Способ определения гидродинамических режимов турбинных расходомеров

(19) (11) ЗА С О 1 Р 1/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОткРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛ ЬСТВУ ТОРС ние момго режимо тличс целью опознаваниного режим нта насту а турбинн ления зак чесЛТЙ ко го расходомера, с я тем, что, возможности рас го и неустойчиспече сто ов и повышения точнос гле ов боб. анам 57) СПОСОБ ОПРЕД ЕСКИХ РЕЖИМОВ ТУвключающий рег идкости по частотированных импуль онного преобраэо(5НАМИЧ ЛЕНИЯ ГИДРОДИБИННЫХ РАСХОДОстрацию расхоследования ов магнитоинателя и опредесформ дукци(56) 1. Цейтлин В,Г, Техника измерения расхода и количества жидкостей,:газов и паров. М., Изд-во стандартов,1981, с. 71,2. Бетчелюр Дж. Введение в динамику жидкости. М., "Мир", 1973, с. 596597.3, Измерение жидких у водородс помощью систем расходомеров,ВНИИОЭНГ.; Лаборатория анализа и ощения научно-технического сотрудничества с зарубежными стр и. Перевод 11 1015, М 1975, с. 13 (протораспознавания закритического режима,сформированный сигнал с магнитоиндукционного преобразователя подвергаютнепрерывно времяпериодной селекциии при фиксированном значении расходапроизводят кратковременное варьирование расходом (уменьшение или увели-.чение на 2-107), измеряют девиациюфронтов импульсов в. выходном сигнале расходомера и по знаку приращениявеличины девиации в зависимости отзнака приращения расхода определяютрежим работы расходомера, при этомнесовпадение знаков приращений девиации фронтов импульсов и расходаквалифицируют как устойчивый режим,совпадение - как неустойчивый, а постоянство значения девиации фронтовимпульсов - как закритический режимработы расходомера.Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в частности для определения гидродинамических режимов работы турбинных расходомеров, установленных намагистральных нефтепроводах для учета расхода перекачиваемой нефти.Известно, что при изкерении объемных расходов жидкостей турбинными расходомерами из-за непостоянства харак тера взаимодействия потока с лопатками турбинки угловая скорость, по которой судят о расходе, не остается постоянной и имеет различную величинуотклонения от скорости потока приразличных гидродинамических режимахработы турбинных преобразователейрасхода 1,В зависимости от формы поля потока и его гидродинамического характера различают три гидродинамическихрежима работы турбинного расходомера:устойчивый, неустойчивый и закритический (кавитационный), Из-за недостоверности измерительной информациив неустойчивом режиме погрешностьизмерения расхода может достигать нескольких процентов, в закритическом(кавитационном) режиме работы турбинного преобразователя погрешность из- З 0мерения турбинным счетчиком можетдостигать нескольких десятков процентов,Известен способ определения закри. тического режима работы турбинного З 5 расходомера по характерному шуму, который основан на том, что появление каверн в потоке жидкости сопровождается характерными шипящими шумами 2 .Однако данный способ позволяет.определить лишь конечную стадию закритического режима, сопровождаемую интенсивным схловыванием каверн в жидкости и в связи с этим резким возрастанием шума. Данныи способ такч-45 же не позволяет определить начало закритического режима, особенно при вихревой и пленочной формах кавитации и не может быть использован для определения устойчивого и неустойчи вого режимов работы турбинного расхо. домера,Наиболее близким к предлагаемому является способ определения гидродинамических режимов турбинных расхо домеров, включающий регистрацию рас" хода жидкости по частоте следования сформированных импульсов магнитоин" дукционного преобразователя и определение момента наступления закритического режима турбинного расходомера по перепаду давления на расходомере и давлению насыщенных паров 131.Однако известный способ не позволяет определить устойчивый и неустойчивый гидродинамические режимы работы турбинного расходомера, а следовательно, и истинную достоверность измерительной информации на докритических режимах работы турбинных расходомеров. Кроме того, способ весьма трудоемок из-за необходимости дополнительного измерения перепада давления на турбинном расходомере и давления насыщенных паров.