RU146599U1

RU146599U1 - GAS FLOW METER

Info

Publication number: RU146599U1
Application number: RU2014112434/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Ануфриев
Original assignee: Иностранное общество с ограниченной ответственностью "РУСБЕЛГАЗ"
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2014-10-10

Abstract

1. Счётчик расхода газа, содержащий измерительную камеру с входным и выходным патрубками, внутри которой установлены средство создания калиброванного потока газа и датчик расхода в виде пары терморезисторов, установленных в зоне прохождения калиброванного потока газа, и связанный с датчиком расхода электронный измерительный блок, отличающийся тем, что в измерительной камере дополнительно сформирован измерительный канал, в котором установлен датчик расхода, средство создания калиброванного потока газа включает обтекатель, установленный в зоне входного патрубка перпендикулярно направлению входного и выходного потока, и два выпрямителя, установленных последовательно в направлении потока, при этом каждый из выпрямителей снабжён множеством сквозных калиброванных отверстий, ориентированных таким образом, что выход каждого из калиброванных отверстий первого выпрямителя связан через входную подкамеру со входами калиброванных отверстий второго выпрямителя и со входом измерительного канала, а выход каждого калиброванного отверстия второго выпрямителя связан с выходной подкамерой, сформированной в зоне выходного патрубка, с которой связан также выход измерительного канала, датчик расхода дополнительно содержит вторую пару терморезисторов.2. Счётчик по п. 1, отличающийся тем, что электронный измерительный блок включает связанный с датчиком расхода резистивный мост, биполярный источник напряжения и два дифференциальных усилителя, связанных с микропроцессорным контроллером.3. Счётчик по п. 2, отличающийся тем, что микропроцессорный контроллер снабжён средством автоматического переключения режимов изм�1. A gas flow meter comprising a measuring chamber with inlet and outlet nozzles, inside which there is installed a means for creating a calibrated gas flow and a flow sensor in the form of a pair of thermistors installed in the passage zone of the calibrated gas flow, and an electronic measuring unit connected to the flow sensor, characterized in that a measuring channel is additionally formed in the measuring chamber, in which a flow sensor is installed, the means for creating a calibrated gas flow includes a fairing, is installed located in the zone of the inlet pipe perpendicular to the direction of the inlet and outlet flow, and two rectifiers installed in series in the direction of flow, with each of the rectifiers provided with a lot of through calibrated holes, oriented so that the output of each of the calibrated holes of the first rectifier is connected through the inlet subchamber with the inputs of the calibrated holes of the second rectifier and with the input of the measuring channel, and the output of each calibrated holes of the second rectifier is connected to the output th sub-chamber formed in the outlet zone, which is also connected the output of the measuring channel, the flow sensor further comprises a second pair termorezistorov.2. The counter according to claim 1, characterized in that the electronic measuring unit includes a resistive bridge connected to the flow sensor, a bipolar voltage source and two differential amplifiers connected to the microprocessor controller. 3. The counter according to claim 2, characterized in that the microprocessor controller is equipped with a means of automatically switching measurement modes

Description

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности к приборам для измерения количества потребленного газа, более конкретно, к счетчикам газа, принцип действия которых основан на тепловых, в частности анемометрическом и/или калориметрическом методах измерений. Заявляемый счетчик может быть использован для измерения и учета количества потребленного газа в широком диапазоне пропускных способностей и может функционировать, в том числе, в режиме расходомера.The utility model relates to a control and measuring technique, in particular, to devices for measuring the amount of gas consumed, and more particularly, to gas meters, the principle of which is based on thermal, in particular anemometric and / or calorimetric measurement methods. The inventive meter can be used to measure and account for the amount of gas consumed in a wide range of flow rates and can function, including in the mode of a flow meter.

