Система измерения расхода жидкости

 

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 соответствующегр,- 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, фь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3591089/18-10 (22) 16.05.83 (46) 23.05.84. Бюл. Ф 19 (72) Н.А.Милованов, С.В.Бельский, С.Н.Азарх,.С.Н.Лаповицкий, Г.Н.Живолуп, В.А.Сотников и В.С. Горячев (53) 681.121.8(088.8) (56) 1. Заявка Японии Ф 53-31618, кл. 5 01 F 7/00, 108 D О, 1978 (прототип). (54) (57) СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОСТИ, содержащая делитель потока на неравные части, выполненный в виде основного трубопровода с несколькими обводными трубопроводами различной пропускной способности, подключенными параллельно основному трубопрово%,SUÄÄ 1093899 А ду, в каждом обводном трубопроводе расположен расходомер соответствующего, предела измерения, а в основном трубопроводе — расходомер максимального предела измерения, а также сред. стра 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 повышения точности измерения путем уменьшения влияния утечек жидкости, обводные трубопроводы с установленными в них расходомерами и, g средства переключения потока располо жены последовательно вдоль основного трубопровода.

f 109

Изобретение относится к измерению расхода жидкости, преимущественно для испытательных стендов топливорегулирующей аппаратуры (TPA) 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 расположен расходомер соответствующего предела измерения, сравнивающее избирательное переключающее устройство и измерительное устройство, делитель потока выполнен в виде разветвленного трубопровода с уменьшающейся пропускной способностью, отводы каждого меньшего по пропускной способности подключены к средней точке отвода большей пропускной способности, при этом расходомеры в отводах расположены после ввода в него отвода меньшей пропускной способности, а до ввода установлены запорные клапаны, которые управляются регулирующим выходом сравнивающего избирательного переключающего устройства, сравнивающее избирательное переключающее устройство выполнено в виде переключателя, подвижный элемент которого соединен с из мерительным устройством в виде счетчика, а неподвижные контакты соединены соответственно с выходами делителей частоты, входы которых соединены соответственно с частотными выходами расходомеров, а выходы каждого делители частоты соединены через цифроаналоговые преобразователи и измерительные реле с релейной цепью, выходы которой связаны с подвижным элементом переключателя и запорными клапанами в отводах трубопровода, релейная цепь снабжена задержкой на

I переключение с расходомера большего расхода на расходомер меньшего расхода, а диапазоны измерения последних выбраны с перекрытием (1 3.

Недостатком известного устройства является снижение точности измерения расхода расходомерами в ство" дах трубопровода, у которых пропускная способность меньше пропускной способности того отвода, где находится клапан, имеюЩий незначительную утечку топлива (негерметичность).

Следовательно, при работе расходомерсв утечка (N-rn) клапана приводит к несовпадению в показаниях измери3899 г тельного устройства для (N.-â) расходомеров.

Кроме того, такая схема построения системы, с параллельно располо5 женными расходомерами, не дает возможности проверить правильность показаний измерительного устройства путем сравнения показаний двух одновременно работающих расходомеров, t0 так как через оба расходомера может протекать одинаковый, но отличный от действительности расход, мейьший на величину утечки клапана, стоящего в отводе с Расходомером последующего 5 диапазона измерения.

Открытие клапанов в известной системе не исключает утечки части жидкости через расходомеры меньших диапазонов. Вследствие этого возмож-.

jp 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 д на расходомерах меньших диапазонов.

Время переключения расходомера большего диапазона измерения на расходомер с меньшим диапазоном измерения определяется скоростью переключе

30 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 учитываютея задержкой на переключение релейной цепи, которая должна выбираться по максимальному времени работы привода клапана расходомера большего диапазона, что

4О 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 конт» ролировать их нормальйую работоспособность в процессе испытаний TPA.

Это может привести к неверным замерам расхода во время дорогостоящих испытаний и несвоевременному их прекращению в случае выхода иэ строя . какого-либо клапана (неполное откры55 тие или закрытие клапана).

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения влияния утечек жидкости.

10938

Поставленная цель достигается тем, что в системе измерения расхода жидкости, содержащей делитель потока на неравные части, выполненный в виде основного трубопровода с несколь5 кими 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 расположены последовательно вдоль основного трубопровода.

На чертеже изображена блок-схема системы для измерения расхода жидкости.

Система содержит расходомеры 1 — 3 меньшего, среднего и большего диапазонов измерения соответственно, основной трубопровод 4, средства пере. ,зо ключения потока 5 и 6, сравнивающее избирательное переключающее устройство 7, измерительное устройство 8, обводные трубопроводы 9 и 10 различной пропускной способности,. концевые выключатели 11 и 12.

Сиьтема.работает следующим образом.

Когда потока жидкости в системе нет и сигналы с расходомеров. 1 — 3, 40 поступающие в сравнивающее избирательное переключающее устройство 7, отсутствуют, оно выдает команду на средства переключения потоков 5 и 6 для подключения обводных трубопрово- 4 дов 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 тру- Ы бопровод 9 с расходомером 1 меньшего диапазона измерения, средство переключения потока 6, обводной трубо99 4 провод 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 сравнивающее избирательное переключающее устройство 7 отключает выход расходомера 1 от измерительного устройства 8 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 переключающее устройство 7 выдает 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 команду на средство переключе" ния потока 6, которое направляет поток жидкости в обводной трубопровод 10. После полного срабатывания средства переключения потока 6 конце вой,выключатель 12 выдает сигнал в сравнивающее измерительное переключающее устройство 7, которое подключает к измерительному устройству 8 выход расходомера 2 и отключает выход расходомера 3. При дальнейшем уменьшении расхода жицкости до вели.

1093899 ровать работу сред"тв переключения потока в процессе испытаний ТРА.

Составитель Т.Звенигородская

Редактор О,Черниченко Техред Т.Фанта Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3410/32 Тираж 610

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 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 срабатывания концевого выключателя 11, подключает к измерительному устройству 8 выход расходомера 1 и отключает выход расходо мера 2.

Таким образом, наличие в средстsax 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 контролиРасположение обводных трубопроводов с установленными в них расходомерами и средств переключения потока последовательно вдоль основного трубо. провода, причем средства переключения потока расположены непосредственно

10 в местах ответвления обводных трубопроводов от основного трубопровода, исключает снижение точности измерения расходомерами меньших диапазонов при наличии утечки в средстве переключе-!

5 ния потока, расположенном перед расходомером большего диапазона. При необходимости это позволяет легко определить негерметичность любого средства переключения потока путем

20 сравнения показаний соседних расходомеров в зоне перекрытия их диапазонов измерения.