Оптимизация измерительных преобразователей расхода жидкости гидродинамического типа

Розглянуті питання оптимального вибору значень конструктивних параметрів вимірювальних перетворювачів витрати рідини гідродинамічного типу з врахуванням конкретних умов їх застосування, шляхом визначення ефективності роботи таких приладів. Враховуючи те, що серед одних з основних вимог до вимірювальних перетворювачів витрати є мінімальна втрата гідродинамічного натиску потоку вимірюваного середовища, при проходженні його крізь сам прилад, за критерій оптимізації прийнято узагальнений критерій ефективності, який базується на критеріях ефективності взаємодії потоку вимірюваного середовища із чутливим елементом перетворювача, що забезпечує високі чутливість системи та точність вимірювання за мінімального впливу на гідродинамічні характеристики вказаного середовища. Визначені проектні параметри, якими є: товщина та ширина чутливого елементу у місці защемлення, довжина (відстані від центру тіла обтікання до лінії защемлення), форма та діаметр тіла обтікання та модуль пружності матеріалу чутливого елементу. Обґрунтовані граничні умови проектних параметрів вимірювальних перетворювачів витрати гідродинамічного типу, які визначають особливості умов вимірювання та конструктивного виконання перетворювача.This article describes the optimization of the values of design parameters of liquid flow hydrodynamic transducers through the specific conditions of their use by determination the performance of such devices. Through the fact that a minimal loss of the fluid flow hydrodynamic pressure during passing through the device itself is among the basic requirements for FT(flow transducers), adopted the generalized criterion of effectiveness, based on the criteria of efficiency of interaction of the fluid flow to the sensor transducer, which provides high sensitivity and accuracy of the system with minimal impact on the hydrodynamic characteristics of the medium. The defined design parameters are: the thickness and width of the sensing element in place pinch length (the distance from the center of the bluff body in the line of crushing), the shape and diameter of the bluff body and the modulus of elasticity of the sensor material. Boundary conditions of design parameters transducers flow hydrodynamic type, which determine the particular conditions of measurement and embodiment of the converter were also substantiated in the article.Рассмотрены вопросы оптимального выбора значений конструктивных параметров измерительных преобразователей расхода жидкости гидродинамического типа с учетом конкретных условий их применения путем определения эффективности работы таких приборов. Учитывая то, что среди основных требований к измерительным преобразователям расхода является минимальная потеря гидродинамического напора потока измеряемой среды при прохождении ее через сам прибор, в качестве критерия оптимизации принят обобщенный критерий эффективности, основанный на критериях эффективности взаимодействия потока измеряемой среды с чувствительным элементом преобразователя, который обеспечивает высокие чувствительность системы и точность измерения при минимальном влиянии на гидродинамические характеристики указанной среды. Определены проектные параметры, которыми являются: толщина и ширина чувствительного элемента в месте защемления, длина (расстояния от центра тела обтекания в линии защемления), форма и диаметр тела обтекания и модуль упругости материала чувствительного элемента. Обоснованы граничные условия проектных параметров измерительных преобразователей расхода гидродинамического типа, определяющие особенности условий измерения и конструктивного исполнения преобразователя

Определение степени неоднородности потока жидкости в технологических сетях

Запропонована методика оцінювання гідродинамічних характеристик потоку вимірюваного середовища за наявної його неоднорідності та розроблені нові принципи визначення ступеня асиметричності набігаючого потоку по розсіянню енергії, яка дозволяє визначати кількісно і якісно розвиток асиметрії течій рідини при проходженні крізь локальні гідравлічні опори різної просторової конфігурації, що входять до складу вузлів вимірювання витрати та кількості рідиннофазних середовищ технологічних мереж. Це надає можливість окреслювати обмеження на місце монтажу лічильників та визначати їх доцільне розташування в технологічних мережах з урахуванням стратегічного впливу кінематичних і силових чинників їх локального позиціонування.The proposed method is for evaluating the hydrodynamic characteristics of flow measurement environment for its existing heterogeneity. Developed new principles for determining the asymmetry rate of the incoming flow by energy dissipation which allows determining quantitatively and qualitatively the asymmetry progress in the fluid flow passing through the local hydraulic resistance of different spatial configurations that are part of flow rate measurement units and quantity of liquid-phase mediums technology networks. Flow heterogeneous affects on the metrological characteristics of the flow transducers. Therefore at the flow meters and water meters research should be consider different hydromechanical effect which accompanied both basic and additional flow. This allows define restrictions on the meters installation site and determine their appropriate positioning in the technological networks based on strategic impact kinematics and power factors of their local positioning.Предложена методика оценки гидродинамических характеристик потока измеряемой среды при его неоднородности и разработаны новые принципы определения степени асимметричности набегающего потока по рассеянию энергии, которая позволяет определять количественно и качественно развитие асимметрии потоков жидкости при прохождении через локальные гидравлические сопротивления различной пространственной конфигурации, входящих в состав узлов измерения расхода и количества жидкофазных сред технологических сетей. Неоднородность течений оказывает влияние на метрологические характеристики измерительных преобразователей расхода. Поэтому, при исследованиях расходомеров и счетчиков необходимо рассматривать разные гидромеханические явления, которые сопровождаются как основные так и дополнительные течения. Это позволяет очерчивать ограничения на место монтажа измерительных преобразователей и определять их целесообразное расположение в технологических сетях с учетом стратегического влияния кинематических и силовых факторов их локального позиционирования

