RU2713105C1 - Apparatus for calibrating gas counters in a closed circuit at high pressure - Google Patents
Apparatus for calibrating gas counters in a closed circuit at high pressure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713105C1 RU2713105C1 RU2019102514A RU2019102514A RU2713105C1 RU 2713105 C1 RU2713105 C1 RU 2713105C1 RU 2019102514 A RU2019102514 A RU 2019102514A RU 2019102514 A RU2019102514 A RU 2019102514A RU 2713105 C1 RU2713105 C1 RU 2713105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit
- pressure
- gas
- installation
- flow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
- G01F25/13—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a reference counter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
- G01F25/15—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters specially adapted for gas meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области установок для калибровки счетчиков-расходомеров газа в замкнутом контуре при высоком давлении и к способу эксплуатации установки.The invention relates to the field of installations for calibrating gas flow meters in a closed loop at high pressure and to a method of operating the installation.
Производителям газовых расходомеров часто требуется тестирование новых конструкций газовых расходомеров для проверки или подтверждения точности, качества и т.д. В основном производители в состоянии осуществлять у себя тестирование расходомеров с использованием жидкостей. Испытательные объекты для жидкостей могут быть созданы без чрезмерных расходов или времени. Создать у себя тестовые установки на газ не так просто. Таким образом, производителям расходомеров газа, как правило, нужно обращаться к тестовым установкам и нести значительные затраты, чтобы использовать тест-центр. Этот процесс отнимает много времени и является трудоемким. Сейчас производителям приходится ждать несколько недель или месяцев, прежде чем они могут тестировать новые проекты и получить результаты испытаний для новых конструкций. Gas flow meter manufacturers often need to test new gas flow meter designs to verify or confirm accuracy, quality, etc. Basically, manufacturers are able to host flowmeter testing using liquids. Fluid test facilities can be created without undue expense or time. It’s not so easy to create gas test installations. Thus, gas flow meter manufacturers, as a rule, need to go to test facilities and incur significant costs in order to use the test center. This process is time consuming and time consuming. Manufacturers now have to wait a few weeks or months before they can test new designs and get test results for new designs.
Существует три основных типа испытательных установок для газа. There are three main types of gas testing facilities.
Первый тип установок, описанный в WO2005/005938 A1 – установки с системой продувки. В системе продувки компрессор осуществляет забор воздуха из атмосферы и сжимает его в резервуаре. Когда давление в резервуаре достигает давления, требуемого для испытаний, воздух выпускается из резервуара и проходит через эталонный счетчик и проверяемый прибор. Затем воздух вентилируется обратно в атмосферу. Эталонный и проверяемый счетчик измеряют расход газа, когда он проходит через резервуар обратно в атмосферу. Показания измерений эталонного счетчика используются для калибровки проверяемого счетчика. Известная система продувки имеет короткий период работы, является дорогостоящей, неэффективной и чрезвычайно шумной.The first type of plants described in WO2005 / 005938 A1 is units with a purge system. In the purge system, the compressor draws air from the atmosphere and compresses it in the tank. When the pressure in the reservoir reaches the pressure required for testing, air is discharged from the reservoir and passes through a reference meter and the instrument under test. Then the air is vented back into the atmosphere. The reference and test meter measures the gas flow when it passes through the tank back into the atmosphere. The readings of the measurements of the reference counter are used to calibrate the checked counter. The known purge system has a short period of operation, is expensive, inefficient and extremely noisy.
В WO 2005/005938 A1 описан другой тип установок. Он представляет собой рециркуляционный газовый контур. В этой испытательной установке используется рециркуляционный газовый контур. Данная исследовательская установка включает в себя газовый контур, компрессор, охладитель, звуковые сопла и участки для проверяемых приборов. Компрессор циркулирует газ по газовому контуру на желаемой скорости потока. Компрессор добавляет тепло к газу в газовом контуре во время его циркуляции. Охладитель охлаждает газ в газовом контуре до желаемой температуры. Проверяемый счетчик вместе с одним или более звуковыми соплами измеряют расход газа. Звуковые сопла являются эталонными счетчиками для проверяемых счетчиков. Измерения, проведенные проверяемым счетчиком, сравниваются с измерениями, проведенными с помощью звуковых сопел, для проверки точности поверяемого счетчика или калибровки проверяемого прибора. Эта исследовательская установка очень большого размера является крайне дорогостоящей и энергозатратной в работе. Существующие исследовательские установки не могут быть успешно установлены и введены в эксплуатацию во многих компаниях в связи с их размером, стоимостью и энергопотреблением.WO 2005/005938 A1 describes a different type of installation. It is a recirculation gas circuit. This test setup uses a recirculation gas circuit. This research facility includes a gas circuit, a compressor, a cooler, sound nozzles and sections for the devices under test. The compressor circulates the gas through the gas circuit at the desired flow rate. The compressor adds heat to the gas in the gas circuit during its circulation. The cooler cools the gas in the gas circuit to the desired temperature. The meter under test, together with one or more sound nozzles, measures the gas flow rate. Sound nozzles are the reference counters for the tested counters. The measurements made by the checked meter are compared with the measurements made with the help of sound nozzles to check the accuracy of the meter being checked or to calibrate the checked device. This very large research facility is extremely costly and energy intensive to operate. Existing research facilities cannot be successfully installed and put into operation in many companies due to their size, cost and energy consumption.
