[go: up one dir, main page]

RU2750059C1 - Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof - Google Patents

Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2750059C1
RU2750059C1 RU2019124112A RU2019124112A RU2750059C1 RU 2750059 C1 RU2750059 C1 RU 2750059C1 RU 2019124112 A RU2019124112 A RU 2019124112A RU 2019124112 A RU2019124112 A RU 2019124112A RU 2750059 C1 RU2750059 C1 RU 2750059C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
flow
return
volumetric
meters
Prior art date
Application number
RU2019124112A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Юрьевич Теплышев
Александр Александрович Варгин
Абдулжелил Махмудович Абдулкеримов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные Энергетические Технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные Энергетические Технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные Энергетические Технологии"
Priority to RU2019124112A priority Critical patent/RU2750059C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2750059C1 publication Critical patent/RU2750059C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: heating.SUBSTANCE: apparatus is intended for flow-line individual and pairwise grading (verification) of pairs of volume flow meters used in heat meters for closed and open water heat supply systems. The apparatus is comprised of supply and return pipelines and three reference volume flow meter units. The first reference unit is connected to the beginning (inlet) of the supply pipeline and measures the set flow value. The second (bypass) reference unit overlaps the measuring section of the return pipeline containing the verified (calibrated) volume flow meters and a controlled adjusting valve. The unit is connected to the return pipeline by two shut-off valves. The third reference unit similar to the second unit is connected to the supply pipeline. Part of the flow (accurately measured by the comprised reference flow meters) can be passed through the bypass units bypassing the graded (calibrated) flow meters located on one of the pipelines (supply or return) creating a set and accurately measured value of flow difference. The set value of volume water flow difference, positive or negative, is set by a part of the water bypassing the graded flow meters being passed by a controlled adjusting valve on the return (supply) pipeline through the corresponding reference bypass unit where the flow value is corrected by the controlled adjusting valves according to the readings of the reference flow meters of this unit to be as close as possible to the value of said flow difference. The operation of determining the value of flow difference by the measured value difference by the graded flow meters exhibiting an unacceptably large flow difference measurement error component is not executed therein.EFFECT: increased productivity and accuracy of grading of pairs of identical volume flow meters of any type within heat meters in reproducing volume flow differences in direct and return pipelines of water heat supply systems (WHST).5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к экспериментальной измерительной технике и может быть использовано на объектах энергетики, нефтяной, химической промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и т.д., где используются водяные системы теплоснабжения.The invention relates to experimental measuring equipment and can be used at energy facilities, oil, chemical industry, housing and communal services, etc., where water heating systems are used.

Известно устройство для градуировки и оценки погрешности измерения расходомеров. Блок - схема градуировки расходомеров когда открытая система теплоснабжения содержит объемные расходомеры (водосчетчики) подающего и обратного трубопроводов, водосчетчик горячего водоснабжения и теплообменник. Водосчетчики и теплообменник между собой соединены последовательно. Водосчетчик в канале (трубопровода воды) горячего водоснабжения через два управляемых вентиля прямого и обратного трубопроводов воды соединены параллельно с прямым и обратными каналами (трубопроводами). Устройство открытой системы разбивается на две группы: открытую, состоящую из двух управляемых вентилей и водосчетчика горячего водоснабжения, и закрытую с утечками (расхода воды), состоящую из двух водосчетчиков и теплообменника. При этом в открытой подсистеме количество теплоносителя в водоснабжении определяется по показанию водосчетчика в этом канале, а количество тепловой энергии по уравнению для однотрубной системы теплоснабжения.A device for calibrating and evaluating the measurement error of flow meters is known. The block diagram of the flow meter calibration when the open heat supply system contains volumetric flow meters (water meters) of the supply and return pipelines, a hot water supply meter and a heat exchanger. The water meters and the heat exchanger are connected in series with each other. The water meter in the channel (water pipeline) of the hot water supply through two controlled valves of the direct and return water pipelines are connected in parallel with the direct and return channels (pipelines). The device of an open system is divided into two groups: an open one, consisting of two controlled valves and a hot water meter, and a closed one with leaks (water flow), consisting of two water meters and a heat exchanger. At the same time, in an open subsystem, the amount of coolant in the water supply is determined by the indication of the water meter in this channel, and the amount of heat energy according to the equation for a one-pipe heat supply system.