Определение запаздывания в передаче давления импульсными трубками измерительных преобразователей расхода газа, основанных на методе переменного перепада давления

Стаття направлена на розв’язання задачі точного вимірювання витрати і кількості природного газу витратомірами та лічильниками, що базуються на методі змінного перепаду тисків, при змінних у часі потоках. В роботі розглядаються питання оцінки величини запізнення при вимірюванні витрати та кількості природного газу в наслідок запізнення у пневматичних системах передачі різниці тисків від камер урівноважування звужуючих пристроїв до чутливих елементів диференційних манометрів. Величина запізнення впливає на динамічні характеристики системи вимірювання витрати та кількості газу і відповідно на точність вимірювання. Особлива увага приділена дослідженню впливу геометричних параметрів системи передачі та вимірювання різниці тисків на величини запізнення в їх передачі до чутливих елементів диференційних манометрів. Розглянуто питання визначення величини запізнення для пневматичних систем вимірювання із підігрівом диференційних манометрів та без нього.The article addresses to solve tasks of accurate measurement of flow rate and volume for natural gas meters and flowmeters based on the variable pressure drop method at dynamically changing timestreams. In this paper are considered issues of delay’s estimation at flow rate and gas volume changing due to delays in pneumatic transmission system from pressure differences of balanced chambers in restrictions to the sensors of differential manometers. Delay’s amount effect on flow's dynamic characteristics of gas volume and flow rate measuring systems as well as measurement accuracy. Special attention is paid for investigation of influence to geometric characteristics of the transmission system and measuring the pressure difference at delay’s amount in their transfer to sensors of differential manometers. Considered issues to determining of delay’s amount for pneumatic systems with and without heated differential manometers.Статья направлена на решение задачи точного измерения расхода и количества природного газа расходомерами та счетчиками, основанными на методе переменного перепада давления, при динамически изменяющихся по времени потоках. В работе рассматриваются вопросы оценки величины запаздывания при измерении расхода и количества природного газа вследствие запаздывания в пневматических системах передачи разности давлений от камер уравновешивания сужающих устройств к чувствительным элементам дифференциальных манометров. Величина запаздывания влияет на динамические характеристики системы измерения расхода и количества газа и соответственно, на точность измерения. Особое внимание уделено исследованию влияния геометрических характеристик системы передачи и измерения разности давлений на величины запаздывания в их передаче к чувствительным элементам дифференциальных манометров. Рассмотрены вопросы определения величины запаздывания для пневматических систем с подогревом дифференциальных манометров и без него

Оценка эффективности измерительных преобразователей расхода жидкостей и газов

Розглядаються питання раціонального вибору вимірювальних перетворювачів витрати рідин та газів з врахуванням конкретних умов їх застосування, шляхом визначення ефективності роботи таких приладів. При виборі та оцінці вимірювальних приладів враховуються параметри вимірюваного середовища, методи вимірювання, зовнішні та внутрішні чинники впливу на вимірювальний процес, вимоги до метрологічних параметрів вимірювання. Ефективність вимірювальних перетворювачів витрати рідин та газів запропоновано оцінювати узагальненим критерієм ефективності, який базується на критеріях ефективності взаємодії потоку вимірюваного середовища із чутливим елементом перетворювача, що забезпечує високі чутливість системи та точність вимірювання за мінімального впливу на гідродинамічні характеристики вказаного середовища.Problems of rational choice measurement transducers for liquids and gases into account the specific conditions of their use by determining such devices effectiveness were considered. By selection and evaluating measurement instruments take into account parameters of the medium, measurement methods, internal and external factors influenced on measurement process, the requirements for meteorological parameters of measurement. The effectiveness of measurement transducers for liquids and gases suggested evaluate by effectiveness of the generalized criterion based on the performance criteria for the medium flow interaction with the sensitive element of measurement primary device which provides high sensitivity and accuracy for the measuring system with minimal impact on the medium’s hydrodynamic characteristics.Рассматриваются вопросы рационального выбора измерительных преобразователей расхода жидкостей и газов учетом конкретных условий их применения, путем определения эффективности работы таких приборов. При выборе и оценке измерительных приборов учитываются параметры измеряемой среды, методы измерения, внешние и внутренние факторы влияния на измерительный процесс, требования к метрологическим параметрам измерения. Эффективность измерительных преобразователей расхода жидкостей и газов предложено оценивать по обобщенному критерию эффективности, основанному на критериях эффективности взаимодействия потока измеряемой среды с чувствительным элементом первичного преобразователя прибора, что обеспечивает высокие чувствительность измерительной системы и точность измерения при минимальном влиянии на гидродинамические характеристики указанной среды