Третий тип согласно категории патента раскрыт в следующих аналогах: WO 2005/005938 A1, US 4590790 A, US 20050160784 A1, GB 402954 A и WO 2000058696 A1. Этот тип объединяет испытательные установки, состоящие из замкнутого контура потока, системы нагнетания, системы регулирования температуры, системы эталонных счетчиков, системы испытания счетчика. Система эталонных счетчиков измеряет свойства газа, циркулирующего через замкнутый контур потока. Система испытания счетчика также измеряет свойства газа, циркулирующего через контур потока. Показания системы эталонных счетчиков сравниваются с показаниями измерений системы испытания прибора для дальнейшей калибровки испытуемого прибора. Этот третий тип обладает несколькими преимуществами по сравнению с типами 1 и 2. Испытательная установка в случае необходимости может работать в течение нескольких часов, в то время как системы продувки имеют ограничения во времени работы. Система нагнетания в испытательной установке также может иметь меньшие габариты, чем компрессор в системе продувки, потому что для системы нагнетания не требуется создания большого давления. Испытательная установка не нуждается в больших резервуарах для хранения газа под давлением и в отведении газа в атмосферу. Следовательно, это помогает избежать проблем, связанных с шумом, который возникает в системах продувки. Испытательная установка имеет меньшие размеры, чем научно-исследовательская установка согласно типу 2. Испытательная установка может быть размещена в здании, или даже в углу здания, в то время как научно-исследовательская установка по типу 2 имеет значительные размеры. Испытательная установка является преимущественно недорогой и эффективной в работе, а также может быть размещена внутри здания. Разработчики могут затем получать данные о модификациях и таким образом проводить испытания расходомеров на месте. Это позволяет сэкономить время и средства при разработке новых продуктов.The third type according to the category of patent is disclosed in the following analogues: WO 2005/005938 A1, US 4590790 A, US 20050160784 A1, GB 402954 A and WO 2000058696 A1. This type combines test installations consisting of a closed flow circuit, discharge system, temperature control system, reference meter system, meter test system. A reference meter system measures the properties of the gas circulating through a closed flow loop. The meter test system also measures the properties of the gas circulating through the flow circuit. The readings of the reference meter system are compared with the readings of the instrument test system for further calibration of the instrument under test. This third type has several advantages over
Однако серьезным недостатком такого типа установок является расположение двигателя турбины системы нагнетания внутри замкнутого контура, что приводит к существенному нагреванию рабочей среды (газа) и необходимости применения сложных, высокопроизводительных и энергоемких решений по обеспечению температурной стабильности (охлаждению) и, как следствие, взрывозащищенности этого двигателя в случае применения горючих газов в качестве рабочей среды. Другим недостатком таких установок является сложность или отсутствие возможности смены типа газа (рабочей среды) в замкнутом контуре, что вызывает проблемы в случае необходимости испытаний счетчиков (газовых расходомеров) на определенном типе газа.However, a serious drawback of this type of installation is the location of the turbine engine of the injection system inside a closed circuit, which leads to significant heating of the working medium (gas) and the need for complex, high-performance and energy-intensive solutions to ensure temperature stability (cooling) and, as a consequence, explosion protection of this engine in the case of the use of combustible gases as a working medium. Another disadvantage of such installations is the complexity or inability to change the type of gas (working medium) in a closed loop, which causes problems if it is necessary to test meters (gas flow meters) for a particular type of gas.
Поэтому задача изобретения заключается в том, чтобы разработать такую типовую испытательную установку, в который были бы устранены указанные недостатки. Therefore, the objective of the invention is to develop such a typical test installation, which would be addressed by these disadvantages.
Эта задача решается с помощью признаков, описанных в пунктах 1 и 9 формулы изобретения.This problem is solved using the features described in
Отсюда видно, что изобретение осуществляется в том случае, когда испытательная установка для калибровки счетчиков газа работает в замкнутом цикле при высоком давлении и содержит следующие функционально связанные между собой компоненты:This shows that the invention is carried out in the case when the test setup for calibrating gas meters works in a closed cycle at high pressure and contains the following functionally interconnected components:
- замкнутый контур потока высокого давления, - closed loop high pressure flow,
- генератор потока рабочей среды, например, турбинный блок или систему воздуходувки, выполненный на гидроприводе, с возможностью генерировать высокую скорость потока различных газов под высоким давлением внутри замкнутого контура испытательной установки,- a medium flow generator, for example, a turbine unit or a blower system made on a hydraulic actuator, with the ability to generate a high flow rate of various gases under high pressure inside a closed loop of the test setup,
- систему регулирования температуры, например, термостабилизирующую камеру, охладитель, соединенную в процессе эксплуатации с контуром,- temperature control system, for example, a thermostabilizing chamber, a cooler connected during operation with a circuit,
- блок регулирования подачи рабочей среды при малых объемных расходах, - control unit for supplying a working medium at low volumetric flow rates,
- систему эталонных счетчиков с возможностью соединения в процессе эксплуатации с указанным замкнутым контуром,- a system of reference counters with the ability to connect during operation with the specified closed loop,
- систему поверяемых счетчиков с возможностью соединения в процессе эксплуатации с контуром,- a system of verified meters with the ability to connect during operation with the circuit,
- систему нагнетания рабочей среды, создающей избыточное давление в трубопроводной системе,- a system for pumping a working medium that creates excess pressure in the pipeline system,
- систему баллонов высокого давления с различными газами с возможностью соединения в процессе эксплуатации с контуром испытательной установки и- a system of high-pressure cylinders with various gases with the possibility of connection during operation with the circuit of the test installation and
- фильтр, очищающий среду, циркулирующую через контур.- a filter that purifies the medium circulating through the circuit.
