«Автоматизация и информатизация ТЭК»

К проблеме выбора оптимальной геометрии расходоизмерительного участка электромагнитного расходомера для повышения достоверности в сложных гидродинамических условиях

УДК: 681.121.89.082.74
DOI: -

Авторы:

¹ ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург, Россия
² КНИТУ-КАИ, Казань, Россия

Ключевые слова: энергетические ресурсы, учет, электромагнитный расходомер, конструкция, расходоизмерительный участок, измерительный канал первичного преобразователя

Аннотация:

Задачи по учету энергетических ресурсов осуществляются (проводятся) на основании данных о количественном значении, которое было произведено, передано, потреблено, определено с помощью приборов учета. Также приборы учета применяют в сферах, где требуется контроль, дозирование и регулирование технологических параметров. На территории Российской Федерации в большем процентном соотношении для определения объема жидкости в потоке и объемного расхода жидкости на объектах промышленности, на узлах технического и коммерческого учета энергоресурсов, а также в системах регулирования и дозирования применяют электромагнитные преобразователи расхода классического типа (с круглым поперечным сечением расходоизмерительного участка). Расходомеры классического типа не обеспечивают достоверные измерения в условиях эксплуатации при нарушении гидродинамической стабилизации потока жидкости. В 1951 г. в одной из статей был упомянут расходомер с прямоугольным поперечным сечением расходоизмерительного участка, измерения которого не зависят от профиля скорости потока. На сегодняшний день в Российской Федерации широкое производство и применение расходомеров с похожим конструктивным исполнением отсутствует. Проблема заключается в выборе оптимальной геометрии и в конструктивном исполнении расходоизмерительного участка первичного преобразователя, так как только для одного номинального диаметра расходомера можно предложить множество вариантов.

Список литературы:

1. Shercliff J.A. The Theory of Electromagnetic Flow-Measurement. – Cambridge University Press, 1962. – 146 p.
2. Корсунский Л.М. Электромагнитный расходомер с прямоугольным каналом // Измерительная техника. – 1960. – № 10. – С. 56–60.
3. Катыс Г.П. Объемные расходомеры. – М.; Л.: Энергия, 1965. – 88 с. – (Б-ка по автоматике; Вып. 124).
4. Gray J.O., Sanderson M.L. Electromagnetic differential flowmeter // Electronics Letters. – 1970. – Vol. 6, Issue 7. – P. 194–196. – DOI: 10.1049/EL:19700139
5. Павлов А.В. Теоретическое и экспериментальное исследование электромагнитного метода измерения расхода жидкостей: дис. … канд. техн. наук: 05.13.05. – Казань, 2000. – 210 с.
6. Пат. UA 42366, МПК G01F 15/14. Преобразователь электромагнитного расходомера / О.М. Лихачов. – № 2001010667; заявл. 30.01.2001; опубл. 15.10.2001.
7. Bin Li, Jun Yao, Xia Li. The Analysis and Application of the Rectangular Electromagnetic Flowmeter // Proceedings of the 20th IEEE Instrumentation Technology Conf., Vail, Colorado, USA, May 20–22, 2003. – P. 490–494. – DOI: 10.1109/IMTC.2003.1208206
8. Padegimas R., Virbalis J.A., Vaikasas R. Selection of the Magnetic Circuit Design for Electromagnetic Fluid Flow Converter with Rectangular Channel // Elektronika Ir Elektrotechnika. – 2006. – Vol. 67, No. 3. – P. 41–46.
9. Sungtaek L. The improvement of meter performance of EM sensing flowmeters, using software modelling: PhD thesis. – Cranfield University, 2008. – XVI, 274 p.
10. Pat. EP 2187180, Int. Cl. G01F 1/58, G01F 15/14, B21D 26/02. Magnetic-inductive flow measuring apparatus / S. Neuburger, J. Neven; Assignee Krohne AG. – Apple. No. 09013801.7; Filed Nov. 03, 2009; Date of Patent May 15, 2019.
11. Пат. 124792 Рос. Федерация, МПК G01F 1/58. Электромагнитный расходомер / Д.И. Конопляник, В.Е. Лосев; патентообладатель ЗАО "Взлет". – № 2012116821/28; заявл. 24.04.2012; опубл. 10.02.2013, Бюл. № 4.
12. Pat. EP 2600119, Int. Cl. G01F 1/58, G01F 15/14. Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät / J. Neven; Assignee Krohne AG. – Apple. No. 12007664.1; Filed Nov. 12, 2012; Date of Patent July 05, 2013.
13. Tiejun Liu, Guangming Zhang. Magnetic Circuit Design for Electromagnetic Flow Transducer with Locally Shrunk Measurement Pipe // Int. Conf. on Future Computer and Communication Engineering (ICFCCE 2014), Sydney, Australia, May 29–30, 2014. – Atlantis Press, 2014. – P. 11–14. – DOI: 10.2991/icfcce-14.2014.4
14. Tie Jun Liu, Min Zhou. Battery Powered Electromagnetic Flow Meter with Locally Shrunk Measurement Pipe // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 568-570. – P. 315–319. – DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.568-570.315
15. Пат. 2504736 Рос. Федерация, МПК G01F 1/58. Электромагнитный расходомер / В.К. Недзвецкий, В.А. Магала, А.Л. Манин; патентообладатель ЗАО "Управляющая компания Холдинга "Теплоком". – № 2012132002/28; заявл. 25.07.2012; опубл. 20.01.2014, Бюл. № 2.
16. Pat. DE 102014113408, Int. Cl. G01F 1/58. Verfahren zur Herstellung eines Magnetisch-induktives Durchflussmessgeräts mit zum Teilreduziertem Querschnitt / A. Andres; Assignee Endress + Hauser Flowtec AG. – Apple. No. 102014113408.7; Filed Sept. 17, 2014; Date of Patent March 7, 2016.
17. Design method for flow tube structure of electromagnetic water meter with shrunk measurement tube based on pressure loss-flow restriction / Li-Ping Liang, Yu-Shi Ge, Ke-Jun Xu [et al.] // Flow Measurement and Instrumentation. – 2020. – Vol. 74. – P. 101778. – DOI: 10.1016/j.flowmeasinst.2020.101778
18. Parameter Optimization Method of EWM Rectangular Reducer Based on RSM-MOGA / Feiyan Qi, Liping Liang, Lingbin Chai, Kun Wei // Recent Advances in Sustainable Energy and Intelligent Systems: 7th Int. Conf. on Life System Modeling and Simulation, LSMS 2021 and 7th Int. Con. on Intelligent Computing for Sustainable Energy and Environment, ICSEE 2021, Hangzhou, China, Oct. 30 – Nov. 1, 2021, Proceedings, Part II. – 2021. – P. 485–496. – DOI: 10.1007/978-981-16-7210-1_46
19. Влияние профиля скорости на точность электромагнитных расходомеров / Р.Т. Бакиров, О.К. Шабалина, Ю.К. Евдокимов, А.С. Шабалин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной пром-сти. – 2021. – № 6(575). – С. 45–49. – DOI: 10.33285/0132-2222-2021-6(575)-45-49
20. Бакиров Р.Т. Разработка оптимальной геометрии проточной части первичного преобразователя электромагнитного расходомера с повышенной метрологической надежностью // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2023. – № 4(597). – С. 54–61. – DOI: 10.33285/2782-604X-2023-4(597)-54-61