Для определения прошедшего по трубопроводу количества (объем и/или масса) текучих (жидких и газообразных) сред используют большое количество различных типов устройств (счетчиков, расходомеров, счетчиков-расходомеров), которые отличаются по принципу действия, по области использования (для использования в качестве бытовых счетчиков, магистральных расходомеров и т.п., т.е. для объемов от малых до больших), по пропускной способности и т.д. Как правило, тип устройства выбирают, исходя из планируемых объемов потребления (малые или большие объемы), и устройства одного типа, предназначенные для определения объема потребления в заданном диапазоне, имея определенную пропускную способность, не могут осуществлять измерение или, по крайней мере, не могут обеспечить приемлемую точность измерения при выходе за пределы заданного диапазона. Чаще всего для локального учета потребления газа в квартирах, домах, офисах, небольших топочных и т.п.используют, как правило, небольшие мембранные (камерные, диафрагменные), реже ультразвуковые, струйные, небольшие ротационные счетчики газа с максимальной пропускной способностью от 1 до 6 м³/ч [1]. На узлах учета крупных потребителей используются промышленные счетчики с максимальной пропускной способностью свыше 40 м³/ч. Так, в газовых котельных промышленных и сельхозпредприятий, узлах учета газораспределительных сетей используют, в основном, ротационные, турбинные, вихревые, ультразвуковые, струйные счетчики газа, а на магистральных сетях - сужающие устройства, турбинные, вихревые, ультразвуковые счетчики газа.To determine the amount (volume and / or mass) of fluid (liquid and gaseous) media that have passed through the pipeline, a large number of different types of devices (meters, flow meters, flow meters) are used, which differ in principle of operation, in the area of use (for use as household meters, main flow meters, etc., i.e. for volumes from small to large), throughput, etc. Typically, the type of device is selected based on the planned consumption volumes (small or large volumes), and devices of the same type, designed to determine the volume of consumption in a given range, having a certain throughput, cannot measure or at least cannot Provide acceptable measurement accuracy beyond the specified range. Most often, for local metering of gas consumption in apartments, houses, offices, small furnaces, etc., small diaphragm (chamber, diaphragm), rarely ultrasonic, jet, small rotary gas meters with a maximum throughput of 1 to 6 m ³ / h [1]. At metering stations of large consumers, industrial meters are used with a maximum throughput of more than 40 m ³ / h. So, in gas boiler rooms of industrial and agricultural enterprises, metering stations of gas distribution networks, mainly rotary, turbine, vortex, ultrasonic, jet gas meters are used, and on main networks - narrowing devices, turbine, vortex, ultrasonic gas meters.