Система нагнетания рабочей среды в замкнутый контур установки подает требуемую рабочую среду до достижения необходимого давления. Таким образом, система работает по замкнутому циклу. При включении турбины генератора потока рабочей среды в трубопроводном тракте замкнутого контура установки создается поток рабочей среды. Термостабилизирующая камера принимает поток рабочей среды и контролирует ее температуру. Системы эталонных и поверяемых счетчиков измеряют расход рабочей среды, циркулирующей через трубопроводный тракт установки. Погрешность вычисляется путем сличения объемов рабочей среды в стандартных условиях, измеренных поверяемым и эталонным счетчиками.The system for pumping the working medium into the closed circuit of the installation supplies the required working medium until the required pressure is reached. Thus, the system operates in a closed loop. When you turn on the turbine of the generator flow of the working fluid in the pipeline path of the closed loop of the installation creates a flow of the working fluid. The thermostabilizing chamber receives the flow of the working medium and controls its temperature. The systems of reference and verified meters measure the flow rate of the working medium circulating through the installation’s pipeline path. The error is calculated by comparing the volumes of the working medium under standard conditions, measured by the calibrated and reference meters.
Установка замкнутого цикла для калибровки счетчиков газа на давлении может быть компактной и эффективной. Установка позволяет производителям расходомеров получить оперативную обратную связь о необходимых в некоторых случаях изменениях конструкции газовых расходомеров. Это может сэкономить время и средства в разработке новых продуктов. Установка также использует намного меньше электроэнергии, чем системы c рециркуляционным газовым контуром, что делает ее более рентабельной.Closed loop installation for calibrating gas pressure meters can be compact and efficient. The installation allows flowmeter manufacturers to receive prompt feedback on changes in the design of gas flow meters necessary in some cases. This can save time and money in developing new products. The installation also uses much less electricity than systems with a recirculation gas circuit, which makes it more cost-effective.
Другие целесообразные и предпочтительные варианты исполнения изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы. Other suitable and preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.
Целесообразный вариант исполнения изобретения предусматривает, что система поверяемых счетчиков размещена после системы эталонных счетчиков по направлению движения потока; при этом трубопровод контура высокого давления снабжен устройством аварийного удаления газа из контура с индикатором газа. Между участками трубопровода контура высокого давления установлены демпфирующие антивибрационные вставки. Далее предусмотрены вакуумный компрессор, обеспечивающий удаление остатков газов из замкнутого контура высокого давления, а также блок инертного газа, подключенный к трубопроводу контура высокого давления.A suitable embodiment of the invention provides that the system of verified meters is placed after the system of reference meters in the direction of flow; while the pipeline of the high pressure circuit is equipped with an emergency gas removal device from the circuit with a gas indicator. Damping anti-vibration inserts are installed between sections of the high pressure circuit pipeline. Further, a vacuum compressor is provided, which ensures the removal of gas residues from the closed high pressure circuit, as well as an inert gas unit connected to the pipeline of the high pressure circuit.
Еще один предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает: Another preferred embodiment of the invention provides:
- электродвигатель, находящийся вне замкнутого контура потока и приводящий с помощью гидронасоса в движение гидромотор, который находится внутри замкнутого контура среды;- an electric motor located outside the closed circuit of the flow and driving a hydraulic motor with the help of a hydraulic pump, which is located inside the closed circuit of the medium;
- турбину, расположенную внутри замкнутого контура, приводимую в движение гидромотором и предназначенную для создания и управления скоростью потока газа в замкнутой трубопроводной системе установки;- a turbine located inside a closed circuit, driven by a hydraulic motor and designed to create and control the gas flow rate in a closed installation pipeline system;
- дополнительный замкнутый контур гидропривода генератора потока рабочей среды, снабженный электродвигателем, гидронасосом, охладителем и гидромотором, вращающим турбину,- an additional closed loop of the hydraulic drive of the fluid flow generator, equipped with an electric motor, a hydraulic pump, a cooler and a hydraulic motor rotating a turbine,
Несколько примеров выполнения изобретения схематически показаны на чертеже и ниже поясняются более подробно. На чертежах показаны:Several examples of the invention are shown schematically in the drawing and are explained in more detail below. The drawings show:
Фиг. 1 Блок-схема установки замкнутого цикла для калибровки счетчиков газа на давленииFIG. 1 Block diagram of a closed loop installation for calibrating pressure gas meters
Фиг. 2 Функциональная схема установки замкнутого цикла для калибровки счетчиков газа на давлении.FIG. 2 Functional diagram of a closed loop installation for calibrating gas pressure meters.
