Спосіб вимірювання витрати текучого потоку

Спосіб вимірювання витрати текучого потоку в трубопроводі, що включає вимірювання часу по 3 сті і надійності вимірювання витрати текучого потоку, а також спрощення процедури її визначення. Поставлена задача вирішується тим, що у способі вимірювання витрати текучого потоку в трубопроводі, який полягає у вимірюванні часу поширення акустичних сигналів вздовж і проти текучого потоку, у визначенні швидкості текучого потоку в площинах вимірювання вздовж акустичних каналів з наступним обчисленням витрати текучого потоку, відповідно до корисної моделі, визначення швидкості текучого потоку здійснюють в спеціально вибраній площині, що знаходиться на цілком визначеній відстані від осі потоку, або щонайменше в двох вимірювальних площинах, які охоплюють спеціально вибрану площину, а для визначення величини витрати використовують інтерполяцію результатів вимірювання на спеціально вибрану площину. Результатом використання запропонованого технічного рішення є підвищення ефективності точності і надійності вимірювання витрати текучого потоку. Способом передбачено для визначення витрати текучого потоку обчислення витратної швидкості текучого потоку. Для цього передбачено використання інтерполяції результатів вимірювання щонайменше в двох вимірювальних площинах за формулою: a a a  a2 Vвитр  1 * V a2   * V a1 , a1  a2 a1  a2 де V(a1) та V(a2) - вимірювані швидкості в двох вимірювальних площинах; a  1  h / R 2 - відносна довжина півхорди вимірювальної площини у поперечному перерізі трубопроводу; h - відстань вимірювальної площини від осі потоку (чи діаметральної площини); а* - значення параметра а для вказаної особливої поверхні, існування якої встановлено авторами заявки. Значення величини h*/R для знайденої розрахунковим методом спеціально вибраної площини вимірювання дещо відрізняється від числа 0,5, прийнятого згідно з відомими рішеннями, зокрема патентом США № 4.103.551. Спосіб здійснюють наступним чином: П'єзоелектричні перетворювачі, встановлені в певній повздовжній вимірювальній площині трубопроводу в потоці рідини або газу і розташовані один напроти одного під певним кутом до осі потоку, почергово випромінюють і приймають акустичні коливання вздовж і проти потоку. Швидкість потоку впливає на тривалість проходження акустичного імпульсу між перетворювачами. Акустичний імпульс у напрямку руху текучого потоку в площині вимірювання вздовж акустичного каналу проходить швидше ніж проти руху потоку. Час поширення акустичного імпульсу в напрямку руху текучого середовища tAB менший ніж час по 58992 4 ширення акустичного імпульсу проти потоку tBA. Після визначення часу поширення акустичного імпульсу вздовж і проти потоку розраховують швидкість текучого потоку в вимірювальній площині вздовж акустичних каналів за формулою: L  1 1   , Vпл  t  t  2 cos   AB BA  де L - база перетворювачів (відстань вздовж осі між перетворювачами); α - кут розташування перетворювачів відносно осі потоку. При цьому величина швидкості Vпл, розрахованої за останньою формулою, яка означає середню швидкість в площині вимірювання, у загальному випадку не співпадає з витратною швидкістю Vвитр, і тільки в окремому випадку, коли вимірювальна площина розташована на відстані (h*/R) від осі потоку, вимірна швидкість Vпл в точності дорівнює витратній швидкості Vвитр, незалежно від числа Рейнольдса (якщо течія турбулентна). Запропонований спосіб дозволяє визначити істинну витратну швидкість потоку за допомогою акустичних перетворювачів шляхом вимірювання швидкості в одній вимірювальній площині, що співпадає з спеціально вибраною площиною, розташованою на відстані (h*/R) від осі потоку; швидкість потоку в цій спеціально вибраній площині вздовж акустичного каналу дорівнює витратній швидкості потоку в трубопроводі, незалежно від числа Рейнольдса, і об'ємна витрата текучого потоку, отримана таким чином, не потребує корегування на число Рейнольдса. Для більшої надійності визначення величини витратної швидкості Vвитр вимірювання доцільно також проводити в будь-яких двох вимірювальних площинах з відстанями від осі h1 та h2 і визначати витратну швидкість за вказаною формулою інтерполяції. Точність і надійність вимірювання досягається установленою закономірністю, яка полягає в тому, що величина швидкості в будь-якій вимірювальній площині змінюється пропорційно геометричному параметру а (у діапазоні: 0,5