Цель изобретения - обеспечение возможности распознавания устойчивого и неустойчивого режимов и повышения точности распознавания закритического режима. Цель достигается тем, что согласно способу определения гидродинамических режимов турбинных расходомеров, включающему регистрацию расхода жидкос"и но частоте следования сформированных импульсов магнитоиндукционного преобразователя и определение момента наступления закритического режима турбинного расходомера, сформированный сигнал с магнитоиндукционного преобразователя подвергают непрерывно времяпериодной селекции и при фиксированном значении расхода производят кратковременное варьирование расходом (уменьшение или увеличение на 2-10 Ж), измеряют девиацию фронтов импульсов в выходном сигнале расходомера и по знаку приращения величины девиации в зависимости от знака приращения расхода определяют режим раббты расходомера, при этом несовпадения знаков приращений девиации фронтов импульсов и расхода квалифицируют как устойчивый режим, совпадение - как неустойчивый, а постоянство значения девиации фронтов импульсов - как закритический режим работы расходомера,На фиг. 1 представлен вариант устройства, реализующего спо б определения гидродинамических режимов турбинных расходомеров; на фиг, 2 - эпюры сигналов, снимаемых с магнитоиндукционн.:го преобразователя совместно с формирователем, на фиг. 3 - области гидродинамических режимов работы турбинного расходомера в диапазоне егоработы.Устройство, реализующее способопределения гидродинамического режима работы турбинных расходомеров, 5содержит трубопровод 1, в которомустановлен турбинный расходомер 2 смагнитоиндукционным датчиком совместно с формирователем (ИИД) 3, сигнал,с которого подаются на вторичную аппаратуру 4 регистрации расхода иэлектронный осциллограф 5 для одновременного измерения девиации фазысигнала с ВИД,Устройство работает следующимобразом.Пропускают жидкость по трубопроь.=ду 1. Через турбинный расходомер 2подают сигнал с МИД 3 по вторичнуюаппаратуру 4 и измеряют расход, одно Овременно подают сигнал с ИИД на осциллограф 5, синхронизируют и разворачивают его на экране таким образом, чтобы по делениям мерной сеткиможно было измерить девиацию фазыпереднего или заднего фронтов одиночного импульса с ИИД (фиг. 2).Расход жидкости, протекающей через расходомер, уменьшают или увеличивают на 2-103, измеряя при этом де" ЗОвиацию фронтов импульсов в выходномсигнале расходомера, и по знаку приращения величины девиации в зависимости от знака приращения расхода определяют режим работы расходомера. Устойчивый режим работы расходомераопределяют, когда знаки приращенийрасхода и девиации фронтов импульсовнесовпадают, т.е. при увеличениии значения расхода девиации фазы сигналов уменьшается. Неустойчивый режим работы определяют, когда совпадают знаки приращений расхода и девиации фронтов импульсов. Закритический (кавитационный) режим работы расходомера характеризуется тем, что величина девиации фронтов импульсов имеет постоянное значение.При работе турбинного расходомера при постоянных параметрах жидкости, таких как давление и температура же" кости, но переменном расходе, исполь зуют технологическую карту гидродинамических режимов работы турбинного расходомера (фиг. 3).Технологическая карта гидродинамических режимов работы турбинных расходомеров строится по результатам исследований в их рабочем диапазоне измерений путем постепенного уменьше. ния расхода от максимального до минимального значения, который измеряет расходомер.Данный способ позволяет оперативно в реальном масштабе времени, без нарушения трубопровода измерительной линии и усложнения рагистрирующей аппаратуры определять гидродинамические режимы работы турбинного расходомера.Годовой экономический эффект от внедрения данного способа определения гидродинамических режимов работы турбинных расходомеров за счет возможности распознавания их режимов работы для турбинного расходомера, установленного в трубопроводе диаметром 400 мм с нефтью, около 5 млн, руб.1 03149 Составитель В.Андрееведактор В. Ковтун Техред А. Ач Корректор О.Тиг одписноеР лцал ПЛП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,аказ 4971/3осуда ам из Москв 3ВНИИПИ Гпо дел113035 Тираж ственног бретений ,. Ж,23 П омитета ССС открытий ушская наб., д. 4