Система измерения расхода жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01F7/00 

Изобретение относится к измерению расхода жидкости, преимущественно для испытательных стендов топливоре гулируклцей аппаратуры (ТРА) газотурбинного двигателя. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является сис тема измерения расхода жидкости, содержащая делитель потока на неравные части, в каждой из которых распо ложен расходомер соответствующего предела измерения, сравнивающее избирательное переключакяцее устройство и измерительное устройство, делитель потока выполнен в виде разветвленного трубопровода с уменьшающейся пропускной способностью, отводы каждого меньшегсУ по пропускной способности подключены к средней точке отвода большей пропускной способности, при этом расходомеры в отводах расположе ны после ввода в него отвода меньшей пропускной способности, а до ввода установлены запорные клапаны, которы управляются регулирующим выходом сравнивающего избирательного переклю чающего устройства, сравнивающее избирательное переключающее устройство выполнено в виде переключателя, подвижный элемент которого соединен с и мерительным устройством в виде счетчика, а неподвижные контакты соедине ны соответственно с выходами делителей частоты, входы которых соединены соответственно с частотными выходами расходомеров, а выходы каждого делителя частоты соединены через цифроаналоговые преобразователи и измерительные реле с релейной цепью, выходы которой связаны с подвижным элементом переключателя и запорными клапанами в отводах трубопровода, ре лейная цепь снабжена задержкой на переключение расходомерабольшего расхода на расходомер меньшего расхода, а диапазоны измерения последних выбраны с перекрытием tl3« Недостатком известного устройства является снижение точности измерения расхода расходомерами в отводах трубопровода, у которых пропускная способность меньше пропускной способности того отвода, где находится клапан, имею88ий незначительную утечку топлива (негерметичность). Следовательно, при работе расходомеров утечка (,М-гп) клапана приводит к несовпадению в показаниях измерительного устройства для (N-m) расходомеров . Кроме того, такая схема построения системы, с параллельно расположенными расходомерами, не дает возможности проверить правильность показаний измерительного устройства путем сравнения показаний двух одновременно работающих расходомеров, так как через оба расходомера может протекать одинаковый, но отличный от действительности расход, меньший на величину утечки клапана, стоящего в отводе с расходомером последующего диапазона измерения. Открытие клапанов в известной системе не исключает утечки части жидкости через расходомеры меньших диапазонов. Вследствие этого возмож-: на их работа и выработка ресурса, так как перепад давления на открытом клапане при больших расходах дости- гает величины, соизмеримой с величиной номинального перепада давления на расходомерах меньших диапазонов. Время переключения расходомера большего диапазона измерения на расходомер с меньшим диапазоном измерения определяется скоростью переключе ния клапанов. Эта скорость зависит от типа, габаритов и мощности приводов клапанов, которые значительно увеличиваются по мере роста измеряемого расхода. В известной системе эти факторы учитываются задержкой на переключение релейной цепи, которая должна выбираться по максимальному времени работы привода клапана расходомера большего диапазона, что приводит к запаздыванию в показаниях измерительного устройства при переключении расходомера большего диапазона измерения на расходомер меньшего диапазона измерения. Отсутствие информации о полном открытии или полном закрытии клапанов не позволяет автоматически контролировать их нормальйую работоспособность в процессе испытаний ТРА. Это может привести к неверным -замерам расхода во время дорогостоящих испытаний и несвоевременному их прекращению в случае выхода из строя . какого-либо клапана (неполное открытие или закрытие клапана). Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения влияния утечек жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в системе измерения расхода жидкости, содержащей делитель потока на неравные части, выполненный в виде основного трубопровода с несколькими обводными трубопроводами различ ной пропускной способности, подключенными параллельно основному трубопроводу, в каждом обводном трубопроводе расположен расходомер соответствующего предела измерения, а в основном трубопроводе - расходомер максимального предела измерения, а также средства переключения потока в обводные трубопроводы, подключенные к управляющему выходу сравнивающего избирательного переключающего устройства, к которому подключены выходы расходомеров и измерительное устройство, обводные трубопроводы с установленными в них расходомерами и средства переключения потоков расп ложены последовательно вдоль основно го трубопровода. На чертеже изображена блок-схема системы для измерения расхода жидкос ти. Система содержит расходомеры 1 меньшего, среднего и большего диапазонов измерения соответственно, основной трубопровод 4, средства пер ключения потока 5 и 6, сравнивакицее избирательное переключающее устройство 7, измерительное устройство 8, обводные трубопроводы 9 и 10 различной пропускной способности, ; : . концевые выключатели 11 и 12. Сиотема.работает следующим образом. Когда потока жидкости в системе нет и сигналы с расходомеров 1 - 3, поступающие в сравнивакнцее избирательное переключающее устройство 7, отсутствуют, оно выдает команду на средства переключения потоков 5 и 6 для подключения обводных трубопроводов 9 и 10. После полного переключения средств переключения потоков 5 и 6 с концевых выключателей 11 и 12 поступают сигналы в сравнивающее избирательное переключающее устройство 7, которое подключает выход расхо домера 1 к измерительному устройству 8. При подаче потока жидкости в систему он проходит через средство переключения потока 5, обводной трубопровод 9 с расходомером 1 меньшег диапазона измерения, средство переключения потока 6, обводной трубопровод 10 с расходомером 2 среднего диапазона измерения и расходомер 3 большего диапазона измерения. На из мерительное устройство 8 поступает сигнал с расходомера 1 до тех пор, пока величина расхода находится в его диапазоне измерения. При увеличении расхода до величины верхнего предела измерения расходомера 1 сравниваняцее избирательное переключающее устройство 7 отключает вькод расходомера 1 от измерительного устройства & и подключает к нему выход расходомера 2, через который проходит тот же поток, что и через расходомер 1. Величина этого потока находится в диапазоне измерения расходомера 2, так как диапазоны расходомеров 1 и 2- выбраны с перекрытием. Одновременно сравнивающее избирательное переключающее устройство 7 выдает команду на средство переключения потока 5 для отключения обводного трубопровода 9. Поток жидкости направляется в основной трубопровод 4, минуя обводной трубопровод 9. с дальнейшим увеличением расхода жидкости до величины верхнего предела измерения расходомера 2 сравниваю щее избирательное переключающее устройство 7 отключает выход расходомера 2 от измерительного устройства 8 и подключает к нему выход расходомера 3. При этом величина расхода находится в диапазоне измерения расходомера 3, так как диапазоны расходомеров 2 и 3 выбраны с перекрытием. Одновременно сравнивающее избирательное переключакщее устройство 7 вьздает команду на средство переключения потока 6 для отключения обводного трубопровода 10 и направления потока в основной трубопровод 4. При уменьшении расхода жидкости до величины нижнего предела измерения расходомера 3 сравнивающее избирательное переключающее устройство 7 выдает коматзду на средство переключения патока 6, которое направляет поток жидкости в обводной трубопровод to. После полного срабатывания средства переключения потока 6 конце вой,выключатель 12 вьщает сигнал в сравнивающее измерительное переключающее устройство 7, которое подключает к измерительному устройству 8 выход расходомера 2 и отключает выход расходомера 3. При дальнейшем уменьщении расхода жидкости до вели