Известен также класс тепловых расходомеров с электрическим нагревом, подкласс термоанемометрических расходомеров [1]. Принцип действия указанных расходомеров основан на том, что тепловая мощность, необходимая для поддержания постоянного перепада температур между нагретым чувствительным элементом и обтекающим его потоком газа, зависит от скорости этого потока и, следовательно, от массового расхода газа, проходящего через расходомер. В большинстве конструкций термоанемометрических счетчиков/расходомеров измеряемый поток газа, проходя через патрубок ввода газа, поступает в камеру и воздействует на подключенный к резистивному мосту и нагреваемый электрическим током чувствительный элемент скорости, который установлен в горловине сопла. Изменение расхода газа, а значит, и скорости обдува чувствительного элемента скорости потоком газа приводит к изменению тока, протекающего через чувствительный элемент скорости. Благодаря усилителю обратной связи указанное изменение тока происходит автоматически следующим образом. При увеличении расхода газа увеличивается скорость обдува чувствительного элемента скорости потоком газа, а следовательно, возрастает и теплоотдача от него. В результате возрастания теплоотдачи температура и электрическое сопротивление чувствительного элемента скорости понижаются, резистивный мост выходит из равновесия и на входе усилителя обратной связи появляется разность потенциалов, которая им усиливается и вызывает повышение напряжения на вершине резистивного моста. Рост этого напряжения приводит к увеличению тока, протекающего через резистивный мост, вследствие чего сопротивление чувствительного элемента скорости возрастает и резистивный мост снова приходит в равновесие. Измеряя напряжение на выходе усилителя обратной связи внешним регистрирующим прибором, определяют расход потока газа, используя калибровочную характеристику расходомера газа. Термокомпенсатор, установленный на некотором расстоянии от чувствительного элемента скорости, представляет собой проволочный термометр сопротивления, включенный в резистивный мост. При изменении температуры потока газа электрические сопротивления термокомпенсатора и чувствительного элемента скорости изменяются таким образом, что резистивный мост остается в равновесии, благодаря чему выходное напряжение расходомера газа не зависит от температуры измеряемого потока газа. При этом перегрев чувствительного элемента скорости, то есть разность между его температурой и температурой потока газа, сохраняется постоянным. Малые размеры чувствительного элемента скорости в сочетании с высоким коэффициентом усиления усилителя обратной связи обеспечивают подобным приборам высокое быстродействие.Also known is the class of heat flow meters with electric heating, a subclass of hot-wire flow meters [1]. The principle of operation of these flowmeters is based on the fact that the thermal power necessary to maintain a constant temperature difference between the heated sensitive element and the gas stream flowing around it depends on the speed of this flow and, therefore, on the mass flow rate of the gas passing through the flow meter. In most designs of hot-wire anemometer / flow meters, the measured gas flow, passing through the gas inlet pipe, enters the chamber and acts on the velocity sensor connected to the resistive bridge and heated by electric current, which is installed in the nozzle neck. A change in the gas flow rate, and hence the speed of blowing the speed sensor by the gas flow, leads to a change in the current flowing through the speed sensor. Thanks to the feedback amplifier, the indicated current change occurs automatically as follows. With an increase in gas flow rate, the speed of blowing the sensing element of speed by the gas flow increases, and consequently, the heat transfer from it also increases. As a result of the increase in heat transfer, the temperature and electrical resistance of the speed sensor decrease, the resistive bridge goes out of balance and a potential difference appears at the input of the feedback amplifier, which amplifies it and causes an increase in voltage at the top of the resistive bridge. An increase in this voltage leads to an increase in the current flowing through the resistive bridge, as a result of which the resistance of the speed sensor increases and the resistive bridge returns to equilibrium. By measuring the voltage at the output of the feedback amplifier by an external recording device, the gas flow rate is determined using the calibration characteristic of the gas flow meter. A temperature compensator installed at some distance from the speed sensor is a wire resistance thermometer included in a resistive bridge. With a change in the temperature of the gas stream, the electrical resistances of the temperature compensator and the speed sensor change so that the resistive bridge remains in equilibrium, due to which the output voltage of the gas flow meter does not depend on the temperature of the measured gas stream. In this case, the overheating of the speed sensor, that is, the difference between its temperature and the temperature of the gas stream, remains constant. The small size of the speed sensor in combination with the high gain of the feedback amplifier provide such devices with high speed.

Недостатками счетчиков/расходомеров газа такого типа являются низкая чувствительность и большая погрешность измерения малых расходов газа, снижающие эффективность его работы и не позволяющие применять его для измерения расходов газа менее 0,01 л/мин. Низкая чувствительность термоанемометрического расходомера газа при измерении малых расходах газа объясняется тем, что по мере уменьшения расхода газа снижается скорость обдува чувствительного элемента скорости потоком газа. В результате этого относительная доля конвективной составляющей (вклад вынужденного движения газа) в суммарном теплообмене чувствительного элемента скорости, от которой зависит выходной сигнал расходомера, приближается к нулю. При нулевой скорости потока газа весь теплообмен чувствительного элемента скорости осуществляется только благодаря свободной конвекции.The disadvantages of gas meters / flow meters of this type are low sensitivity and a large error in measuring small gas flow rates, reducing its efficiency and not allowing it to be used to measure gas flow rates of less than 0.01 l / min. The low sensitivity of the hot-wire gas flow meter when measuring low gas flow rates is explained by the fact that, as the gas flow rate decreases, the speed of air flow of the speed sensor is reduced. As a result of this, the relative fraction of the convective component (contribution of forced gas motion) in the total heat exchange of the velocity sensor, on which the output signal of the flow meter depends, approaches zero. At zero gas flow rate, all the heat exchange of the speed sensor is only due to free convection.

