the value of the medium flow in the working pipeline and the reading of analog-digits Vågå transducer to which it corresponds, for all the flow of the medium, when the recorded values of the reference flowmeter conduit build flowmeter calibration characteristic for the working of the pipeline.
Способ градуировки расходомера реализуется следующим образом.The calibration method of the flow meter is implemented as follows.
Предварительно определяют коэффициент кинематической вязкости среды, расход которой измеряется, и диапазон измерения расхода среды градуируемого расходомера в эталонном трубопроводе. Коэффициент кинематической вязкости среды, расход которой измеряется, определяют либо путем измерения, если имеется соответствующий прибор, либо определяют лабораторным путем состав среды, по которому по справочнику определяют этот коэффициент.The kinematic viscosity coefficient of the medium, the flow rate of which is measured, and the measurement range of the flow rate of the medium of the graduated flow meter in the reference pipeline are preliminarily determined. The coefficient of kinematic viscosity of the medium, the flow rate of which is measured, is determined either by measurement, if there is an appropriate device, or laboratory composition is determined by the composition of the medium, by which this coefficient is determined by reference.
Диапазон измерения расхода градуируемого расходомера в эталонном трубопроводе определяют исходя из диапазона изменения расхода среды в рабочем трубопроводе по формуламThe measuring range of the flow rate of the calibrated flow meter in the reference pipeline is determined based on the range of variation of the flow rate of the medium in the working pipeline according to the formulas
где Dp - внутренний диаметр рабочего трубопровода, м;where D p is the inner diameter of the working pipeline, m;
Dэ - внутренний диаметр эталонного трубопровода, м.D e - the internal diameter of the reference pipeline, m
В диапазоне измерения расхода среды в эталонном трубопроводе выбирают "n" значений расхода Q1, Q2,..., Qn, распределенных, например, равномерно в диапазоне.In the range of measuring the flow rate of the medium in the reference pipeline, “n” flow rates Q 1 , Q 2 , ..., Q n are selected, distributed, for example, uniformly in the range.
Для градуировки расходомера 5 его устанавливают в эталонный трубопровод 3 и определяют расстояния - уэ 1 и уэ 2 от концов датчика расходомера 5 до внутренней стенки эталонного трубопровода по его радиусу, проходящему через точку нахождения датчика расходомера 5. Во входной трубопровод 1 подают рабочую среду, с помощью образцовой установки подачи рабочей среды 2 устанавливают по образцовому расходомеру 4 расход рабочей среды, равный Q1, и фиксируют показание аналого-цифрового преобразователя - N1 градуируемого расходомера 5.To calibrate the
Далее с помощью образцовой установки подачи рабочей среды 2 устанавливают по образцовому расходомеру 3 последовательно расходы рабочей среды равными Q2, Q3,..., Qn и при каждом из них фиксируют показания аналого-цифрового преобразователя N2, N3,..., Nn градуируемого расходомера. По полученным парам значений расхода рабочей среды - Qi э, где i=1,2,...,n, и показаниям на выходе аналого-цифрового преобразователя Ni может быть построена градуировочная характеристика градуируемого расходомера для рабочего трубопровода, диаметр которого равен диаметру эталонного трубопровода. Для случаев, когда диаметр рабочего трубопровода отличается от диаметра эталонного трубопровода, градуируемый расходомер 5 устанавливают в рабочий трубопровод и определяют расстояния - уp 1 и уp 2 от концов датчика расходомера 5 до внутренней стенки рабочего трубопровода по его радиусу, проходящему через точку нахождения датчика. После этого вычисляют для каждого из зафиксированных при нахождении расходомера 5 в эталонном трубопроводе показаний на выходе аналого-цифрового преобразователя градуируемого расходомера - Ni расход среды в рабочем трубопроводе - Qp i следующим образом:Next, using an exemplary installation of the supply of the working medium 2, the flow rates of the working medium are successively set equal to Q 2 , Q 3 , ..., Q n according to the standard flow meter 3 and the readings of the analog-to-digital converter N 2 , N 3 , are recorded for each of them .. ., N n of a graduated flow meter. Using the obtained pairs of values of the flow rate of the working medium - Q i e , where i = 1,2, ..., n, and the readings at the output of the analog-to-digital converter N i , the calibration characteristic of the calibrated flow meter for the working pipeline can be constructed, the diameter of which is equal to the diameter reference pipeline. For cases when the diameter of the working pipeline differs from the diameter of the reference pipeline, a graduated
1) вычисляют среднюю скорость потока среды в эталонном трубопроводе для каждого значения расхода среды - Qi э по формуле1) calculate the average flow rate of the medium in the reference pipeline for each value of the flow rate of the medium - Q i e by the formula
2) вычисляют число Рейнольдса для потока среды в эталонном трубопроводе для каждого расхода среды - Qэ i по формуле2) calculate the Reynolds number for the medium flow in the reference pipeline for each medium flow rate - Q e i according to the formula
где Dэ - диаметр эталонного трубопровода;where D e is the diameter of the reference pipeline;
ν - коэффициент кинематической вязкости среды,ν is the kinematic viscosity coefficient of the medium,
3) вычисляют коэффициент, характеризующий свойства потока среды, расход которой измеряется, в эталонном трубопроводе для каждого расхода среды - Qi э 3) calculate the coefficient characterizing the properties of the flow of the medium, the flow rate of which is measured, in the reference pipeline for each flow rate of the medium - Q i e
4) вычисляют усредненное значение местной скорости потока рабочей среды в эталонном трубопроводе - Vэ s в зависимости от расстояний уэ 1 и уэ 2 по формуле4) calculate the average value of the local flow rate of the working medium in the reference pipeline - V e s depending on the distances at e 1 and e 2 according to the formula
где 
5) определяют среднюю скорость потока - Vp cpi для каждого показания на выходе аналого-цифрового преобразователя - Ni, решая численными методами, например методом секущих, уравнение5) determine the average flow rate - V p cpi for each indication at the output of the analog-to-digital Converter - N i , solving numerically, for example, by secant method, the equation
в котором Vэ s является числовой величиной, a Vp s - усредненная местная скорость потока в рабочем трубопроводе, равнаяin which V e s is a numerical value, and V p s is the average local flow rate in the working pipeline equal to
где 
6) вычисляют расход среды в рабочем трубопроводе - Qp i по формуле6) calculate the flow rate of the medium in the working pipeline - Q p i according to the formula
где Sp - сечение рабочего трубопровода;where S p is the cross section of the working pipeline;
Vp cpi - средняя скорость потока среды в рабочем трубопроводе при расходе Qi p.V p cpi - the average flow rate of the medium in the working pipeline at a flow rate of Q i p .
