Измеритель количества текучей среды и способ определения количества текучей среды

Авторы патента:

Сурнов Сергей Иванович (RU)

Бычковский Игорь Анатольевич (RU)

Сурнов Григорий Сергеевич (RU)

G01F1/00 - Измерение объема или массы жидкостей, газов или сыпучих тел путем пропускания их через измерительные устройства непрерывным потоком (измерение соотношений расхода G01F 5/00; измерение скорости потока G01P 5/00; индикация наличия или отсутствия потока G01P 13/00; регулирование расхода или соотношений G05D)

Владельцы патента RU 2568943:

Бычковский Игорь Анатольевич (RU)
Сурнов Сергей Иванович (RU)
Сурнов Григорий Сергеевич (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерителям количества текучей среды, а также к способу определения количества текучей среды. Изобретение может быть использовано для уменьшения погрешности тахометрических преобразователей при измерении количества текучих сред, прошедших через них. Измеритель содержит контроллер, тахометрический преобразователь, соединенный с контроллером, регистрирующим и подсчитывающим импульсы тахометрического преобразователя, а также определяющим количество протекшей текучей среды через измеритель. При этом также содержит тактовый генератор, соединенный с контроллером, при этом контроллер выполнен с возможностью определения количества импульсов тактового генератора N_t между последовательными импульсами тахометрического преобразователя, определения весового коэффициента W(N_t), соответствующего текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, и корректирования количества импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t). Заявляемый способ определения количества текучей среды осуществляется посредством измерителя. Технический результат - повышение точности измерения протекшего количества текучей среды за счет учета корректировочной величины - весового коэффициента W(N_t), уменьшение количества расчетных операций от момента снятия показаний до момента вывода результатов измерений, что уменьшает расчетную погрешность на каждом этапе и снижает расчетные погрешности в целом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.

Тахометрический способ определения расхода текучей среды, которая проходит через измеритель, в целом основан на принципе измерения скорости вращения подвижного элемента, который вращается под действием текучей среды. Использование подвижного элемента как чувствительного позволяет значительно упростить конструкцию измерителя, снизить расходы на техническое обслуживание, а также упростить требования по установке таких измерителей в системы подачи текучих сред. Однако при всех вышеперечисленных преимуществах остается ряд существенный недостатков, таких как: чувствительность подвижного элемента к качеству и вязкости протекающей среды, изменение чувствительности подвижного элемента при потоке с малым расходом, а также относительно высокий уровень погрешности для таких измерений.

Например, в соответствии с нормативными документами, в верхнем диапазоне расходов допустимая погрешность измерения составляет 2% для счетчиков холодной воды и 3% для счетчиков горячей воды. В нижнем диапазоне расходов допустимая погрешность измерения составляет 5%. В диапазоне расходов от порога чувствительности до минимального расхода допустимая погрешность не нормируется.

Описанные выше особенности тахометрических способов определения объемов текучих сред обусловили необходимость разработки новых более точных устройств и способов определения количества текучих сред.

Известен способ определения расхода и количества текучей среды, который реализуется тахометрическими средствами измерений [П.П.Кремлевский. Расходомеры и счетчики количества. Справочник. 4-е издание, перераб. и доп. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1989. - 701 с.]. Способ основан на тахометрическом принципе, при котором протекающая текучая среда воздействует на скорость вращения подвижного элемента типа турбины или крыльчатки. Скорость движения подвижного элемента пропорциональна объемному расходу текучей среды.

При этом средства измерения оснащены тахометрическим преобразователем, вырабатывающим измерительный сигнал (импульс), частота которого пропорциональна скорости движения подвижного элемента. Таким образом, подсчитывая количество импульсов, определяют количество прошедшей через измеритель текучей среды.

Особенностью таких средств измерений является то, что на малых расходах текучей среды цена одного импульса тахометрического преобразователя больше, чем в некотором установившемся режиме, когда цена одного импульса уже не зависит от расхода текучей среды.

Под ценой следует понимать протекшее количество текучей среды, соответствующее одному импульсу тахометрического преобразователя. Изменение цены в зависимости от расхода текучей среды носит нелинейный характер. Цена постепенно уменьшается от некоторого значения при расходе, соответствующем порогу чувствительности (когда подвижный элемент начинает устойчиво вращаться) до переходного расхода (когда цена одного оборота уже не зависит от расхода текучей среды).

Однако использование данного способа подразумевает, что при расчете протекшего через тахометрическое средство измерения объема текучей среды будет учитываться только цена импульса, соответствующая интервалу от переходного до максимального расхода. Это приводит к значительной погрешности измерений при малых расходах текучей среды.

Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является решение, описанное в патенте РФ №2458196, в котором заявлено устройство - турбинный расходомер, и способ определения количества жидкости. Способ направлен на определение количества текучей среды, проходящей через турбинный измеритель, содержащий ротор с лопатками и контроллер для непрерывной регистрации импульса в момент времени T_i, генерируемого за каждый полный оборот ротора. Способ включает стадии, на которых:

(а) измеряют интервалы времени ΔT_i=(T_i-T_i-1), проходящие между последовательными импульсами;

(б) определяют величину расхода FR_i, соответствующую каждому из указанных интервалов ΔT_i=(T_i-T_i-1), на основе экспериментальной калибровочной нелинейной аналитической функции, которая корректирует изменение расхода предварительно выбранной текучей среды с изменением интервала времени между последовательными импульсами турбинного измерителя;

(в) вычисляют дискретное количество текучей среды V_i=T_i·FR_i, которое протекает в течение каждого из указанных интервалов времени ΔT_i=(T_i-T_i-1) между последовательными импульсами;

(г) вычисляют общее количество текучей среды V_t=Σ_iV_i, протекающей через измеритель.

При этом на этапе (б) создают калибровочный массив, образованный из равностоящих периодов времени Δp_i и соответствующих величин расходов v_i, вычисленных путем ввода указанных равностоящих периодов времени в экспериментальную калибровочную нелинейную аналитическую функцию. После чего сравнивают каждый интервал времени ΔT_i, измеренный между последовательными импульсами T_i, с равноотстоящими периодами времени Δp_iкалибровочного массива для определения, между какими из периодов расположен измеренный интервал времени. Следующим этапом осуществляют линейную интерполяцию между величинами расходов v_i, соответствующими равноотстоящими периодами времени Δp_i калибровочного массива данных, между которыми расположены равноотстоящие периоды времени ΔT_i, с учетом определения фактического расхода FR_i, соответствующего измеренному интервалу времени ΔT_i.

К недостаткам описанного способа следует отнести необходимость проведения вычислений на каждом интервале времени, что значительно увеличивает обрабатываемый массив обрабатываемых данных и, соответственно, нагрузку на контроллер. При этом использование для определения количества протекшей текучей среды интервалов времени, величина которых может быть значительно малой, приводит к необходимости математического учета ряда малых величин, которые при достижении определенного знака после запятой перестают учитываться для уменьшения нагрузки на вычислительный процессор/контроллер, что приводит к накоплению систематической ошибки и, соответственно, погрешности расчетов.

Описанное в патенте устройство - измеритель расхода, представляет собой турбинный расходомер, содержащий ротор с лопатками и контроллер для непрерывной регистрации импульсных сигналов, генерируемых в моменты времени T_i за каждый полный оборот ротора, и определения количества текущей среды, протекающей через измеритель. При этом контроллер выполнен с возможностью измерения интервалов времени ΔT_i=(T_i-T_i-1), проходящих между последовательными импульсами для определения величины расхода FR_i, соответствующей каждому из указанных интервалов ΔT_i=(T_i-T_i-1), на основе экспериментальной калибровочной нелинейной аналитической функции. Функция корректирует изменение расхода предварительно выбранной текучей среды с изменением интервала времени между последовательными импульсами измерителя. Также контроллер выполнен с возможностью вычисления дискретного количества текучей среды V_i=T_i·FR_i, которая протекает в течение каждого из указанных интервалов времени ΔT_i=(T_i-T_i-1) между последовательными импульсами.

К недостаткам описанного решения следует отнести использование для определения количества протекшей текучей среды интервалов времени, величина которых может быть значительно малой, что приводит к необходимости математического учета ряда малых величин, которые при достижении определенного знака после запятой перестают учитываться для уменьшения нагрузки на вычислительный процессор. Поскольку прекращается учет ряда значений, то при подсчете расхода/количества текучей среды накапливается систематическая погрешность. Также при подобных вычислениях идет высокая нагрузка на контроллер, что может приводить к повышению времени обработки данных. Следует отметить, что наличие таймера также приводит к усложнению конструкции контроллера и к повышению стоимости производства такого контроллера.

В основу изобретения поставлена задача разработать измеритель количества протекшей текучей среды, конструкция которого позволит обеспечить повышение точности измерения, а также повышение точности измерения количества текучей среды при переходных процессах, таких как начало прохода текучей среды и завершение прохода. Повышение точности измерителя будет достигнуто за счет учета корректировочных величин, которые будут определены для каждого вида текучей среды. При этом конструкция измерителя не будет содержать таймера, что позволить исключить измерение малых отрезков времени и последующий расчет, основанный на малых величинах, что в свою очередь позволит повысить скорость расчетов и, соответственно, скорость работы измерителя.