Такое решение позволяет градуировать объемные расходомеры теплоносителя в разных отраслях промышленности (Как уменьшить измерение тепловой энергии и утечки теплоносителя. Журнал. Законодательная и прикладная метрология. №5, 2002 стр. 6-13, автор И.Ю. Шешуков).This solution allows you to calibrate volumetric flow meters of the coolant in different industries (How to reduce the measurement of heat energy and coolant leakage. Journal. Legal and Applied Metrology. No. 5, 2002 pp. 6-13, author I.Yu. Sheshukov).

Недостатки этого устройства: вторичный прибор теплосчетчика должен вводить поправку к показаниям водосчетчиков, из-за чего повышаются затраты на эксплуатацию. Разница между величиной новой и старой поправок велика и соответствует дополнительной погрешности при определении величины утечки. Отсутствует эталон и между собой сравнивают два расходомера, отсюда по расходу теплоносителя высокая погрешность ±10% и т.д.Disadvantages of this device: the secondary device of the heat meter must correct the readings of the water meters, which increases the operating costs. The difference between the value of the new and old corrections is large and corresponds to an additional error in determining the amount of leakage. There is no standard and two flow meters are compared with each other, hence the high flow rate of the heat carrier has a high error of ± 10%, etc.

Отсутствует возможность поточной градуировки расходомеров на каждом узле учета при изменении условий применения нужно градуировать индивидуально, что связано с большими временными затратами. Делать переградуировку расходомеров при коммерческих взаиморасчетах могут только полномочные лица. Во время градуировки расходомеров возникают неудобства связанные с прекращением теплоснабжения потребителя.There is no possibility of in-line calibration of flow meters at each metering unit, when the conditions of use change, it is necessary to calibrate individually, which is associated with large time costs. Only authorized persons can re-calibrate flow meters for commercial settlements. During the calibration of flow meters, inconveniences arise associated with the termination of the heat supply to the consumer.

Известен способ градуировки объемных расходомеров теплоносителя и определение погрешности количества и расхода теплоносителя.A known method of calibrating volumetric flow meters of the coolant and determining the error in the amount and flow rate of the coolant.

Определяют тепловую энергию по уравнению для однотрубного устройства теплоснабжения горячего водоснабжения (ГВС); QГВС=[h1(2)-hx]V3ρ1(2), где V3 - объем по показанию водосчетчика ГВС; ρ1(2) - плотность воды в прямом (обратном) трубопроводе; h1(2) - удельная энтальпия воды в прямом (обратном) трубопроводах; hx - удельная энтальпия холодной воды на источнике теплоты.Determine the thermal energy according to the equation for a one-pipe device for heating hot water supply (DHW); Q DHW = [h 1 (2) -h x ] V 3 ρ 1 (2) , where V 3 is the volume according to the indication of the DHW water meter; ρ 1 (2) - density of water in the forward (return) pipeline; h 1 (2) - specific enthalpy of water in the forward (return) pipelines; h x - specific enthalpy of cold water at the heat source.

Суммарное количество утечки теплоносителя в устройстве определяют как: G=GГВС+Gy, где GГВС _ масса теплоносителя, отобранная на ГВС; Gy - утечка теплоносителя в закрытой подсистеме устройства.The total amount of coolant leakage in the device is defined as: G = G DHW + G y, where G _ mass DHW heat carrier selected on the WAN; G y - coolant leak in the closed subsystem of the device.

