Турбинный расходомер Советский патент 1983 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к измеритель ной технике и мойет быть использовано в системах контроля расходов вязких сред, например на магистральных трубо проводах нефти и газа, и при стендовы испытаниях силовых установок. Известен турбинный расходомер для измерения расхода вязких сред, содержащий турбинку, установленную соосно по потоку внутри трубопровода, узел съема сигнала и показывающий прибор Т Недостатком этого устройства является, значительное влияние изменения эпюры скоростей на показания турбинного расходомера. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является турбинный расходомер, содержащий установленные внутри трубопровода одна за другой две турбинки и их узлы съема сигнала, выходы которых подключены к входам делителя частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинки, расположенной .первой по потоку а выход - с одним из входов блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот, а выход - с вторичным прибором. Одна турбинка расходомера является измерительнои, а вторая имеет иной угол наклона лопастей и является компенсационной С2 .

Недостатком известного расходомера является чувствительность к изменению вязкости и эпюры скоростей,что обус-, ловливает низкую точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения в условиях непостоянства эпюры скоростей.

Поставленная цель достигается тем, что в турбинном расходомере, содержащем установленные внутри трубопровода одна за другой две турбинки и их узлы съема, выходы которых подключены к входам делителя частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинки, расположенной первой по потоку, а выход - с одним из входов блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот. а выход - с вторичным прибором, лопастйля решетка турбинки, установленной второй по потоку, расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода, причем отношение высоты лопастей второй турбинки к выны к входам корректирующего устройства 17,выход которого соединен с вторичным прибором 18.

Турбинный расходомер работает следующим образом.

Под действием потока турбинка 1 вращается в подшипниковых опорах 2 и 3 внутри трубопровода и индуцирует в узле 13 съема частотный сигнал, частота которого пропорциональна расходу. Поток, пройдя участок 9 стабилизации потока, приводит во вращение дополнительную турбинку 5, установленную в подшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. При этом скорость вращения турбинки 5 сильно зависит от изменения эпюры.скоростей (фиг.2). Для расчетной эпюры скоростей угол атаки для лопасти 10, установленной на ступице 11 с помощью спицы 12, тот же, что и для лопасти основной турбинки. Поэтому скорость вращения турбинки 5 может .незначительно отличаться от скорости вращения турбинки 1.

При изменении эпюры скоростей скорость вращения турбинки 1 изменяется незначительно (однако это является источником погрешности), а скорость вращения турбинки 5, как видно из соте лопастей первой составляет не более 0,5. На фиг.1 схематически изображен турбинный расходомер; а на фиг.2 изменение эпюры скоростей и конфигурация лопасти второй турбинки. . Расходомер состоит из первой турбинки -1, установленной в подшипниковых опорах 2 и 3 внутри трубопровода k, и второй турбинки 5, установленной в подшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. Между трубопроводами 4 и 8 размещен участок 9 стабилизации потока. Лопасть турбинки 5 отличается от лопасти турбинки 1 тем, что ее центральная часть выполнена пустотелой с внутренним диаметром не менее 0,75 диаметра трубопровода, а отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопастей первой составляет не более 0,5- Это достигается тем, что между лопастью 10 и ступицей 11 установлена спица 12 (фиг.2). Узел 13 съема сигнала турбинки 1 подключен к входам преобразователя It аналог - код и делителя 15 частот. Узел 16 съема сигнала турбинки 5 подключен к второму входу делителя 15 частот. Кодовые выходы делителя 15 частот и преобразователя 14 подключе310фиг.2, определяется скоростью поверх костного (вдоль внутренней поверхности трубопровода) слоя потока, регистрируемого лопастью 10 и не регистрируемого спицей 12. При отношении высоты лопасти 10 к высоте лопасти 1 в пределах 0,2-0,5 скорость вращения турбинкй 5 заметно отличается от скорости вращения турбинкй 1, это отличие тем сильнее,чем заметнее из-. меняются вязкость и эпюра скоростей. Частотный сигнал с узла 16 съема сигнала турбинкй 5.и частотный сигнал с узла 13 съема сигнала измерительной турбинкй 1 поступают на входы преобразователя 1 аналог - код и Делителя 15 частот, который, производя деление частот,показывает как изменяет77 . . 4 ся эпюра.скоростейвнутри трубопрово дов. Кодовые сигналы с преобразовате k аналог ля 14 аналог - код с делителя 15 час тот поступают на корректирующее устройство 17 и далее на вторичный прибор 18. На вторичном приборе 18 отображается расход-с учетом влияния изменения эпюры скоростей. Экономический эффект от использования изобретения достигается благодаря повышению точности измерения в условиях непостоянства эпюры скоростей по сечению трубопровода. При использовании предлагаемого расходомера на магистральных трубопроводах нефти и газа и при стендовых испытаниях погрешность измерения снижается на 0,03-0,U.

ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий установленные внутри трубопровода одна за другой, две турбинки и их узлы съема сигнала, выходы которых подключены к входам делителя частот. преобразователь аналог - код,- вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинкц-, расположенной первой по потоку, а выход - с одним из входов блока ко рекции, второй вход которого соединен с выходом делителя частот, а выход - с вторичным прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме- рения в условиях непостоянства эпюры скоростей, в нем лопастная решетка турбинки, установленной второй по потоку, расположена в пристенной области трубопровода и имеет внутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода, причем отношение высоты лопастей второй турбинки к высоте лопас(Л тей первой составляет не более 0,5. Од Од М