Упомянутые выше недостатки известных из уровня техники термоанемометрических расходомеров, в частности низкая чувствительность в области малых расходов газа, ограничивает область их применения, прежде всего, ограничивает возможность их применения в качестве бытовых счетчиков газа.The aforementioned disadvantages of prior art hot-wire anemometer flow meters, in particular low sensitivity in the field of low gas flow rates, limits their scope, primarily, limits the possibility of their use as household gas meters.

Из уровня техники известны также термоанемометрические расходомеры газа, в которых увеличение чувствительности расходомера и повышение точности измерения малых расходов газов достигается, в основном, за счет усложнения их конструкции. Так, известен расходомер газа, включающий камеру с патрубками ввода и вывода газа, внутри которой установлены средство создания калиброванного потока газа в виде сопла, и датчик расхода в виде чувствительного элемента скорости и термокомпенсатора, установленных в зоне прохождения калиброванного потока газа, и связанный с датчиком расхода электронный измерительный блок, содержащий усилитель обратной связи и электрически связанный с ним резистивный мост [3]. Кроме того, камера дополнительно снабжена акустическим излучателем, расположенным на задней стенке камеры. Патрубок ввода газа установлен на боковой стенке камеры. Электронный измерительный блок снабжен генератором синусоидальных колебаний, подключенным к акустическому излучателю, и узкополосным фильтром, подключенным к выходу усилителя обратной связи. Как можно видеть даже их краткого описания конструкции такого расходомера газа, она существенно усложнена по сравнению с традиционными. При этом такое существенное усложнение конструкции не обеспечивает значительное расширение диапазона измеряемых объемов газа и снижение минимально допустимого значения до значений, приемлемых для бытовых счетчиков газа.Thermal anemometric gas flow meters are also known in the prior art, in which an increase in the sensitivity of the flow meter and an increase in the accuracy of measurement of small gas flows are achieved mainly due to the complexity of their design. Thus, a gas flow meter is known, including a chamber with gas inlet and outlet nozzles, inside which there is installed a means for creating a calibrated gas flow in the form of a nozzle, and a flow sensor in the form of a velocity sensor and a temperature compensator installed in the zone of passage of the calibrated gas flow, and connected with the sensor flow electronic measuring unit containing a feedback amplifier and an electrically connected resistive bridge [3]. In addition, the camera is additionally equipped with an acoustic emitter located on the rear wall of the camera. The gas inlet pipe is installed on the side wall of the chamber. The electronic measuring unit is equipped with a sinusoidal oscillator connected to an acoustic emitter, and a narrow-band filter connected to the output of the feedback amplifier. As you can see even their brief description of the design of such a gas flow meter, it is significantly complicated compared to traditional ones. Moreover, such a significant complication of the design does not provide a significant expansion of the range of measured gas volumes and a decrease in the minimum acceptable value to values acceptable for household gas meters.

Описанный выше расходомер газа [3] может быть принят в качестве наиболее близкого по совокупности общих существенных признаков к заявляемому счетчику расхода газа.The gas flow meter described above [3] can be adopted as the closest in the aggregate of common essential features to the claimed gas flow meter.

Задачей полезной модели является создание счетчика газа, который бы имел более простую конструкцию и был основан только на тепловых методах измерений, но обеспечивал бы при этом более высокую точность измерений в большом диапазоне расходов, что обеспечит возможность его эффективного функционирования, как в качестве бытового счетчика газа, так и в качестве коммунально-бытового и даже промышленного счетчика-расходомера.The objective of the utility model is to create a gas meter that would have a simpler design and was based only on thermal measurement methods, but would provide higher measurement accuracy in a wide range of flow rates, which will ensure the possibility of its effective functioning as a household gas meter , and as a household and even industrial meter, flowmeter.