Также в основу изобретения поставлена задача разработать способ определения количества текучей среды с использованием измерителя, который позволит повысить точность измерения количества протекшей текучей среды за счет обеспечения использования корректировочных коэффициентов, определяемых для каждого типа текучей среды. Также точность измерения по способу будет обеспечена за счет исключения из расчета интервалов времени, значение которых может быть малым. При этом также разработанный способ позволит уменьшить количество расчетных операций от момента снятия показаний до момента вывода результатов измерений, что позволить уменьшить расчетную погрешность на каждом этапе, за счет чего снизить расчетные погрешности в целом.

Поставленная задача решается тем, что разработан измеритель количества текучей среды, содержащий контроллер, тахометрический преобразователь, соединенный с контроллером, регистрирующим и подсчитывающим импульсы тахометрического преобразователя, а также определяющим количество протекшей текучей среды через измеритель, при этом содержит тактовый генератор, соединенный с контроллером, где контроллер выполнен с возможностью определения количества импульсов тактового генератора N_t между последовательными импульсами тахометрического преобразователя, определения весового коэффициента W(N_t), соответствующего текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, и корректирования количества импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t). Благодаря такому исполнению изобретения достигается следующий технический результат: повышение точности измерения количества текучей среды за счет учета корректировочной величины - весового коэффициента W(N_t), а исключение из конструкции измерителя таймера времени исключает необходимость подсчета малых величин, что обеспечивает повышение скорости и точности работы измерителя.

Корректирование количества импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t) заключается в суммировании весового коэффициента W(N_t) к количеству импульсов тахометрического преобразователю. При этом значение весового коэффициента W(N_t) представляет собой целое число с положительным значением, то есть значение весового коэффициента не может быть отрицательным.

Тактовый генератор генерирует импульсы заданной частоты. Частоту тактового генератора выбирают такой, чтобы она была больше частоты импульсов тахометрического преобразователя при максимальном расходе текучей среды, на котором требуется корректировка, например, переходный расход.

Контроллер выполнен с возможностью сравнения количества импульсов тактового генератора N_t с заданным максимальным значением N_t ^max. Таким образом, контроллер обеспечивает работу логического цикла, направленного на отслеживание момента остановки потока текучей среды. При каждом появлении импульса тактового генератора, контроллер производит сравнение, когда значение N_t<N_t ^max количество импульсов тактового генератора N_tувеличивают на 1, когда значение N_t ^max ≤ N_t контроллер может отключить тактовый генератор и включить его при возникновении следующего импульса тахометрического преобразователя. Контроллер также может установить значение, соответствующее количеству импульсов тактового генератора N_t, равным заданному начальному значению. Преимущественно заданное начальное значение равно нулю, а значение N_t ^max выбирают таким, чтобы оно было не меньше количества импульсов тактового генератора между последовательными импульсами тахометрического преобразователя при минимальном расходе текучей среды, на котором требуется корректировка, например, порог чувствительности.

Очевидно, что контроллер содержит вычислительный модуль и модуль памяти. Вычислительный модуль включает в себя процессор, который производит все расчетные операции.

Тахометрический преобразователь представляет собой датчик изменения магнитного поля. На одной оси с подвижным элементом, вращающимся под действием текучей среды, закреплен постоянный магнит. Вблизи области вращения магнита расположен датчик изменения магнитного поля, который передает контроллеру сигнал (импульс) каждый раз, когда изменение магнитного поля, воздействующего на датчик, превышает пороговое значение, в том числе учитывается изменение направления магнитного поля.

Целесообразно исполнение измерителя, который содержит выводы для подключения к калибровочному устройству. Благодаря возможности подключения к калибровочному устройству обеспечена возможность подстройки измерителя для каждого типа текучей среды, а также в зависимости от необходимых условий эксплуатации. Это позволяет значительно расширить область применения заявляемого измерителя количества текучей среды.

Весовой коэффициент W(N_t) определяют в зависимости от количества импульсов тактового генератора в данный момент времени на основе данных калибровки устройства для каждого конкретного случая.

Также поставленная задача решается тем, что разработан способ определения количества текучей среды с использованием измерителя, описанного выше, который включает регистрацию импульса тахометрического преобразователя, подсчет импульсов тахометрического преобразователя и определение количества текучей среды, которая прошла через измеритель количества текучей среды, при этом перед определением количества текучей среды, определяют количество импульсов тактового генератора N_t между последовательными импульсами тахометрического преобразователя и определяют весовой коэффициент W(N_t) импульса тахометрического преобразователя, соответствующий текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, затем корректируют количество импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t). Благодаря такой последовательности действий достигается следующий технический результат: повышение точности измерения протекшего количества текучей среды за счет учета корректировочной величины - весового коэффициента W(N_t), также уменьшает количество расчетных операций от момента снятия показаний до момента вывода результатов измерений, что уменьшает расчетную погрешность на каждом этапе и снижает расчетные погрешности в целом.