чины нижнего предела измерения расходомера 2 сравнивающее измерительное переключающее устройство 7 выдает команду на средство переключения потока 5, которое направляет поток жидкости в отводной трубопровод 9 и, после срабатьшания концевого выключателя 11, подключает к измерительному устройству 8 выход расходомера 1 и отключает выход расходе мера 2.

Таким образом, наличие в средствах переключения потока концевых выключателей, соединенных с дополнительным входом сравнивающего измерительного переключающего устройства, исключает запаздывание информации в показаниях измерительного устройства при переключении расходомеров большего диапазона на расходомеры меньшего диапазона, кроме того, дает возможность автоматически контроли.ровать работу средств переключения потока в процессе испытаний ТРА.

Расположение обводных трубопроводов с установленными в них расходомерами и средств переключения потока последовательно вдоль основного трубопровода, причем средства переключения потока расположены непосредственно

в местах ответвления обводных трубопроводов от основного трубопровода, исключает снижение точности измерения расходомерами меньших диапазонов при наличии утечки в средстве переключения потока, расположенном перед расходомером большего диапазона. При необходимости это позволяет легко определить негерметичность любого средства переключения потока путем

сравнения показаний соседних расходомеров в зоне перекрытия их диапазонов измерения.

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащая делитель потока на неравные части, выполненный в виде основного трубопровода с несколькими обводными трубопроводами различной пропускной способности, подключенны,ми параллельно основному трубопровоJ|{rr.0.0|f|TiO.-r ... 13 3 iHb.iiK ., ду, в каждом обводном трубопроводе расположен расходомер соответствую- щегр,- предела измерения, а в основном трубопроводе - расходомер максимального предела измерения, а также средства переключения потока в обводные трубопроводы, подключенные к управляющему выходу сравнивающего избирательного переключающего устройства., к которому подключены выходы расходомеров и измерительное устройство, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения точности измерения путем уменьшения влияния утечек жидкости, обводные трубопроводы с установленными в них расходомерами и средства переключения потока располо(Л жены последовательно вдоль основного трубопровода. с