Поставленная задача решается заявляемым счетчиком газа, содержащим измерительную камеру с входным и выходным патрубками, внутри которой установлены средство создания калиброванного потока газа и датчик расхода в виде пары терморезисторов, установленных в зоне прохождения калиброванного потока газа, и связанный с датчиком расхода электронный измерительный блок. Поставленная задача решается за счет того, что в измерительной камере дополнительно сформирован измерительный канал, в котором установлен датчик расхода, средство создания калиброванного потока газа включает обтекатель, установленный в зоне входного патрубка перпендикулярно направлению входного и выходного потока, и два выпрямителя, установленных последовательно в направлении потока, при этом каждый из выпрямителей снабжен множеством сквозных калиброванных отверстий, ориентированных таким образом, что выход каждого из калиброванных отверстий первого выпрямителя связан через входную подкамеру со входами калиброванных отверстий второго выпрямителя и со входом измерительного канала, а выход каждого калиброванного отверстия второго выпрямителя связан с выходной подкамерой, сформированной в зоне выходного патрубка, с которой связан также выход измерительного канала, датчик расхода дополнительно содержит вторую пару терморезисторов.The problem is solved by the inventive gas meter containing a measuring chamber with inlet and outlet nozzles, inside of which there is installed a means for creating a calibrated gas stream and a flow sensor in the form of a pair of thermistors installed in the zone of passage of the calibrated gas stream, and an electronic measuring unit connected to the flow sensor. The problem is solved due to the fact that the measuring channel is additionally formed in the measuring chamber, in which the flow sensor is installed, the means for creating a calibrated gas flow includes a cowling installed in the area of the inlet pipe perpendicular to the direction of the input and output stream, and two rectifiers installed in series in the direction flow, while each of the rectifiers is equipped with many through calibrated holes, oriented in such a way that the output of each of the calibrated x the holes of the first rectifier are connected through the input subchamber with the inputs of the calibrated holes of the second rectifier and with the input of the measuring channel, and the output of each calibrated hole of the second rectifier is connected with the output subchamber formed in the area of the output pipe, to which the output of the measuring channel is also connected, the flow sensor additionally contains a second pair of thermistors.

В предпочтительных формах реализации электронный измерительный блок включает связанный с датчиком расхода резистивный мост, биполярный источник напряжения и два дифференциальных усилителя, связанных с микропроцессорным контроллером.In preferred embodiments, the electronic measuring unit includes a resistive bridge coupled to the flow sensor, a bipolar voltage source, and two differential amplifiers coupled to the microprocessor controller.

Микропроцессорный контроллер в различных предпочтительных формах реализации, в свою очередь, предпочтительно может быть снабжен средством автоматического переключения режимов измерения для больших и малых расходов газа, средством расчета расхода газа, средством приведения измеренного расхода и объема газа к атмосферным условиям по температуре (в газовой отрасли при расчетах с потребителями используется понятие «атмосферные условия» по ГОСТ 2939-63, температура при которых составляет 20°C (293,15 К)).The microprocessor controller in various preferred forms of implementation, in turn, can preferably be equipped with a means of automatically switching measurement modes for large and small gas flow rates, a means of calculating gas flow rate, a means of bringing the measured flow rate and volume of gas to atmospheric temperature conditions (in the gas industry at In calculations with consumers, the concept of “atmospheric conditions” is used according to GOST 2939-63, the temperature at which is 20 ° C (293.15 K)).

В предпочтительных формах реализации, в которых микропроцессорный контроллер снабжен средством расчета расхода газа, заявляемый счетчик выполнен в виде счетчика-расходомера.In preferred forms of implementation, in which the microprocessor controller is equipped with means for calculating the gas flow rate, the inventive counter is designed as a flow meter.