Перед определением весового коэффициента W(N_t) импульса тахометрического преобразователя, соответствующего текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, производят аппроксимацию табличных значений весового коэффициента W(n). Табличные значения весового коэффициента W(n) определяют при калибровке.

Калибровка включает этапы, на которых проводят по меньшей мере одно измерение объема V протекшей текучей среды, измерение количества импульсов тактового генератора и тахометрического преобразователя при заданном количестве текучей среды, после чего определяют среднее количество импульсов тактового генератора n между импульсами тахометрического преобразователя, а также средний объем v текучей среды, соответствующий одному импульсу тахометрического преобразователя, затем аппроксимируют зависимость v(n) и определяют зависимость W(n). Зависимость v(n) нелинейная, ее вид зависит от конструкции устройства, которым производят измерения, а также от его характеристик, от конструкции подвижного элемента, который регистрирует показания и от типа тахометрического преобразователя. При калибровке, в случае если проведено несколько измерений, аппроксимация может быть линейной. Следует отметить, что значение W(n) вычисляют при каждом измерении во время калибровки. Благодаря калибровке обеспечивается возможность применения заявляемого способа для любой текучей среды, при этом заявляемый способ является эффективным для любых условий эксплуатации.

При калибровке после определения значений W(n), если значения W(n) не целые, то дополнительно вводят корректировочный коэффициент k, на который умножают значения W(n), для того чтобы исключить дробные величины. Таким образом, обеспечено повышение точности расчета количества текучей среды за счет исключения суммирования малых величин. При этом исключена необходимость учитывать знаки после запятой, что позволяет снизить нагрузку на контроллер.

Очевидно, что для определения количества протекшей текучей среды количество импульсов тахометрического преобразователя делят на коэффициент k, определенный при калибровке.

При определении количества импульсов тактового генератора N_tпроизводят сравнение количества импульсов тактового генератора N_t с заданным максимальным значением N_t ^max. Когда значение N_t<N_t ^max, то увеличивают количество импульсов тактового генератора на 1, иначе отключают тактовый генератор. Таким образом, обеспечена работа логического цикла, направленного на отслеживание момента остановки потока текучей среды, что позволяет уменьшить погрешность определения количества текучей среды при переходных процессах, таких как, например, завершение подачи текучей среды.

Далее приведен способ реализации заявляемого изобретения.

Предварительно, перед началом работы измерителя производят его калибровку, для чего измеритель подключают к калибровочному устройству. Затем проводят по меньшей мере одно измерение объема V текучей среды прошедшей через измеритель, количества импульсов тактового генератора n между импульсами тахометрического преобразователя и количество импульсов тахометрического преобразователя m. Для каждого измерения вычисляют среднее значение v текучей среды, соответствующее одному импульсу тахометрического преобразователя и определяют зависимость v(n). Аппроксимируют зависимость v(n) и определяют зависимость W(n). На основании значений W(n) определяют корректировочный коэффициент k, на который умножают значения W(n) для получения целых чисел. Все определенные данные сохраняют в памяти контроллера. Также в память контроллера записываются данные о N_t ^max _. Значение N_t ^max выбирают таким, чтобы оно было не меньше количества импульсов тактового генератора между последовательными импульсами тахометрического преобразователя при минимальном расходе текучей среды, на котором требуется корректировка, например, порог чувствительности. После калибровки измеритель готов к эксплуатации.

Во время работы измерителя при каждом появлении импульса тактового генератора производят сравнение количества импульсов тактового генератора N_tс N_t ^max. Если N_t<N_t ^max, то увеличивают количество импульсов тактового генератора на 1. При появлении импульса тахометрического преобразователя контроллер корректирует количество импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t), соответствующий текущему значению количества импульсов тактового генератора. После этого контроллер устанавливает количество импульсов тактового генератора N_tравным заданному начальному значению. Цикл повторяется до момента, когда N_t ^max ≤ N_t, после чего контроллер отключает тактовый генератор и включает его при возникновении следующего импульса тахометрического преобразователя.

Ниже представлен пример расчета.

При калибровке определили следующие результаты измерений:

№	Объем протекшей воды, л	Количество импульсов тахометрического преобразователя, m	Количество импульсов тактового генератора, n
1	2,910	123	0
2	2,982	127	127
3	3,044	127	254

Затем производят расчет среднего количества импульсов тактового генератора между импульсами тахометрического преобразователя и расчет среднего прошедшего объема воды:

№	n	v
1	0	0,02366
2	1	0,02348
3	2	0,02397

После чего производят аппроксимацию зависимости v(n) и подбирают корректировочный коэффициент. На основании приведенных выше значений функции v(n) видно, что предпочтительным значением корректировочного коэффициента является k=100000. Весовые значения функции приведены далее:

n	W
0	2366
1	2348
2	2397

Полученные в таблице данные записывают в память контроллера.