Legal protection of life and health of a child: interbranch problems

The current study considered the problems of legal protection of a child’s life and health before and after birth, analyzed Russian and foreign legislation, it was proposed to consolidate the fundamental principles of international law in the legislation of Russian Federation, and it was provided the human embryo protectio

Mediation as an alternative dispute resolution: world experience

The present paper is devoted to the application of mediation as an alternative dispute resolution procedure. It defines features of the legal regulation of mediation procedures in different countries and legal systems, such as United States, European Union, China, and Russian Federation. In addition, the main principles of mediation and their implementation in different legal systems are analyzed in this pape

Program complex of calculations and research of turbine flowmeters of gas and liquid flow rate

Стаття направлена на вирішення задачі створення ефективних систем вимірювання об’єму та об’ємної витрати рідини та газу задля побудови дієвої системи енергозбереження шляхом організації ефективних реєстрації та обліку паливно-енергетичних ресурсів і води. Правильність вибраних принципів побудови вимірювальних перетворювачів витрати і основних технічних рішень, прийнятих при цьому, запропоновано оцінювати не шляхом проведення великої кількості затратних експериментально-випробувальних робіт на макетах та лабораторних зразках, а здійсненням математичного та віртуального моделювань з використанням сучасних інформаційних технологій. У роботі розглядаються питання побудови програмного комплексу розрахунків та дослідження широко застосованих швидкісних перетворювачів витрати рідин і газу з турбінним чутливим елементом. Програмний комплекс забезпечує ефективне оцінювання правильності вибору значень параметрів конструкції приладів при їх проектуванні та подальших дослідженнях. Для проведення комплексних досліджень вимірювальних перетворювачів витрати розроблено спеціальне програмне забезпечення, що дозволяє проведення математичного моделювання приладів. Особлива увага приділена дослідженню впливу гідродинамічних показників потоку на метрологічні характеристики приладу, оцінці статичної та динамічної характеристик і похибок вимірювання.The article aims to solve the problem of creation of effective measurement systems of volume and volumetric flow rate of liquid and gas in order to build an effective system of energy saving by the organization of reliable registration and accurate accounting of fuel and energy resources and water. Correctness of the chosen construction principles of flow rate measuring transducers and basic technical solutions adopted there is proposed to estimate not through a large amount of costly experimental test works on layouts and laboratory samples but by implementation of mathematical and virtual simulations using modern information technologies. This article consider problems of development of program complex of calculations and research of the widely applied speed transducers of liquids and gas flow rate with turbine sensitive element. Program complex provides the effective estimation of rightness of choice the parameter values for structure of instrument at development and further researches. Special software is developed for realization of complex researches of measuring flow rate transducers that allows realization of math modeling of devices on their base. Special attention is paid to investigation of influence of hydrodynamic factors of flow on metrological characteristics of device, to the estimation of static and dynamic characteristics and errors of measuring.Статья направлена на решение задачи создания эффективных систем измерения объема и объемного расхода жидкости и газа для построения действенной системы энергосбережения путем организации достоверной регистрации и точного учета топливно-энергетических ресурсов и воды. Правильность выбранных принципов построения измерительных преобразователей расхода и основных технических решений, принятых при этом, предложено оценивать не путем проведения большого количества затратных экспериментально-испытательных работ на макетах и лабораторных образцах, а осуществлением математического и виртуального моделирований с использованием современных информационных технологий. В работе рассматриваются вопросы построения программного комплекса расчетов и исследования, широко применяемых, скоростных преобразователей расхода жидкостей и газа с турбинным чувствительным элементом. Программный комплекс обеспечивает эффективное оценивание правильности выбора значений параметров конструкции приборов при их проектировании и дальнейших исследованиях. Для проведения комплексных исследований измерительных преобразователей расхода разработано специальное программное обеспечение, позволяющее проведение математического моделирования приборов. Особое внимание уделено исследованию влияния гидродинамических показателей потока на метрологические характеристики прибора, оценке статической и динамической характеристик и погрешностей измерения