По полученным парам значений - расходу в рабочем трубопроводе - Qp i и соответствующему ему показанию на выходе аналого-цифрового преобразователя - Ni строят градуировочную характеристику градуируемого расходомера.Using the obtained pairs of values — flow rate in the working pipeline — Q p i and the corresponding indication at the output of the analog-to-digital converter — N i, the calibration characteristic of the calibrated flow meter is built.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133481/28A RU2259543C2 (en) | 2003-11-19 | 2003-11-19 | Method for applying grid to flow meters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133481/28A RU2259543C2 (en) | 2003-11-19 | 2003-11-19 | Method for applying grid to flow meters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003133481A RU2003133481A (en) | 2005-04-20 |
| RU2259543C2 true RU2259543C2 (en) | 2005-08-27 |
Family
ID=35634684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003133481/28A RU2259543C2 (en) | 2003-11-19 | 2003-11-19 | Method for applying grid to flow meters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2259543C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532489C1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Инженерно-производственная фирма "СИБНЕФТЕАВТОМАТИКА" (ОАО ИПФ "СибНА") | Method for multiphase meters calibration in operating conditions |
-
2003
- 2003-11-19 RU RU2003133481/28A patent/RU2259543C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БИРЮКОВ Б. В. и др. Средства испытаний расходомеров. М.: Энергоатомиздат, 1983, с.с.10-15. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532489C1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Инженерно-производственная фирма "СИБНЕФТЕАВТОМАТИКА" (ОАО ИПФ "СибНА") | Method for multiphase meters calibration in operating conditions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003133481A (en) | 2005-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102016519B (en) | Method for generating a diagnostic from a deviation of a flow meter parameter | |
| US20110296911A1 (en) | Method and apparatus for measuring the density of a flowing fluid in a conduit using differential pressure | |
| Özahi et al. | Simple methods for low speed calibration of hot-wire anemometers | |
| US11150121B2 (en) | Monitoring of fluid flow | |
| Dell'Isola et al. | Measurement of high-pressure natural gas flow using ultrasonic flowmeters | |
| CN109738030B (en) | Pressure potential difference type laminar flow measuring method and device | |
| Aumanand et al. | A novel method of using a control valve for measurement and control of flow | |
| RU2378638C2 (en) | Density metre-flow metre of fluid media | |
| RU2259543C2 (en) | Method for applying grid to flow meters | |
| Li et al. | Mass flowrate measurement of wet steam using combined V-cone and vortex flowmeters | |
| RU73485U1 (en) | DENSITY-FLOW METER FLUID | |
| RU72763U1 (en) | DENSITY-FLOW METER OF LIQUID OR GAS MEDIA | |
| Sârbu | Modern water flowmeters: Differential pressure flowmeters | |
| EP2392910A2 (en) | Method and apparatus for measuring the density of a flowing fluid in a conduit using differential pressure | |
| RU2654934C1 (en) | Method of calibration of nozzle and device for calibration of nozzle | |
| Zanker et al. | Qualification of a flow conditioning device according to the new API 14.3 procedure | |
| RU2293291C2 (en) | Device for measuring flow of free-flowing substances | |
| AU2011239256B2 (en) | Method for Generating a Diagnostic from a Deviation of a Flow Meter Parameter | |
| Branch | The effects of an upstream short radius elbow and pressure tap location on orifice discharge coefficients | |
| AU2011239253B2 (en) | Method for Generating a Diagnostic from a Deviation of a Flow Meter Parameter | |
| RU2478916C2 (en) | Vortex measurement method of flowing substance volume | |
| CN103090933A (en) | Method used for diagnosing according to deviation of flow meter parameters | |
| Cano et al. | Performance of models to determine flow rate using orifice plates | |
| RU57894U1 (en) | DEVICE FOR HEAT ENERGY METERING UNIT AND QUANTITY OF HEAT CARRIER | |
| UA64901A (en) | Method of calibrating a flow rate meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051120 |