Описанные выше и другие достоинства и преимущества заявляемого счетчика газа будут более подробно рассмотрены ниже на одном из возможных, но не ограничивающих примеров реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых схематично изображены:The above and other advantages and advantages of the inventive gas meter will be discussed in more detail below on one of the possible, but not limiting examples of implementation with reference to the positions of the figures of the drawings, which are schematically depicted:

Фиг. 1 - структурная схема заявляемого счетчика с измерительной камерой в разрезе;FIG. 1 is a structural diagram of the inventive counter with a measuring chamber in section;

Фиг. 2 - фрагмент по Фиг. 1 в увеличенном масштабе.FIG. 2 is a fragment of FIG. 1 on an enlarged scale.

Заявляемый счетчик газа в представленной на Фиг. 1 форме реализации содержит измерительную камеру 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, внутри которой установлено средство создания калиброванного потока газа, которое включает обтекатель 4, установленный в зоне входного патрубка 2 перпендикулярно направлению входного и выходного потока (на Фиг. 1 обозначены горизонтальными стрелками), и два струйных выпрямителя 5 и 6, установленных последовательно в направлении потока. В измерительной камере 1 дополнительно сформирован измерительный канал 7, в котором установлен датчик расхода, который состоит из двух пар терморезисторов 8, 9 и 10, 11, установленных в зоне прохождения калиброванного потока газа. Каждый из выпрямителей 5 и 6 снабжен множеством сквозных калиброванных отверстий 12 и 13, соответственно, ориентированных таким образом, что выход каждого из калиброванных отверстий 12 первого выпрямителя 5 связан через входную подкамеру 14 со входами калиброванных отверстий 13 второго выпрямителя 6 и со входом измерительного канала 7, а выход каждого калиброванного отверстия 13 второго выпрямителя 6 связан с выходной подкамерой 15, сформированной в зоне выходного патрубка 3, с которой связан также выход измерительного канала 7. Терморезисторы 8, 9 и 10, 11 электрически связаны с электронным измерительным блоком 16, в частности с согласованными резисторами 17 резистивного моста.The inventive gas meter in FIG. 1, the implementation form comprises a measuring chamber 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, inside which there is installed a means for creating a calibrated gas flow, which includes a cowling 4 installed in the zone of the inlet nozzle 2 perpendicular to the direction of the inlet and outlet flows (in Fig. 1 are indicated by horizontal arrows) , and two inkjet rectifiers 5 and 6, mounted in series in the direction of flow. In the measuring chamber 1, a measuring channel 7 is additionally formed, in which a flow sensor is installed, which consists of two pairs of thermistors 8, 9 and 10, 11 installed in the zone of passage of the calibrated gas flow. Each of the rectifiers 5 and 6 is equipped with a plurality of through calibrated holes 12 and 13, respectively, oriented so that the output of each of the calibrated holes 12 of the first rectifier 5 is connected through the input pod chamber 14 with the inputs of the calibrated holes 13 of the second rectifier 6 and with the input of the measuring channel 7 and the output of each calibrated hole 13 of the second rectifier 6 is connected to the output sub-chamber 15 formed in the area of the output pipe 3, to which the output of the measuring channel 7 is also connected. Thermistors 8, 9 and 10, 11 are electrically connected to the electronic measuring unit 16, in particular to the matched resistors 17 of the resistive bridge.

Электронный измерительный блок 16 содержит согласованные резисторы 17, биполярный источник 18 напряжения, дифференциальные усилители 19 и микропроцессорный контроллер 20. Микропроцессорный контроллер 20 снабжен средством 21 автоматического переключения режимов измерения для больших и малых расходов газа, средством 22 расчета расхода газа и средством 23 приведения измеренного расхода и объема газа к атмосферным условиям по температуре. Каждое из средств 21, 22, 23 связано с микропроцессором 24 микроконтроллера 20.The electronic measuring unit 16 contains matched resistors 17, a bipolar voltage source 18, differential amplifiers 19 and a microprocessor controller 20. The microprocessor controller 20 is provided with means 21 for automatically switching measurement modes for large and small gas flows, means 22 for calculating gas flow and means 23 for adjusting the measured flow and gas volume to atmospheric conditions in temperature. Each of the means 21, 22, 23 is associated with a microprocessor 24 of the microcontroller 20.

