Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ И ГАЗА ДОПЛЕРОВСКИМ РАСХОДОМЕРОМ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ И ГАЗА ДОПЛЕРОВСКИМ РАСХОДОМЕРОМ

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ И ГАЗА ДОПЛЕРОВСКИМ РАСХОДОМЕРОМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на предприятиях тепло- и энергоснабжения, а также их ирригационный системах. Сущность изобретения: способ заключается в том, что измерение местной или средней скорости осуществляют в точке диаметрального сечения потока на расстоянии от оси трубы с учетом погрешности ее площади сечения, причем измерение местной скорости осуществляют в произвольной точке заданного рабочего диаметрального сечения потока, ось которого совпадает с осью трубы. Измерение производят по формуле, приведенной в тексте описания.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2014567
Класс(ы) патента: G01F1/66
Номер заявки: 5020577/10
Дата подачи заявки: 18.09.1991
Дата публикации: 15.06.1994
Заявитель(и): Малое многопрофильное предприятие "ЛДА"
Автор(ы): Исмаилов М.М.; Ким Ю.М.; Мун Г.В.; Арипов И.А.; Петренко А.А.
Патентообладатель(и): Исмаилов Мурад Марифович
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в эксплуатационных системах для контроля расхода жидкости и газа на предприятиях тепло и энергоснабжения, а также ирригационных системах.
Известен способ измерения расхода жидкости, основанный на эффекте Допплера. Способ заключается в том, что измерение местных скоростей осуществляется в ряде точек диаметрального сечения потока для получения профиля скоростей, причем в поток посылаются акустические импульсы определенной длительности и частоты. Измеряя время задержки, получают информацию о скорости частиц, находящихся в разных точках сечения потока. Согласно этому способу относительная погрешность измерения расхода обычно равна 0,02-0,03.
Недостатком способа является то, что он используется только для измерения расхода жидкостей с достаточно большой погрешностью.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ, заключающийся в том, что измерение средней скорости осуществляется на расстоянии 0,758 r (где r - внутренний радиус трубы) от оси трубы. При этом большой градиент скорости в данной точке приводит к нежелательному спектру допплеровского сигнала, затрудняющего измерение его средней частоты. При определении расхода жидкости и газа необходимо учесть величину погрешности площади сечения трубопровода.
Основным недостатком способа является необходимость измерения скоростей с выполнением обязательного условия симметричности потока. Корректировка этих условий требует дополнительных технологических приемов и материальных затрат на специфическое аппаратурное оформление. Недостатком способа также является большая погрешность измерения, равная 0,02-0,03.
Целью изобретения является упрощение способа и повышение точности измерения расхода жидкости и газа.
Это достигается тем, что в способе измерения расхода жидкости и газа, включающем измерение местной или средней скорости в точке диаметрального сечения потока на расстоянии от оси трубы и определение величины расхода, измерение местной скорости осуществляют в произвольной точке диаметрального сечения потока, ограниченного эффективным радиусом rр, равным
ro=R, где ε - погрешность, равная 0,005-0,1;
R - внутренний радиус трубы,
а определение расхода жидкости и газа осуществляют по формуле:
Q=(1±k)·vr· 1- ,
где vr - местная скорость;
k - удельный дисперсионный коэффициент, равный 0,005-0,1;
ro - эффективный радиус измерительного объема.
Измерение расхода жидкости и газа Q основывается на определении значений и использовании местной скорости vr и диаметрального сечения потока.
Интегральное выражение расхода представляется в виде
Q=vo 1-a(r) rdr, (1) где vo - максимальная скорость потока;
R - гостируемый радиус внутреннего сечения трубопровода;
r - радиус измеряемого дифференциального объема (в качестве объема - точка измерения),
а(r) - функция, определяющая эффективную площадь сечения измеряемого дифференциального объема и радиальное распределение скоростей.
Приведенная измеренная скорость по vo равна
vr/vo=1-a(r) r2 (2) Отсюда
= - 2a(r)·r- r2 (3) В идеальном случае
=0 Соответственно
= 2 (4)
выражение (4) приводят к виду
ln a(r) = -2ln = ln (5)
a(r)= (6)
где r - эффективный радиус измерительного объема.
Для учета погрешности определения расхода жидкости и газа рассчитываются дисперсионные характеристики скорости и транспортного времени σvr и σTтр по массивам значений vr и Ттр.
σvr= ; (7)
(8)
где vr и Трт - удельные средние значения местной скорости и транспортного времени соответственно;
и - текущие значения местной скорости и транспортного времени соответственно;
N - текущее число измерений.
Связь между транспортным временем и эффективным радиусом измеряемого объема определяется как
ro=vr˙Tтр (9)
Из (1) номинальный расход
Qн= vrSэфф= vr· 1- (10) дисперсная характеристика расхода жидкости и газа определяется как
Δ Q=kQн (11)
где К - удельный дисперсионный коэффициент расхода
К=(Кs2+Kv2+Ks<˙>Kv)1/2; (12)
где Ks - удельный дисперсионный коэффициент площади сечения потока;
Кv - удельный дисперсионный коэффициент местной скорости
Ks= exp-2; (13)
Kv= (14)
Для выполнения условий по погрешности ε:
K ≅ε; (15)
ro= R , (16) ε=0,005-0,1, учитывая эксплуатационные условия.
Предлагаемый способ обеспечивает надежность, достоверность измерений с точностью 0,005-0,1. Способ реализуется на известном оборудовании и не требует дополнительных материальных расходов.
Формула изобретения: СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ И ГАЗА ДОПЛЕРОВСКИМ РАСХОДОМЕРОМ, включающий измерение местной скорости в точке диаметрального сечения трубопровода на расстоянии от оси трубы и определение величины расхода, отличающийся тем, что измерение местной скорости производят в произвольной точке диаметрального сечения ограниченного эффективным радиусом ro= · R, где ε - погрешность измерения площади сечения трубопровода, R - внутренний радиус трубопровода, а определение величины Q расхода осуществляют по формуле
Q=(1±k)·vr· 1- ,
где vr - величина местной скорости;
K - удельный дисперсионный коэффициент.