Способ измерения расхода вещества с помощью сужающего устройства Советский патент 1991 года по МПК G01F1/34 

ё

Изобретение относится к способам измерения. Цель изобретения - увеличение точности измерения массового расхода жидкости с переменной плотностью. Поток жидкости, движущийся в трубопроводе 1, проходит через сужающее устройство 2. Измеряемая дифманометром 3 величина перепада давления на сужающем устройстве 2 поступает в виде сигнала на вход управляющего вычислительного устройства 4. На выходе устройства 4 периодически вырабатывается сигнал, управляющий исполнительным механизмом 7, который открывает заслонку 8. При открытой заслонке 8 часть жидкости поступает в байпасный отвод 6, где посредством измерителя 9 расхода измеряется объемный расход отводимой части жидкости, которая возвращается в основной поток за сужающим устройством 2. Измеренная дифманометром 3 величина перепада давления на сужающем устройстве 2 при открытой заслонке и величина объемного расхода в байпасном отводе, измеренная измерителем 9 расхода, также поступают на входы вычислительного устройства 4. В вычислительном устройстве 4 происходит обработка результатов измерений, вычисляется плотность жидкости и массовый расход жидкости. Полученный результат регистрируется устройством 5 вывода. Наличие измерителя 9 расхода, установленного на байпасном отводе, позволяет определять плотность жидкости, что повышает точность измерения массового расхода. 1 ил.

О

4j

(А) 00

N5

мой части жидкости, которая возвращается в основной поток за сужающим устройством 2. Измеренная дифмэнометром 3 величина перепада давления на сужающем устройстве 2 при открытой заслонке и величина объемного расхода в байпасном отводе, измеренная измерителем 9 расхода, также поступают на входы вычислительного устройства 4. В вычислительном устройстве 4

Изобретение относится к способам измерений расходов потоков жидкости, может применяться при создании расходомеров переменного перепада давления для химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей народного хозяйства и является усовершенствованием способа по авт св. СССР № 1530911.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения массового расхода вещества с переменной плотностью.

На чертеже показана схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит трубопровод 1. сужающее устройство 2. дифманометр 3. специализированноеуправляющеевычислительное устройство 4, устройство 5 вывода, байпасный отвод 6, исполнительный механизм 7, поворотную заслонку 8, объемный измеритель 9 расхода.

Один вход дифманометра 3 подключен к трубопроводу 1 до сужающего устройства 2, а другой после сужающего ус тройства 2, ест роенного в трубопровод 1, выход дифманометра 3 соединен с входом вычислительного устройства 4, другой вход 4 соединен с выходом объемного измерителя 9 расхода, подсоединенного к байпасному отводу 6. Один выход вычислительного устройства 4 соединен с устройством 5 вывода, другой выход ,4 - с входом исполнительного механизма 7, выход которого соединен с поворотной заслонкой 8, байпасный отвод 6 одним концом через поворотную заслонку 8 соединен с трубопроводом 1 до сужающего устройства 2, другой конец байпасного отвода 6 через объемный измеритель 9 расхода соединен с трубопроводом 1 после сужающего устройства 2.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом,

При закрытой заслонке 8 весь поток жидкости в трубопроводе 1 проходит через сужающее устройство 2. Величина перепапроисходит обработка результатов измерений, вычисляется плотность жидкости и мас- совый расход жидкости. Полученный результат регистрируется устройством 5 вывода. Наличие измерителя 9 расхода, установленного на байпасном отводе, позволяет определять плотность жидкости, что повышает точность измерения массового расхода. 1 ил.

да давления ДР на сужающем устройстве при закрытой заслонке 8, измеренная диф- манометром 3, поступает на вход управляющего вычислительного устройства 4. На

выходе управляющего вычислительного устройства 4 периодически вырабатывается сигнал, управляющий исполнительным механизмом 7, который открывает заслонку 8. Часть жидкости на трубопроводе 1 при

открытой заслонке 8 поступает в байпасный отвод 6, где измерителем 9 расхода измеряется объемный расход отводимой части жидкости, которая затем возвращается в основной поток за сужающим устройством 2.

Массовый расход жидкости в трубопроводе Q равен сумме массовых расходов жидкости через сужающее устройство Од и через байпасный отвод Оь при открытой заслонке, т.е.

Q - Од Об

(1)

Измеренная дифманометром 3 величина перепада давления Л Рд на сужающем устройстве 2 при открытой заслонке и величина объемного расхода 00б в байпасном отводе, измеренная измерителем 9 расхода,

также поступают на входы вычислительного

устройства 4.

В вычислительном устройстве 4 происходит обработка результатов измерений по следующим зависимостям. Массовый расход Q. определяемый с помощью сужающего устройства, выражается следующим образом (1):

/

Q

(2)

где а - коэффициент расхода;

d - диаметр отверстия сужающего устройства;

ДР - перепад давления на сужающем устройстве,

р- плотность измеряемой среды. В выражении (2) ДР - перепад давления на сужающем устройстве при закрытой заслонке. Зависимость для расхода жидко45

сти через сужающее устройство при открытой заслонке имеет вид:

2 ,

(3)

Од а-- - 2ДРд/э

где ЛРд - перепад давления на сужающем устройстве при открытой заслонке.

Массовый расход жидкости Об через байпасный отвод при открытой заслонке может быть представлен как

Об 0об/э(4)

где Ооб объемный расход жидкости в бэй- пасном отводе.

Подстановкой выражений (2), (3) и (4) в уравнение баланса (1). получают зависимость

. И

Подставляя выражение (5) в формулу (2) для определения расхода жидкости, получают

Д Р ДР ДРс Ооб

О

9 d4 лг

- се - -g

Ея

(6)

Таким образом, из выражения (6) по из мерениям перепада давления Л Р на сужающем устройстве при закрытой заслонке и

50

55

10

перепаде давления Д Рд иобьемного расхода жидкости Ооб в байпасном отводе при открытой заслонке определяют величину массового расхода О с учетом изменения плотности жидкости.

Формула изобретения Способ измерения расхода вещества с помощью сужающего устройства по авт.ев № 1530911. отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения массового расхода вещества с переменной плотностью, дополнительно измеряют объемный расход отводимой части потока, а величину массового расхода определяют по формуле

7 Л2Ь4 ДР-УДРДРр

Q - 8Ооб

где а - коэффициент расхода;

d - диаметр отверстия сужающего устройства;

Д Р - перепад давления на сужающем устройстве;

Д Рд - перепад давления на сужающем устройстве при отрытой заслонке,

Ооб - объемный расход жидкости в байпасном отводе.