На фиг. 1 - 2 и в следующем описании даны конкретные примеры изобретения для обучения специалистов в данной области по выполнению и наилучшему использованию данного изобретения. С целью пояснения основных принципов настоящего изобретения некоторые общепринятые аспекты изобретения были упрощены или опущены. Специалистам в данной области техники будут понятны вариации, изложенные в примерах, подпадающих под данное изобретение. Специалистам в данной области техники будут понятны особенности, изложенные ниже, которые возможно комбинировать различными способами, для образования множества вариаций данного изобретения. Как результат, изобретение ограничивается не определенными примерами, изложенными ниже, а только притязаниями формул изобретения и их эквивалентами.In FIG. 1 - 2 and the following description provides specific examples of the invention for training specialists in this field to implement and the best use of this invention. In order to explain the basic principles of the present invention, some generally accepted aspects of the invention have been simplified or omitted. Those skilled in the art will understand the variations set forth in the examples falling within the scope of this invention. Specialists in the art will understand the features set forth below, which can be combined in various ways, to form many variations of the present invention. As a result, the invention is not limited to the specific examples set forth below, but only to the claims of the claims and their equivalents.
Фиг. 1 иллюстрирует установку 400 замкнутого цикла для калибровки счетчиков газа на давлении как пример изобретения. FIG. 1 illustrates a closed loop installation 400 for calibrating gas pressure meters as an example of the invention.
Фиг. 2 иллюстрирует испытательную установку 500 в примере осуществления изобретения.FIG. 2 illustrates a
Предлагаемая согласно изобретению установка 400, 500 включает в себя:Proposed according to the invention, the
- замкнутый контур потока высокого давления 401, 501 с возможностью содержать газ под давлением, - closed loop
- генератор потока рабочей среды (турбинный блок, систему воздуходувки) 402, 502, выполненный на гидроприводе с возможностью генерировать высокую скорость потока различных газов под высоким давлением внутри замкнутого контура установки,- a medium flow generator (turbine unit, blower system) 402, 502, made on a hydraulic actuator with the ability to generate a high flow rate of various gases under high pressure inside the closed loop of the installation,
- систему регулирования температуры (термостабилизирующую камеру, охладитель) 403, 503, соединенную с указанным замкнутым контуром, и выполненную с возможностью управления температурой упомянутого сжатого газа,- a temperature control system (thermostabilizing chamber, cooler) 403, 503 connected to the specified closed loop, and configured to control the temperature of said compressed gas,
- блок регулирования подачи рабочей среды при малых объемных расходах 404, 504,- control unit for supplying a working medium at low
- систему эталонных счетчиков (эталонную линию) 405, 505, соединенную с указанным замкнутым контуром и выполненную с возможностью измерения расхода указанного сжатого газа,- a system of reference meters (reference line) 405, 505, connected to the specified closed loop and configured to measure the flow rate of the specified compressed gas,
- систему поверяемых счетчиков (рабочую линию) 406, 506, соединенную с указанным замкнутым контуром и выполненную с возможностью подключения испытываемого счетчика для измерения расхода указанного сжатого газа,- a system of verified meters (working line) 406, 506, connected to the specified closed loop and configured to connect the tested meter to measure the flow rate of the specified compressed gas,
- систему нагнетания рабочей среды 407, 507, предназначенную для создания избыточного давления в трубопроводной системе (замкнутом контуре) установки, с возможностью нагнетания в систему установки различных газов до достижения необходимого давления,- a system for pumping a working
- систему баллонов высокого давления 408, 508 с различными газами, позволяющую подавать различные газы под высоким давлением в замкнутый контур испытательной установки,- a system of high-
- вакуумный компрессор 413, 513, сконфигурированный для удаления остатков воздуха, различных газов и влаги из замкнутого контура испытательной установки, и a
- фильтр 411, 511, сконфигурированный для удаления загрязнений из потока. циркулирующего в замкнутом контуре испытательной установки и предотвращающий загрязнение эталонных счетчиков.- a
Следующие определения могут помочь понять изобретение. The following definitions may help to understand the invention.