Методы компенсации силового воздействия на опоры чувствительных элементов турбинных преобразователей расхода жидкостей

У роботі проаналізовано недоліки існуючих турбінних перетворювачів витрати рідин, що обмежують галузі застосування приладів на їх основі. Розглянуто методи зменшення силової дії вимірюваного середовища на опорні вузли вказаних перетворювачів. Розроблено класифікацію методів зменшення силової дії вимірюваного потоку на чутливий елемент турбінних перетворювачів витрати рідин. Проведена порівняльна оцінка вказаних методів. Напрям подальших досліджень пов'язаний із створенням турбінних перетворювачів витрати з повною компенсацією силової дії, що дозволить значно підвищити ефективність застосування таких приладів для вимірювання витрати в широкому діапазоні, зокрема в області малих витрат, з високою повторюваністю.Disadvantages of the existing turbine flow rate transducers for fluids which can limit using devices based on it were analyzed. Reviewed methods of medium’s force action reducing to transducer’s bearings. Developed methods classification for reducing force impact of measured flow to sensitive elements of turbine type flow rate transducers. A comparative analysis of these methods was done. The direction for future research is related to creation of turbine type flow rate transducers with full force impact compensation which can enhance the effectiveness of such devices for wide range flow measurement, especially in the low flow rates with high repeatability.В работе проанализированы недостатки существующих турбинных преобразователей расхода жидкостей, ограничивающие области применения приборов на их основе. Рассмотрены методы уменьшения силового воздействия измеряемой среды на опорные узлы указанных преобразователей. Разработана классификация методов уменьшения силового воздействия измеряемого потока на чувствительный элемент турбинных преобразователей расхода жидкостей. Проведена сравнительная оценка указанных методов. Направление дальнейших исследований связано с созданием турбинных преобразователей расхода с полной компенсацией силового воздействия, что позволит значительно повысить эффективность применения таких приборов для измерения расхода в широком диапазоне, особенно в области малых расходов, с высокой повторяемостью

Исследование работы скоростных средств измерения расхода жидкостей с разгруженным ротором

В статті розглянуто основи побудови математичної моделі швидкісних турбінних засобів вимірювання витрати рідин з розвантаженим ротором.Mathematical model construction basis of velocity type turbine fluid flow rate measurement aids with relief rotor is considered.В статье рассмотрены основы построения математической модели скоростных турбинных средств измерения расхода жидкости с разгруженным ротором

Исследование влияния формы чувствительного элемента на динамические характеристики турбинных преобразователей расхода

Метою роботи є пошук раціональної просторової форми чутливого елементу вимірювального перетворювача витрати турбінного класу, за якої забезпечуються найкращі динамічні характеристики. Для досягнення мети отримано аналітичні описи моментів інерції чутливих елементів чотирьох різних просторових форм, які досліджені на розробленому програмному комплексі, визначено сталі часу для кожного чутливого елементу у діапазоні вимірюваних витрат, оцінені просторові форми чутливих елементів за законом зміни сталої часу.Purpose of work is finding a rational spatial form of the sensitive element for measuring flow rate turbine transducer, which provides the best dynamic performance. To reach the goal got analytical description of the inertia moments for four sensitive elements with different spatial forms which allowed investigation of dynamic characteristics with developed software. As experiments result have been defined time constants for each sensitive element in the range of measured flow rates, estimated spatial forms for sensing elements according to the law of change the time constant. Research has shown traditional turbine with coaxial ring mounted on the average radius has the best dynamic characteristics in the operating range of flow rates. Prospects for further research is to evaluate the combined effect of various factors on the flow transducer dynamic characteristics.Целью работы является поиск рациональной пространственной формы чувствительного элемента измерительного преобразователя расхода турбинного класса, при которой обеспечиваются наилучшие динамические характеристики. Для достижения цели получены аналитические описания моментов инерции чувствительных элементов различных пространственных форм, для каждого из них определены постоянные времени и законы их изменения в диапазоне измеряемых расходов. Проведенные исследования показали, что в рабочем диапазоне расходов наилучшими динамическими характеристиками обладает преобразователь с чувствительным элементом, который представляет собой традиционную турбинку с коаксиальным кольцом, установленным на среднем радиусе. Перспективой дальнейших исследований является оценка комплексного влияния различных факторов на динамические характеристики преобразователя расхода