Турбинный расходомер

1 667 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 О 1 Г.,1/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИС ЗОБРЕТЕН ВТОР СНОМ СВИДЕТЕЛЬСТ 17 ие рас"вского85.СССР руирова П.Кремл 1978, с ельство /10, 19 Р, содер" рубопроинки иы которых частот,(21) 3351411/18-10(54)(57) ТУРБИННЫЙ РАСХОДО жащий установленные внутри вода одна за другой, две ту их узлы съема сигнала, вых подключены к входам делите преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигнала турбинкц, 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,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения 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 ло- д пастей второй турбинки к высоте лопас" тей первой составляет не более 0,5Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованов системах контроля расходов вязкихсред, например на магистральных трубопроводах нефти и газа, и при стендовых 5испытаниях силовых установок.Известен турбинный расходомер дляизмерения расхода вязких сред, содержащий турбинку, установленную сооснопо потоку внутри трубопровода, узел Осъема сигнала и показывающий прибор 1.Недостатком этого устройства является, значительное влияние измененияэпюры скоростей на показания турбинного расходомера. 5Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является турбинный расходомер, содержащий установленные внутри трубопровода одна задругой две турбинки и их узлы съема 20сигнала, выходы которых подключены квходам делителя частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигналатурбинки, расположенной .первой по потоку, а выход - с одним из входовблока коррекции, второй вход которогосоединен с выходом делителя частот, авыход - с вторичным прибором. Однатурбинка расходомера является измерительной, а вторая имеет иной угол наклона лопастей и является компенсационной (,2.Недостатком известного расходомераявляется чувствительность к изменению35вязкости 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 трубопроводаодна за другой две турбинки и их узлысъема, выходы которых подключены квходам делителя частот, преобразователь аналог - код, вход которого соединен с выходом узла съема сигналатурбинки, расположенной первой по потоку, а выход - с одним из входов50блока коррекции, второй вход которогосоединен с выходом делителя частот авыход - с вторичным прибором, лопастная решетка турбинки, установленнойвторой по потоку, расположена в пристенной области трубопровода и имеетвнутренний диаметр не менее 0,75 диаметра трубопровода, причем отношениевысоты лопастей второй турбинки к высоте лопастей первой составляет неболее 0,5.На фиг,1 схематически изображентурбинный 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 4,и второй турбинки 5, установленной вподшипниковых опорах 6 и 7 внутритрубопровода 8. Между трубопроводами4 и 8 размещен участок 9 стабилизации потока. Лопасть турбинки 5 отличается от лопасти турбинки 1 тем, чтоее 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 11установлена спица 12 (фиг.2),Узел 13 съема сигнала турбинки 1подключен к входам преобразователя 14аналог - код и делителя 15 частот.Узел 16 съема сигнала турбинки 5 подключен к второму входу делителя 15частот. Кодовые выходы делителя 15частот и преобразователя 14 подключены к входам корректирующего устройства 17,выход которого соединен с вторичным прибором 18.Турбинный расходомер рабо 1 ает сле-,.дующим образом,Под действием потока турбинка 1 вра щается в подшипниковых опорах 2 и 3внутри трубопровода 4 и индуцирует вузле 13 съема частотный сигнал, частота которого пропорциональна расходу,Поток, пройдя участок 9 стабилизациипотока, приводит во вращение дополнительную турбинку 5, установленную вподшипниковых опорах 6 и 7 внутри трубопровода 8. При этом скорость вращения турбинки 5 сильно зависит от изменения эпюры. скоростей (фиг.2). Длярасчетной эпюры скоростей угол атакидля лопасти 10, установленной на ступице 11 с помощью спицы 12, тот же,что и для лопасти основной турбинки.Поэтому скорость вращения турбинки 5может незначительно отличаться отскорости вращения турбинкиПри изменении эпюры скоростей скорость вращения турбинки 1 изменяетсянезначительно (однако это являетсяисточником погрешности), а скоростьвращения турбинки 5, как видно изУ ГО Ф Составитель В.АндреевРедактор А.Огар Техред О, Неце КорректорГ.Решетни 643енного кетений и35, Рауш 75/42 ТиражВНИИПИ Государстпо делам изоб 113035, Москва, Ж Зак Подписноемитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,3 10 фиг,2, определяется скоростью поверх ностного (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 турбинки 5 заметно отличается от скорости вращения турбинки 1, это .отличие тем сильнее,чем заметнее из-. меняются вязкость и эпюра скоростей.Частотный сигнал с узла 16 съема сигнала турбинки 5 и частотный сигнал с узла 13 съема сигнала измерительной турбинки 1 поступают на входы преобразователя 14 аналог - код и делите" ля 15 частот, который, производя деление частот, показывает как изменяет 16677 ., 4ся зпюра,скоростей внутри трубопрово" .дов. Кодовые сигналы с преобразователя 14 аналог - код с делителя 15 частот поступают на корректирующее устройство 17 и далее на вторичный прибор 18. На вторичном приборе 18отображается расход с учетом влиянияизменения эпюры скоростей.Экономический эффект от использо" 1 о вания изобретения достигается благо"даря повышению точности измерения вусловиях непостоянства эпюры скоростейпо сечению трубопровода. При использовании предлагаемого расходомера на 1 магистральных трубопроводах нефти игаза и при стендовых испытаниях погрешность измерения снижается на0,03-0,1.