На Фиг. 2 в увеличенном масштабе изображена область А по Фиг. 1 в зоне, установленных в измерительном канале 7 терморезисторов 8, 10, 11 при измерении потока на малых расходах. Позицией 25 на Фиг. 2 обозначен сдвиг симметричной области тепла над центральным резистором 11 вследствие обдува.In FIG. 2 shows, on an enlarged scale, region A of FIG. 1 in the zone installed in the measuring channel 7 of the thermistors 8, 10, 11 when measuring the flow at low flow rates. At 25 in FIG. 2 shows the shift of the symmetrical heat region above the central resistor 11 due to blowing.

Заявляемый счетчик газа функционирует следующим образом.The inventive gas meter operates as follows.

Поток газа из трубопровода (на чертежах не изображен) поступает в измерительную камеру 1 через входной патрубок 2 и, достигая обтекателя 4, изменяет направление и скорость перемещения. Обтекатель 4 обеспечивает равномерное распределение потока газа по всему объему измерительной камеры 1. Далее поток газа разделяется на отдельные потоки, которые через калиброванные отверстия 12 выпрямителя 5 попадают во входную камеру 14 и далее разделяются на калиброванный поток, протекающий через измерительный канал 7 и множество потоков, протекающих через калибровочные отверстия 13 выпрямителя 6. Таким образом, струйные выпрямители 5, 6 обеспечивают формирование ламинарного движения газа с калиброванным потоком в измерительном канале 7. В измерительном канале 7 установлено две пары терморезисторов основных 10, 11 и дополнительных 8, 9.The gas flow from the pipeline (not shown in the drawings) enters the measuring chamber 1 through the inlet pipe 2 and, reaching the fairing 4, changes the direction and speed of movement. The cowl 4 provides a uniform distribution of the gas flow throughout the volume of the measuring chamber 1. Next, the gas flow is divided into separate streams, which through the calibrated holes 12 of the rectifier 5 fall into the inlet chamber 14 and are further divided into a calibrated stream flowing through the measuring channel 7 and many streams, flowing through the calibration holes 13 of the rectifier 6. Thus, the jet rectifiers 5, 6 provide the formation of laminar motion of gas with a calibrated flow in the measuring channel 7. In the measuring channel 7, two pairs of thermistors are installed, the main 10, 11 and additional 8, 9.

Измерение существенных расходов газа производится анемометрическим методом, малых расходов - калориметрическим методом.Measurement of significant gas flow rates is carried out by the anemometric method, small costs - by the calorimetric method.

При анемометрическом методе центральный резистор 11 нагревается под действием постоянного тока (от биполярного источника 18 напряжения), что приводит к формированию над ним области нагретого газа-носителя. При наличии потока газа температура перегрева снижается, и, как следствие, происходит изменение сопротивления резистора 11 и величины протекающего через него тока. Для увеличения данного сигнала применяется схема, позволяющая убрать постоянную составляющую сигнала благодаря двухполярному питанию и внешнему резистору 10 с номинальным сопротивлением, аналогичным резистору 11.In the anemometric method, the central resistor 11 is heated by direct current (from a bipolar voltage source 18), which leads to the formation of a region of heated carrier gas above it. In the presence of a gas stream, the superheat temperature decreases, and, as a result, the resistance of the resistor 11 and the magnitude of the current flowing through it change. To increase this signal, a circuit is used to remove the constant component of the signal due to bipolar power and an external resistor 10 with a nominal resistance similar to resistor 11.

Для измерения потока на малых расходах используется полумостовая калориметрическая схема, основанная на измерении разности температур резисторов 8 и 9, возникающей из-за сдвига симметричной области 25 тепла над центральным резистором 11 вследствие обдува (Фиг. 2).To measure the flow at low flow rates, a half-bridge calorimetric scheme is used, based on measuring the temperature difference of the resistors 8 and 9, arising due to the shift of the symmetrical heat region 25 above the central resistor 11 due to airflow (Fig. 2).