Контур потока 401, 501 включает в себя любой трубопровод или закрытую структуру, содержащую газ. The
Генератор потока рабочей среды (турбинный блок, система воздуходувки) 402, 502 предназначен генерировать высокую скорость потока указанного газа под высоким давлением внутри замкнутого контура 401, 501 установки 400, 500. При этом генератор потока рабочей среды характеризуется следующими признаками:The medium flow generator (turbine unit, blower system) 402, 502 is designed to generate a high flow rate of the specified gas under high pressure inside the
- наличием электродвигателя 516, находящегося вне замкнутого контура потока 401, 501 и приводящего с помощью гидронасоса 517 в движение гидромотор 519, который находится внутри замкнутого контура среды 401, 501,- the presence of an
- наличием дополнительного замкнутого контура 525 с гидравлической рабочей жидкостью, с помощью которой осуществляется передача вращательного момента (движения) от электродвигателя, находящегося вне контура потока высокого давления 401, 501, к турбине, находящейся внутри контура потока высокого давления 401, 501,- the presence of an additional
- наличием турбины 520, находящейся внутри замкнутого контура потока высокого давления 401, 501 и приводимой в движение гидромотором 519; турбина (520) предназначена для управления потоком газа в замкнутой трубопроводной системе установки; при включении турбины 520 в трубопроводном тракте установки создается поток рабочей среды. - the presence of a
Основными преимуществами данного генератора потока рабочей среды 402, 502 являются:The main advantages of this
- размещение электродвигателя 516 вне рабочей (взрывоопасной) среды, что, в отличие от известных решений, полностью снимает проблему обеспечения взрывозащищенности и взрывобезопасности оборудования;- placement of the
- отсутствие нагрева рабочей среды от электродвигателя 516, - the lack of heating of the working medium from the
- значительное сокращение электроэнергии, расходуемой на охлаждение рабочей среды,- a significant reduction in the energy spent on cooling the working environment,
- наличие охладителя 518 гидравлической жидкости, обеспечивающее еще более высокий уровень термостабилизации внутри замкнутого контура. - the presence of a
Система регулирования температуры (термостабилизирующая камера, охладитель) 403, 503 предназначена для охлаждения рабочей среды (газа под давлением) и поддержания температуры газа на постоянном уровне. Термостабилизирующая камера 403, 503 принимает поток рабочей среды и контролирует (регулирует) ее температуру.The temperature control system (thermostabilizing chamber, cooler) 403, 503 is designed to cool the working medium (gas under pressure) and maintain the gas temperature at a constant level. The
Блок регулирования подачи рабочей среды при малых объемных расходах 404, 504 характеризуется наличием установленных параллельно линий звуковых сопел. Звуковые сопла обеспечивают высокую стабильность движения потока рабочей среды при ее малых расходах.The unit for regulating the supply of a working medium at low
Блок регулирования подачи рабочей среды отличается также наличием системы запорной арматуры, с помощью которой осуществляются переключения и регулирование диапазона расхода потока.The control unit for supplying a working medium is also characterized by the presence of a shut-off valve system, with the help of which switching and regulation of the flow rate range are carried out.
Система эталонных счетчиков (эталонная линия) 405, 505 состоит из эталонных счетчиков, датчиков абсолютного давления и датчиков температуры, данные с которых передаются на систему управления 414, 514. Для пересчета показаний счетчика с рабочих условий в стандартные условия используются показания датчика абсолютного давления и датчика температуры. The system of reference meters (reference line) 405, 505 consists of reference meters, absolute pressure sensors and temperature sensors, the data from which are transmitted to the
Система поверяемых счетчиков (рабочая линия) 406, 506 состоит из телескопического компенсатора 415, 515, поверяемого счетчика, датчика абсолютного давления и датчика температуры, данные с которых предаются на систему управления 414, 514. Телескопический компенсатор 415, 515, позволяет герметично зафиксировать поверяемый счетчик на рабочей линии. Для пересчета показаний счетчика с рабочих условий в стандартные условия используются показания датчика абсолютного давления и датчика температуры. The system of verified meters (working line) 406, 506 consists of a
Система поверяемых счетчиков (рабочая линия) 406, 506 необходима для испытания (калибровки, поверки) счетчика. Она состоит из испытуемого прибора, настроенного для испытания с указанным газом, и устройства сопряжения для соединения испытуемого счетчика по оси измерительной линии с контуром потока 401, 501. Система поверяемых счетчиков (рабочая линия) 406, 506 соединена с указанным замкнутым контуром 401, 501 и выполнена с возможностью подключения испытываемого счетчика для измерения расхода указанного сжатого газа. Система 406, 506 характеризуется наличием ряда рабочих секций, соединенных параллельно, в каждую из которых можно поставить испытуемый (калибруемый, поверяемый) счетчик (газовый расходомер). Каждая из указанных рабочих секций предназначена для конкретного диапазона расхода.The system of verified meters (working line) 406, 506 is necessary for testing (calibration, verification) of the meter. It consists of a test device configured to test with the specified gas, and an interface device for connecting the test meter along the axis of the measuring line with the
Установка 400, 500 отличается тем, что система поверяемых счетчиков 406, 506 установлена по направлению движения потока после системы эталонных счетчиков 405,505, что исключает возможность попадания загрязнений из поверяемых счетчиков в эталонные.