Контроллер получает независимые друг от друга импульсы от тактового генератора и тахометрического преобразователя. Когда поступает импульс тахометрического преобразователя, контроллер находит в таблице значение весовой функции W, соответствующее количеству импульсов тактового генератора с момента предыдущего импульса тахометрического преобразователя. Найденное значение W контроллер прибавляет к количеству импульсов тахометрического преобразователя.

Таким образом, разработан измеритель количества протекшей текучей среды, конструкция которого позволяет обеспечить повышение точности измерения, а также повышение точности измерения количества текучей среды при переходных процессах, таких как начало прохода текучей среды и завершение прохода. Повышение точности измерителя достигнуто за счет учета корректировочных величин, которые определены для каждого вида текучей среды. При этом конструкция измерителя не содержит таймера, что позволяет исключить измерение малых отрезков времени и последующий расчет, основанный на малых величинах, что в свою очередь позволяет повысить скорость расчетов и соответственно скорость работы измерителя.

Также разработан способ определения количества текучей среды с использованием измерителя, который позволяет повысить точность измерения количества протекшей текучей среды за счет обеспечения использования корректировочных коэффициентов, определяемых для каждого типа текучей среды. Также точность измерения по способу обеспечена за счет исключения из расчета интервалов времени, значение которых может быть малым. Также разработанный способ позволяет уменьшить количество расчетных операций от момента снятия показаний до момента вывода результатов измерений, что позволяет уменьшить расчетную погрешность на каждом этапе, за счет чего снизить расчетные погрешности в целом.

1. Измеритель количества текучей среды, содержащий контроллер, тахометрический преобразователь, соединенный с контроллером, регистрирующим и подсчитывающим импульсы тахометрического преобразователя, а также определяющим количество протекшей текучей среды через измеритель, отличающийся тем, что содержит тактовый генератор, соединенный с контроллером, при этом контроллер выполнен с возможностью определения количества импульсов тактового генератора N_t между последовательными импульсами тахометрического преобразователя, определения весового коэффициента W(N_t), соответствующего текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, и корректирования количества импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t).

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что контроллер выполнен с возможностью сравнения количества импульсов тактового генератора N_t с заданным максимальным значением N_t ^max.

3. Измеритель по п. 2, отличающийся тем, что контроллер выполнен с возможностью увеличения N_t на 1 при значении N_t<N_t ^max.

4. Измеритель по п. 2, отличающийся тем, что контроллер выполнен с возможностью отключения тактового генератора при значении N_t ≥ N_t ^max, а при возникновении импульса тахометрического преобразователя выполнен с возможностью включения тактового генератора.

5. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что тахометрический преобразователь представляет собой датчик изменения магнитного поля.

6. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что содержит выводы для подключения к калибровочному устройству.

7. Способ определения количества текучей среды с использованием измерителя по п. 1, включающий регистрацию импульса тахометрического преобразователя, подсчет импульсов тахометрического преобразователя и определение количества текучей среды, которая прошла через измеритель количества текучей среды, отличающийся тем, что перед определением количества текучей среды, определяют количество импульсов тактового генератора N_t между последовательными импульсами тахометрического преобразователя и определяют весовой коэффициент W(N_t) импульса тахометрического преобразователя, соответствующий текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, затем корректируют количество импульсов тахометрического преобразователя на весовой коэффициент W(N_t).

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что перед определением весового коэффициента W(N_t) импульса тахометрического преобразователя, соответствующего текущему значению количества импульсов тактового генератора N_t, производят аппроксимацию табличных значений весового коэффициента W(n).

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что табличные значения весового коэффициента W(n) определяют при калибровке.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что калибровка включает этапы, на которых проводят по меньшей мере одно измерение объема V протекшей текучей среды, количества импульсов тактового генератора и тахометрического преобразователя при заданном количестве текучей среды, после чего определяют среднее количество импульсов тактового генератора n между импульсами тахометрического преобразователя, а также средний объем v текучей среды, соответствующий одному импульсу тахометрического преобразователя, затем аппроксимируют зависимость v(n) и определяют зависимость W(n).

11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при определении количества импульсов тактового генератора N_tпроизводят сравнение количества импульсов тактового генератора N_t с заданным максимальным значением N_t ^max.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что при значении N_t<N_t ^max увеличивают количество импульсов тактового генератора на 1.

13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что при значении N_t ≥ N_t ^max отключают тактовый генератор, а при возникновении импульса тахометрического преобразователя включают тактовый генератор.

Изобретение относится к системе и способу измерения потока текучей среды. Вибрационный расходомер (5) включает в себя сборку датчика, расположенную в трубопроводе (301).

Способ определения расхода воды // 2566419

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения расхода и объема сточных вод, поступающих на канализационные насосные станции (КНС), оборудованных резервуарами и работающих в режиме периодического включения (циклическом режиме).