Затем определяют суммарное количество потребленной энергии в закрытой подсистеме устройства с утечками. Тогда погрешность суммарной тепловой энергии определяют как: δQ=(δQГВС⋅QГВС+δQЗУ⋅Q3y/Q), где δQГВС и δQЗУ - относительные погрешности в подсистеме устройств ГВС и в закрытой подсистеме устройства с утечками. Суммарное количество потребленной тепловой энергии в устройстве определяют как: Q=QГВС+QЗУ, где - количество тепловой энергии в закрытой подсистеме устройства с утечками.Then the total amount of consumed energy in the closed subsystem of the device with leaks is determined. Then, the total error of the thermal energy is defined as: = δQ (δQ ⋅Q GVS GVS + δQ memory ⋅Q 3y / Q), where δQ DHW and δQ memory - the relative error in the subsystem and WAN devices in a closed subsystem of device leakage. The total amount of consumed thermal energy in the device is determined as: Q = Q DHW + Q ZU , where is the amount of thermal energy in the closed subsystem of the device with leaks.

Такое решение позволяет градуировать объемные расходомеры теплоносителя (Как уменьшить погрешность измерений тепловой энергии и утечки теплоносителя. Журнал. Законодательная и прикладная метрология №5, 2002, стр. 6-13, автор. И.Ю. Шешуков).This solution allows you to calibrate the volumetric flow meters of the coolant (How to reduce the error in measurements of thermal energy and coolant leakage. Journal. Legislative and Applied Metrology No. 5, 2002, pp. 6-13, author. I.Yu. Sheshukov).

Недостаток этого способа заключается в том, что этот способ трудно реализовать без дополнительной типовой методики. Для этого необходимо проводить капитальную реконструкцию существующих узлов учета и значительно усложнять конструкцию вновь вводимых узлов учета тепловой энергии и количества теплоносителя. Кроме того, большие затраты для реализации способа в повседневной жизни до конца не устраняют большие погрешности коэффициента преобразования расходомеров.The disadvantage of this method is that it is difficult to implement this method without additional typical techniques. For this, it is necessary to carry out a major reconstruction of the existing metering units and significantly complicate the design of the newly introduced metering units for heat energy and the amount of coolant. In addition, high costs for implementing the method in everyday life do not completely eliminate large errors in the conversion coefficient of flow meters.

Известно устройство для градуировки и оценки погрешности измерения расходомеров. Устройство содержит в прямом и обратном каналах (трубопроводах) расходомеры. Диаметры труб в прямом (прямом) и обратном каналах одинаковые (32 мм). Расходомер с диаметром условного прохода 10 мм в байпасном канале имитирует изменения в трубопроводе (канале) горячего водоснабжения (ГВС). На выходе каналов обратного тркбопровода и ГВС подсоединены весы. Значение расхода теплоносителя через расходомер канала горячего водоснабжения изменялось от 0,09 т/ч до 2,8 т/ч. При этом значение расхода расходомера прямого канала подбиралось таким образом, чтобы значение расхода обратного канала было постоянно. Измерения проводились в течении трех дней непрерывно.A device for calibrating and evaluating the measurement error of flow meters is known. The device contains flow meters in the direct and return channels (pipelines). The diameters of pipes in the direct (direct) and return channels are the same (32 mm). A flow meter with a nominal diameter of 10 mm in the bypass channel simulates changes in the hot water supply (DHW) pipeline (channel). Scales are connected at the outlet of the return pipes and DHW channels. The value of the flow rate of the coolant through the flow meter of the hot water supply channel varied from 0.09 t / h to 2.8 t / h. In this case, the value of the flow rate of the flow meter of the direct channel was selected in such a way that the value of the flow rate of the return channel was constant. The measurements were carried out continuously for three days.

Максимальное расхождение с весами 23,3%, по прямым трубопроводам 2, 2%, обратным 3,3% и горячего водоснабжения 23,4%.The maximum discrepancy with the weights is 23.3%, through direct pipelines 2.2%, reverse 3.3% and hot water supply 23.4%.