Проверяемый прибор и один или несколько эталонных счетчиков измеряют скорость потока газа, циркулирующего в трубопроводном тракте установки. Система управления 414, 514 сравнивает показания измерений, полученных от эталонных счетчиков, с показаниями измерений, полученных от проверяемых приборов, для проверки точности проверяемого прибора или калибровки проверяемого прибора. The device under test and one or more reference meters measure the flow rate of gas circulating in the installation’s pipeline path. The
Измерительный участок для монтажа поверяемого (калибруемого) счетчика формируют из набора стандартных элементов – конусных переходов и фланцованных участков трубопровода (прямых участков). Центрирование элементов измерительного участка в целях обеспечения их соосности обеспечивается технологическими подставками, которые имеют возможность перемещаться вдоль каркаса по горизонтальным направляющим. Для управления телескопическим компенсатором и задвижками используется компрессор. Для надежной опоры элементов измерительного участка вдоль всего участка установлена жесткая несущая конструкция (металлический каркас). Соединительные трубопроводы выполнены из нержавеющей стали и предназначены для соединения между собой всех узлов установки.The measuring section for mounting a calibrated (calibrated) meter is formed from a set of standard elements - conical transitions and flanged sections of the pipeline (straight sections). The centering of the elements of the measuring section in order to ensure their alignment is provided by technological supports, which have the ability to move along the frame along horizontal guides. A compressor is used to control the telescopic compensator and valves. For reliable support of the elements of the measuring section along the entire section, a rigid supporting structure (metal frame) is installed. Connecting pipelines are made of stainless steel and are designed to connect together all the nodes of the installation.
Система управления 414, 514 осуществляет автоматизированное управление испытательной установкой, анализ показаний датчиков давления и температуры, а также эталонных и поверяемых счетчиков. Указанная система управления 414, 514 нацелена на сравнения показаний измерений, полученных от эталонных секций и испытуемых счетчиков в указанной системе поверяемых счетчиков 406, и дальнейшей калибровки указанного испытуемого прибора. The
Система нагнетания 407, 507 рабочей среды необходима для первоначальной подачи газа в контур 401, 501. Двухуровневая система баллонов 408, 508 системы нагнетания рабочей среды 407, 507 предназначена для создания необходимого давления в трубопроводной системе (замкнутом контуре) 401, 501 установки 400, 500 с возможностью нагнетания в систему установки различных газов до достижения необходимого давления. Двухуровневая система баллонов высокого давления с различными газами 408, 508 состоит из подсистемы баллонов с давлением 200 – 300 бар и подсистемы баллонов с давлением 30 – 50 бар, предпочтительно с отдельным подогревом. Газ, необходимый для испытаний (калибровки, поверки) счетчиков (газовых расходомеров), подается из баллонов с давлением 200 – 300 бар в баллоны с давлением 30 – 50 бар, далее газ из баллонов давлением 30 – 50 бар закачивается в замкнутый контур высокого давления. An
Компрессор высокого давления 409, 509 сконфигурирован для: The
- обеспечения возврата рабочей среды из замкнутого контура 401, 501 в газовые баллоны, - ensuring the return of the working medium from a
- обеспечения повышения давления в контуре 401, 501 и баллонах, равного потере давления на испытательной установке 400 и в системе баллонов 408, 508. - ensuring pressure increase in the
Демпфирующий бак 410, 510 способствует плавному снижению давления от контура 401 к компрессору 409, 509 и обеспечивает защиту компрессора от повреждения при наличии большого давления в контуре 401, 501. The damping
Фильтр 411, 511 устанавливается в трубопровод контура высокого давления 401, 501. Он сконфигурирован для удаления загрязнений из потока, циркулирующего в замкнутом контуре 401, 501 испытательной установки 400, 500, и предотвращения загрязнения эталонных счетчиков.The
Блок инертного газа 412, 512, подключенный к трубопроводу контура высокого давления 401, 501, подает инертный газ в замкнутый контур высокого давления 401, 501.An
Вакуумный компрессор 413, 513 предусмотрен для удаления остатков газов из замкнутого контура 401, 501.A
Трубопровод контура высокого давления 401, 501 снабжен устройством аварийного удаления газа из контура 421, 521 с индикатором газа.The pipeline of the
Принцип работы испытательной установки 400, 500 заключается в следующем:The principle of operation of the
- в замкнутый контур 401, 501 испытательной установки 400, 500 из системы баллонов 408, 508 системы нагнетания 407, 507 подается определенный газ, необходимый для испытания счетчика (расходомера). Система нагнетания 407, 507 создает плавное повышение давления этого газа в контуре 401, 501 до достижения необходимого уровня давления- in the
- после достижения необходимого давления рабочей среды (газа) в контуре 401, 501 генератор потока рабочей среды 402, 502 создает в контуре 401, 501 движение потока с заданной скоростью;- after reaching the necessary pressure of the working medium (gas) in the
- указанный поток проходит через систему эталонных счетчиков 405, 505 и систему поверяемых счетчиков 406, 506;- the specified stream passes through a system of reference counters 405, 505 and a system of verified
- система управления 414, 514 сравнивает расход указанного газа, измеренный системой эталонных счетчиков 405, 505 с расходом указанного газа, измеренным системой поверяемых счетчиков 406, 506 (испытуемым прибором) и, с учетом результатов сравнения, осуществляет последующую калибровку испытуемого прибора.- the
Между термостабилизирующей камерой 403, 503 и эталонной линией 405, 505 установлены антивибрационные вставки, которые не позволяют передавать механические высокочастотные колебания от турбины с гидромотором 519 к эталонной линии 405, 505 и от эталонной линии 405, 505 к рабочей линии 406, 506.Between the
Для предотвращения попадания акустических пульсаций с эталонной линии в рабочую линию используется блок подготовки потока.To prevent acoustic pulsations from the reference line from entering the production line, a flow preparation unit is used.