Переключение между режимами производится автоматически по сигналу, поступающему от микропроцессорного контроллера 20, снабженного средством 21 автоматического переключения режимовSwitching between modes is performed automatically according to the signal from the microprocessor controller 20, equipped with means 21 for automatic switching of modes

Средство 22 расчета расхода газа, предусмотренное в микропроцессорном контроллере 20 обеспечивает выполнение функции расходомера, в частности в режиме измерения существенных расходов газа.The means 22 for calculating the gas flow provided in the microprocessor controller 20 provides the function of a flow meter, in particular in the mode of measuring significant gas flow.

Средство 23 приведения измеренного расхода и объема газа к атмосферным условиям по температуре, предусмотренное в микропроцессорном контроллере 20 обеспечивает определение стоимости реально потребленного объема газа (не зависимо от колебаний температуры).The means 23 of bringing the measured flow rate and volume of gas to atmospheric conditions by temperature, provided in the microprocessor controller 20, provides a determination of the value of the actually consumed volume of gas (regardless of temperature fluctuations).

Проходя через измерительный канал 7 и калиброванные каналы 13 выпрямителя 6, поток газа поступает в выходную подкамеру 15, сформированную в зоне выходного патрубка 3 и далее через выходной патрубок 3 - в трубопровод (на чертежах не изображен) к потребителю.Passing through the measuring channel 7 and the calibrated channels 13 of the rectifier 6, the gas stream enters the outlet plenum 15 formed in the area of the outlet pipe 3 and then through the outlet pipe 3 into the pipeline (not shown in the drawings) to the consumer.

Источники информации.Information sources.

1. Счетчик газа. Электронный ресурс Википедия. [Электронный ресурс] - 12 сентября 2013. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F7%B8%F2%F7%E8%EA_%E3%E0%E7%E01. Gas meter. Electronic resource Wikipedia. [Electronic resource] - September 12, 2013. - Access mode: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F7%B8%F2%F7%E8%EA_%E3%E0%E7%E0

2. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник - 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989, с. 398-402.2. Kremlin P.P. Flowmeters and counters of quantity: Reference book - 4th ed., Revised. and add. - L .: Engineering, Leningrad Branch, 1989, p. 398-402.

3. Патент BY №6416 U, опубл. 30.08.2010.3. Patent BY No. 6416 U, publ. 08/30/2010.

Claims

1. A gas flow meter comprising a measuring chamber with inlet and outlet nozzles, inside which there is installed a means for creating a calibrated gas flow and a flow sensor in the form of a pair of thermistors installed in the passage zone of the calibrated gas flow, and an electronic measuring unit connected to the flow sensor, characterized in that a measuring channel is additionally formed in the measuring chamber, in which a flow sensor is installed, the means for creating a calibrated gas flow includes a fairing, is installed located in the zone of the inlet pipe perpendicular to the direction of the inlet and outlet flow, and two rectifiers installed in series in the direction of flow, with each of the rectifiers provided with a lot of through calibrated holes, oriented so that the output of each of the calibrated holes of the first rectifier is connected through the inlet subchamber with the inputs of the calibrated holes of the second rectifier and with the input of the measuring channel, and the output of each calibrated holes of the second rectifier is connected to the output th sub-chamber formed in the outlet zone, which is also connected the output of the measuring channel, the flow sensor further comprises a second pair of thermistors.

2. The counter according to claim 1, characterized in that the electronic measuring unit includes a resistive bridge connected to the flow sensor, a bipolar voltage source and two differential amplifiers connected to the microprocessor controller.

3. The counter according to claim 2, characterized in that the microprocessor controller is equipped with a means of automatically switching measurement modes for large and small gas flow rates.

4. Counter according to any one of paragraphs. 2 or 3, characterized in that the microprocessor controller is equipped with a means of calculating the gas flow, while the meter is made in the form of a flow meter.

5. The counter according to claim 4, characterized in that the microprocessor controller is equipped with a means of bringing the measured flow rate and volume of gas to atmospheric conditions by temperature.