Способ определения притока воды // 2563905

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения притока и объема сточных вод, поступающих на канализационные насосные станции.

Регулятор расхода текучей среды, имеющий модификатор потока с регистрацией давления // 2557338

Настоящее изобретение относится к регуляторам расхода текучей среды, таким как регуляторы расхода жидкости или газа, а более конкретно - к регулятору, имеющему модификатор потока с регистрацией давления.

Способ повышения точности измерений расхода многофазной смеси в трубопроводе // 2554686

Предложенное изобретение относится к процедуре контроля многофазных смесей при их транспортировке по трубопроводу, в процессе которого исключают процесс пробкообразования.

Счетчик потребления холодной (горячей) воды с адаптивной системой автоматического управления // 2554317

Изобретение относится к бытовым счетчикам для учета расхода холодной (горячей) воды индивидуальными потребителями в условиях изменения режимов и тарифов, а также автоматизированного согласованного с потребителем изменения режимов и тарифов, передачи информации о количестве потребленной воды и оплате за указанную услугу, а также предупреждения аварийных ситуаций.

Клапан и система измерения расхода газообразной среды // 2544258

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода и количества газообразных сред. Клапан с гистерезисной характеристикой для измерения расхода газовой среды содержит корпус с закрепленной в нем втулкой, имеющей две поверхности запирания, подвижный поршень, притягивающиеся постоянные магниты, один из которых закреплен во втулке, другой в тарелке поршня, дополнительно содержит катушку индуктивности, размещенную в зоне взаимодействия магнитов.

Устройство для измерения расхода сыпучих материалов // 2535245

Изобретение относится к технике непрерывного весового дозирования сыпучих материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов, пищевой, химической и других отраслях народного хозяйства.

Регулятор малых расходов жидкости // 2531072

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для установки и поддержания малых расходов жидкости в технологических процессах различных отраслей промышленности.

Объемный расходомер // 2531030

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения газообразных и текучих сред, а также в коммерческих расчетах.

Способ определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу уклон-площадь // 2572068

Изобретение относится к области гидрометрии и может использоваться в системе водоучета на открытых каналах оросительных систем с призматическим руслом. Сущность способа сводится к использованию двух датчиков уровня воды, оснащенных средствами дистанционной передачи показаний уровня, расположенных в уровнемерных колодцах верхнего и нижнего гидрометрических створов, определению уровней воды в створах, перепада уровней между верхним и нижним створами и вычислению расхода воды. Могут использоваться акустические, ультразвуковые датчики уровня и др. с погрешностью измерения в пределах 0,01 м. Способ определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу «уклон-площадь» выполняют следующим образом: из канала по соединительным трубопроводам вода поступает в уровнемерные колодцы в верхнем и нижнем гидрометрических створах. Когда течение воды установится, в уровнемерных колодцах датчиками уровня воды будут непрерывно регистрироваться измеряемые параметры с заданным интервалом и с помощью средств дистанционной передачи информация будет передаваться на пункт диспетчера, оснащенный средствами ее обработки и вычисления расхода. По полученным данным и при известных параметрах канала вычисляется искомый расход. Данный способ дает возможность отслеживания в режиме реального времени значение уровней воды в створах, перепада уровней между створами, оперативного определения расхода воды с относительной погрешностью 2,6%. Уровнемерные колодцы позволяют исключить пульсацию уровня воды, что также повышает точность измерения. 2 ил.

Измеритель расхода потока среды // 2572461

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения газообразных и текучих сред, а также в коммерческих расчетах. Измеритель расхода потока содержит последовательно соединенные с входным каналом сумматор, расходомер напорного потока и делитель потока, соединенный с ним расходомер обратного потока, устройство сравнения расходов и индикатор расхода, по изобретению до сумматора для обратного потока подключен насос с характеристикой «давление-расход», работа которого выключается сигналом устройства сравнения расходов напорного и обратного потоков. Технический результат − расширение диапазона измерения расхода, его разделение на две части с понижением уровня измерения в первой части диапазона, не снижая верхнего значения второй части диапазона, уменьшение погрешности схемы измерения первой части диапазона, рассматривая изменения величин напорного и обратного потоков как информационные сигналы между звеньями измерительной системы, как измеритель, построенный на встречно параллельном соединении звеньев с отрицательной обратной связью, возможность получения различной функциональной связи между величинами напорного и обратного потоков среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения расхода дымовых газов по содержанию в них кислорода и расходу топливного газа // 2573625

Изобретение относится к способу определения расхода дымовых газов от энергетического оборудования, использующего в качестве топлива метан. Способ базируется на строгой аналитической зависимости, связывающей между собой расход дымовых газов, содержание в них кислорода и расход метана. Технический результат - повышение сходимости расчетных параметров с полученными при испытаниях данными. 1 з.п. ф-лы.