При включении вентилятора в трубопроводном тракте установки создается поток газа. Расход газа можно регулировать путем изменения частоты вращения вентилятора. Величина расхода, м3/ч, контролируется одним из эталонных счетчиков. В течение заданного интервала времени аппаратура установки подсчитывает количество импульсов, сформированных поверяемым и эталонным счетчиками. Путем умножения на цену импульса, индивидуальную для поверяемого и эталонного счетчика, вычисляются объемы газа в рабочих условиях. Далее выполняется пересчет объемов газа к стандартным условиям. Погрешность вычисляется путем сличения объемов газа в стандартных условиях, измеренные поверяемым и эталонным счетчиками.When the fan is turned on, a gas flow is created in the pipeline path of the installation. The gas flow can be adjusted by changing the fan speed. The flow rate, m 3 / h, is controlled by one of the reference meters. During a given time interval, the installation equipment counts the number of pulses generated by the verified and reference counters. By multiplying by the price of the impulse, individual for the calibrated and the reference meter, gas volumes are calculated under operating conditions. Next, the gas volumes are recalculated to standard conditions. The error is calculated by comparing the volumes of gas under standard conditions, measured by the calibrated and reference meters.
Предусмотрено несколько вариантов ограничения цикла измерения: по заданному числу импульсов ведущего счетчика, по заданному объему газа, по заданному времени испытания. Либо цикл измерения может быть ограничен и вручную. There are several options for limiting the measurement cycle: for a given number of pulses of a leading counter, for a given volume of gas, for a given test time. Or the measurement cycle can be limited manually.
Установка замкнутого цикла для калибровки счетчиков газа на давлении 400, 500 обеспечивает множество преимуществ по сравнению с известными изобретениями. Установка 400, 500 может работать в течение нескольких часов. Рабочую среду не нужно выбрасывать в атмосферу, следовательно, можно избежать проблемы шума, связанной с продувкой систем. По габаритным размерам установка 400, 500 меньше, чем известные ранее. Установка 400, 500 может быть достаточно мала, чтобы быть размещенной в здании. Установка 400, 500 дешевле, чем установки известных изобретений, использует менее дорогостоящие компоненты, делая ее доступной для многих компаний. The installation of a closed loop for the calibration of gas meters at a pressure of 400, 500 provides many advantages compared with the known inventions.
Как отмечалось ранее, установка в «Саусвест Рисерч Инститьют» 200 использует очень большой компрессор, который добавляет много тепла к газу. Таким образом, установка в «Саусвест Рисерч Инститьют» 200 нуждается в очень большой системе охлаждения. Большой компрессор и большая система охлаждения для работы нуждаются в больших затратах электроэнергии. As previously noted, the installation at Southwest Research Institute 200 uses a very large compressor that adds a lot of heat to the gas. Thus, the installation at Southwest Research Institute 200 needs a very large cooling system. A large compressor and a large cooling system for operation require large amounts of electricity.
Генератор потока рабочей среды 402, 502 предлагаемой установки 400, 500 имеет электродвигатель 516, который находится за пределами замкнутого контура 401, 501. Энергия, выделяемая электродвигателем 516, в процессе работы, рассеивается в атмосфере и за счет отсутствия контакта не передается рабочей среде внутри замкнутого контура 401, 501. Турбина 520 с гидромотором 519 в установке 400, 500 является относительно небольшой и за счет использования гидромотора 519 практически мало нагревает рабочую среду. Наличие дополнительного контура 525 с гидрожидкостью, протекающей через охладитель 518, практически полностью исключает попадание энергии, выделяемой генератором потока 502 в рабочую среду замкнутого контура 401, 501. Таким образом, установке 400, 500 необходима только небольшая теромостабилизирующая камера 403, 503, чтобы убрать из рабочей среды тепло, возникающее от ее движения и от вращения гидромотора. Тем самым, для термостабилизации рабочей среды ей требуется гораздо меньше электроэнергии, чем установкам известных изобретений. The
Применение двухуровневой системы баллонов 508 обеспечивает возможность быстрой смены рабочей среды в замкнутом контуре и, следовательно, калибровку счетчика именно на той среде, на которой он будет эксплуатироваться. Подогрев 524 баллонов газа второго уровня 523 обеспечивает дополнительную стабилизацию температуры рабочей среды в замкнутом контуре.The use of a two-level system of
Использование гидропривода турбины 520 в генераторе потока рабочей среды 502 устраняет необходимость применения сложных технических решений взрывозащищенности генератора потока и всей установки в целом.The use of the hydraulic drive of the
Claims (44)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16179238 | 2016-07-13 | ||
EP16179238.7 | 2016-07-13 | ||
PCT/EP2017/063788 WO2018010894A1 (en) | 2016-07-13 | 2017-06-07 | Gas meter calibration system in a closed pressure circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713105C1 true RU2713105C1 (en) | 2020-02-03 |
Family
ID=56409565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019102514A RU2713105C1 (en) | 2016-07-13 | 2017-06-07 | Apparatus for calibrating gas counters in a closed circuit at high pressure |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE112017003536B4 (en) |
RU (1) | RU2713105C1 (en) |
UA (1) | UA124066C2 (en) |
WO (1) | WO2018010894A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114136409A (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-04 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | True gas flow experiment system and method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4590790A (en) * | 1985-05-16 | 1986-05-27 | American Meter Company | Method for determining the accuracy of a gas measurement instrument |
EP1166056A1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-01-02 | Micro Motion Incorporated | Flowmeter calibration system with statistical optimization technique |
WO2005005938A1 (en) * | 2003-06-11 | 2005-01-20 | Micro Motion, Inc. | Device for continuous calibration of a gas mass flow measurement device |
US7155956B2 (en) * | 2004-01-23 | 2007-01-02 | Terasen Gas Inc. | Medium, method and system for proving a turbine meter |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB402954A (en) * | 1932-01-19 | 1933-12-14 | Cfcmug | A method and apparatus for calibrating gas meters |
US3530705A (en) | 1968-06-10 | 1970-09-29 | M & J Valve Co | Meter proving system with leak detection |
US4658634A (en) | 1986-02-11 | 1987-04-21 | Piedmont Natural Gas Company | Meter prover |
US20050005708A1 (en) | 2003-07-08 | 2005-01-13 | Guy Dickes | Electronic volume measuring equipment |
-
2017
- 2017-06-07 RU RU2019102514A patent/RU2713105C1/en active
- 2017-06-07 UA UAA201900412A patent/UA124066C2/en unknown
- 2017-06-07 WO PCT/EP2017/063788 patent/WO2018010894A1/en active Application Filing
- 2017-06-07 DE DE112017003536.8T patent/DE112017003536B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4590790A (en) * | 1985-05-16 | 1986-05-27 | American Meter Company | Method for determining the accuracy of a gas measurement instrument |
EP1166056A1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-01-02 | Micro Motion Incorporated | Flowmeter calibration system with statistical optimization technique |
WO2005005938A1 (en) * | 2003-06-11 | 2005-01-20 | Micro Motion, Inc. | Device for continuous calibration of a gas mass flow measurement device |
US7155956B2 (en) * | 2004-01-23 | 2007-01-02 | Terasen Gas Inc. | Medium, method and system for proving a turbine meter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112017003536B4 (en) | 2021-10-07 |
WO2018010894A1 (en) | 2018-01-18 |
DE112017003536A5 (en) | 2019-03-28 |
UA124066C2 (en) | 2021-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7343775B2 (en) | Device for continuous calibration of a gas mass flow measurement device | |
RU2262670C2 (en) | Method and device for testing flow meter | |
US8161791B2 (en) | Prover self testing and validation apparatus | |
KR100731146B1 (en) | A evaluating performance test equipments of hydrogen storage | |
US20040040368A1 (en) | Apparatus and method for quantity meter testing | |
CA2554206C (en) | Medium, method and system for proving a turbine meter | |
KR200475667Y1 (en) | Leak test device and method for close torque control moter operated parallel gate valve | |
CN107035676B (en) | Device and method for testing external characteristics of cryogenic pump with controllable medium phase change inducement | |
RU2713105C1 (en) | Apparatus for calibrating gas counters in a closed circuit at high pressure | |
RU2628657C2 (en) | Method of verification and calibration of gas meters | |
CN105823532A (en) | Mobile flow online calibrating system | |
CN105403290A (en) | Natural gas circular flow standard test system | |
ES2829880T3 (en) | Control system of a facility that uses steam | |
KR20090012914A (en) | A control valve flow characteristic testing method for a generator turbine and an apparatus thereof | |
TWI409825B (en) | System and method for predicting acoustic loads expected on boiling water reactor(bwr) steam dryers | |
CN107830979B (en) | Visual pilot cobalt target cobalt rod flow induced vibration experimental device | |
RU169290U1 (en) | The unit for connecting the compressor station to the main gas pipeline, equipped with means for checking the flow meter integrated in the main gas pipeline | |
CN213515916U (en) | Loop flow calibrating device | |
CN210426717U (en) | Sound velocity nozzle calibrating device | |
CN112484822A (en) | Loop flow calibrating device | |
KR101393136B1 (en) | Testing system for deaerater and method thereof | |
CN216206883U (en) | Automatic calibrating installation of water gauge | |
Gülich et al. | Pump testing | |
CN221649685U (en) | Non-full pipe flowmeter verifying attachment | |
Shimada et al. | Development of hydrocarbon flow calibration facility as a national standard |