Определение теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды // 2575565

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. Заявлен способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1). Плотность и удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12) определяют путем измерения скорости (vs) звука в упомянутой текучей среде, а упомянутые плотность и удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12) используют для определения теплового потока (dQ/dt). Также предложено устройство для реализации указанного способа, включающее средство для измерения дифференциальной температуры, средство для измерения абсолютной температуры, средство для измерения скорости звука в текучей среде, средство для измерения объемного расхода, а также блок оценки для определения теплового потока на основании полученных данных. Технический результат - повышение точности определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство направления потока для использования с регуляторами текучей среды // 2581515

Изобретение относится к устройству направления потока для использования с регуляторами текучей среды. Регулятор текучей среды включает корпус, имеющий перепускной канал, ограничивающий дроссель, который по текучей среде соединяется с впускным отверстием и выпускным отверстием. Плунжер клапана, расположенный в перепускном канале, перемещается относительно седла клапана, прилегающего к дросселю. Исполнительный механизм функционально присоединен к плунжеру клапана, и исполнительный механизм включает измерительную камеру по текучей среде, соединенную с выпускным отверстием перепускного канала. Исполнительный механизм перемещает плунжер клапана относительно седла клапана, чтобы регулировать поток текучей среды через дроссель между впускным отверстием и выпускным отверстием в ответ на давление рабочей текучей среды на выходе. Элемент направления потока присоединен к плунжеру клапана. Элемент направления потока имеет узел снижения ослабления, чтобы направлять текучую среду, проходящую через дроссель, к выпускному отверстию перепускного канала и от измерительной камеры исполнительного механизма при первом перепаде давления на дросселе и узел снижения усиления, чтобы направлять текучую среду, проходящую к измерительной камере исполнительного механизма при втором перепаде давления, где второй перепад давления больше, чем первый перепад давления. Технический результат - улучшение пропускной способности или класса точности регулятора текучей среды, осуществление корректировки как характеристики усиления потока, так и характеристики ослабления потока. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ определения расхода среды в круглых трубопроводах при стабилизированном течении // 2601382

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для определения расхода среды в круглых трубопроводах при стабилизированном течении. Способ определения расхода в трубопроводах включает измерение скорости потока в двух характерных точках по сечению трубы и определение расхода по результатам этих измерений. Отличительной особенностью способа является то, что дополнительно измеряют скорость среды в какой-либо точке потока по сечению трубы, определяют на основе единого универсального логарифмического профиля U=Аkln(х)+Вk значения коэффициентов Аk и Вk для каждой пары известных значений координат (расстояний от стенки трубы) точек измерения скорости и измеренных значений скорости в этих точках (, ) и (, ), вычисляют относительные разности значений коэффициентов Ak и Bk и (верхние индексы обозначают значения коэффициентов Ak и Bk, вычисленные для различных пар значений координата-скорость), при условии, что величины и для каждой пары значений Ak и Bk не превышают наперед заданного значения ε, определяют расход теплоносителя по зависимости: где r=r0-х - расстояние от центра трубы; r0 - радиус трубы; х - расстояние от стенки трубы; - среднее значение коэффициентов Ak; - среднее значение коэффициентов Bk; n=3; κ - постоянная Кармана; ν - кинематическая вязкость среды; δв - толщина вязкого подслоя. Технический результат - повышение точности. 1 ил., 1 табл.

Устройство контроля расхода и равномерности распределения жидкости по каналам многоканальной гидравлической системы // 2603822

Изобретение относится к устройствам контроля расхода и равномерности распределения жидкости многоканальной гидравлической системы и используется, например, в металлургическом производстве для контроля расхода и равномерной подачи жидкости на поверхность охлаждаемых изделий/материалов, например металлопрокат, в частности рельс при термообработке. Устройство контроля расхода и равномерности распределения жидкости многоканальной гидравлической системы содержит жидкостную камеру с гидравлическим входом и двумя или более гидравлическими выходами для выпуска электропроводящей жидкости, а также установленный на гидравлическом входе жидкостной камеры измеритель расхода, соединенный с блоком управления. Каждый гидравлический выход оснащен размещенным на траектории выпущенной из гидравлического выхода струи измерительным электродом, соединенным через преобразователь тока с блоком управления и с первым выходом общего источника напряжения, второй выход которого соединен с жидкостной камерой и/или гидравлическими выходами. Технический результат - повышение качества и обеспечение непрерывности контроля операции термообработки изделия/материала, повышение стабильности технологического процесса термообработки, обеспечение контроля объема поступающей в жидкостную камеру жидкости, а также равномерности ее распределения по каналам многоканальной гидравлической системы, обеспечение контроля временных параметров струй жидкости и их сечений при прохождении через гидравлические выходы. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах // 2605530

Изобретение относится к области учета сжиженных углеводородных газов (далее - СУГ) и, в частности, к измерениям массы СУГ при хранении на автомобильных газозаправочных станциях (далее - АГЗС) и многотопливных автозаправочных станциях (далее - МАЗС). Способ учета сжиженных углеводородных газов (СУГ), хранимых в резервуаре, содержит этапы, на которых: определяют компонентный состав СУГ с помощью средства хроматографического анализа и определяют молекулярные массы µ определенных компонентов с помощью блока обработки. Затем измеряют значение плотности ρж жидкой фазы компонентов, входящих в состав СУГ с помощью средства измерения плотности; определяют уровень H раздела фаз СУГ в резервуаре с помощью средства измерения уровня раздела фаз. Далее определяют температуру tж жидкой фазы СУГ и температуру tп паровой фазы СУГ в резервуаре с помощью датчиков температуры. Затем измеряют значение плотности ρп паровой фазы компонентов, входящих в состав СУГ, с помощью средства измерения плотности или определяют плотность ρп паровой фазы компонентов, входящих в состав СУГ, по компонентному составу и значению температуры жидкой фазы СУГ в резервуаре с помощью блока обработки. Далее определяют по значению уровня H раздела фаз СУГ в резервуаре соответствующее этому уровню значение объема Vж20 жидкой фазы СУГ в резервуаре на измеряемом уровне H с использованием заранее известной градуировочной таблицы резервуара, составленной при температуре 20°C, при помощи блока обработки и вычисляют объем Vж(tж) жидкой фазы СУГ в резервуаре при температуре tж по формуле Vж(tж)=Vж20·[1+2·αст·(tж-20)] при помощи блока обработки, определяют объем паровой фазы СУГ в резервуаре при определенной температуре tп паровой фазы СУГ как разность полной вместимости резервуара при упомянутой температуре и объема жидкой фазы СУГ в резервуаре при упомянутой температуре по формуле Vп(tп)=VД20 рез·[1+2·αст·(tп-20)]-Vж(tж), где VД20 рез - заранее известная действительная вместимость резервуара при температуре 20°C. Затем вычисляют массу Mж жидкой фазы СУГ как произведение объема Vж(tж) жидкой фазы в резервуаре на измеренное значение плотности ρж жидкой фазы СУГ, вычисляют массу Mп паровой фазы СУГ как произведение объема Vп(tп), занимаемого паровой фазой СУГ в резервуаре, на измеренное или определенное значение плотности ρп паровой фазы СУГ, определяют общую массу M0 СУГ в резервуаре посредством суммирования массы Mж жидкой фазы и массы Mп паровой фазы СУГ в резервуаре. Техническим результатом является повышение точности учета СУГ при хранении в резервуарах. 3 з.п. ф-лы, 7 табл.

Система и способ инициирования контрольной проверки расходомера при помощи компьютера расхода // 2634794

Предлагаются системы и способы инициирования контрольной проверки расходомера при помощи компьютера расхода. Инициирование контрольной проверки расходомера включает этапы: обеспечения расходомера, установленного в трубопроводе и содержащего одну или большее число труб, определяющих впускное отверстие и выпускное отверстие, через которые протекает флюид в трубопроводе; передачи на расходомер при помощи компьютера расхода запроса на инициирование контрольной проверки расходомера, при этом контрольная проверка включает осуществление вибрационного воздействия на трубы для сообщения им вибраций при протекании продукта через трубы; получения от расходомера данных диагностики, основанных на вибрациях труб; и регистрации в журнале компьютера расхода результата контрольной проверки, определенного на основе данных диагностики. Технический результат – обеспечение надежного указания на возможный выход из строя или ненадлежащее функционирование расходомера, не требуя при этом каких-либо модификаций трубопровода. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Информационно-измерительная система для измерения расхода и количества газа // 2641505

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть преимущественно использовано для измерения расхода и количества природного газа при коммерческом учете. В информационно-измерительной системе для измерения расхода и количества газа, состоящей из основного измерительного трубопровода с вихревым расходомером, датчиков давления и температуры, контроллера и запоминающего устройства, согласно изобретению параллельно основному измерительному трубопроводу установлен байпасный измерительный трубопровод с установленным в нем образцовым ультразвуковым расходомером и краном, управляемым контроллером. При этом контроллер выполнен с возможностью осуществления алгоритма вычисления расхода по формуле: где Q - расход, измеряемый вихревым преобразователем;q - расход, измеряемый ультразвуковым расходомером;ƒ1 - частота, снимаемая, пропорциональная расходу Q;ƒ2 - частота, снимаемая, пропорциональная расходу Q-q. Технический результат - повышение точности измерения расхода. 1 ил.