Такое решение позволяет градуировать объемные расходомеры и оценить погрешности градуировки в открытой и закрытой системах теплоснабжения (Методическая ошибка при линейной аппроксимации характеристик погрешности расходомеров. В книге симпозиум ''Мир измерений. Вода, тепло, газ, 9-11 ноября 2004 г.'' Сборник докладов, СПБ, 2004, с. 138-148, авторы А.Г. Сафин, В.М. Кузовков).This solution allows you to calibrate volumetric flow meters and evaluate the calibration errors in open and closed heat supply systems (Methodical error in linear approximation of flow meter error characteristics. In the book symposium "The world of measurements. Water, heat, gas, November 9-11, 2004" Collection reports, St. Petersburg, 2004, pp. 138-148, authors A.G. Safin, V.M. Kuzovkov).

Недостаток этого устройства: измеренное значение утечки теплоносителя по разности показании расходомеров прямого и обратного каналов до 20% отличается от показаний расходомера канала ГВС, хотя погрешности всех расходомеров по результатам индивидуальной градуировки не превышают ±2%. Точность определения массы утечки теплоносителя зависит от наклона градуировочной характеристики канала ГВС.The disadvantage of this device: the measured value of the coolant leakage according to the difference between the readings of the flow meters of the direct and return channels up to 20% differs from the readings of the flow meter of the DHW channel, although the errors of all flow meters according to the results of individual calibration do not exceed ± 2%. The accuracy of determining the mass of the coolant leakage depends on the slope of the calibration characteristic of the DHW channel.

Известен способ градуировки объемных расходомеров теплоносителя и определение погрешности количества и расхода теплоносителя.A known method of calibrating volumetric flow meters of the coolant and determining the error in the amount and flow rate of the coolant.

Сущность определения объемного расхода теплоносителя и оценки погрешности измерений обеспечивают так.The essence of determining the volumetric flow rate of the coolant and assessing the measurement error is provided as follows.

- Определяют характеристики взаимного расхождения результатов измерений по каналам (трубопроводам).- Determine the characteristics of the mutual discrepancy of the measurement results along the channels (pipelines).

- Анализируют погрешности измерений разности расходов, проводят с помощью линейной аппроксимации.- Analyze the measurement errors of the difference in flow rates, carried out using a linear approximation.

- Определяют тепловую энергию и расход теплоносителя в системе отопления с открытым водоразборном в прямом трубопроводе. Потребление тепловой энергии Q для такого устройства определяют как: Q=М1(h1-h2)+(MГВСy)(h2-hХВ), где М1 - значение массы теплоносителя, прошедшего через подающий трубопровод; h1, h2 - энтальпия теплоносителя в прямом обратном трубопроводах, соответственно; МГВС -масса теплоносителя по показанию водосчетчика, отобранного на нужды ГВС; М - масса утечки теплоносителя; hXB - энтальпия холодной воды.- Determine the thermal energy and the flow rate of the heat carrier in the heating system with an open water taps in a straight pipeline. The consumption of thermal energy Q for such a device is determined as: Q = M 1 (h 1 -h 2 ) + (M DHW -M y ) (h 2 -h XB ), where M 1 is the mass of the heat carrier passing through the supply pipeline; h 1 , h 2 - enthalpy of the coolant in the direct return pipelines, respectively; M DHW is the mass of the coolant according to the indication of the water meter selected for the needs of DHW; M is the mass of the coolant leak; h XB - cold water enthalpy.

- Массу утечки определяют как: Му12ГВС, где М2 - значение массы теплоносителя, прошедшего через обратный трубопровод.- The mass of the leak is determined as: M y = M 1 -M 2 -M DHW , where M 2 is the value of the mass of the coolant that has passed through the return pipeline.

- Совместно решают уравнения для Q и Му и определяют потребление тепловой энергии в системах с открытым водоразбором, т.е.- Together they solve the equations for Q and M y and determine the consumption of thermal energy in systems with an open draw-off, i.e.

Q=M1(h1-h2)+(M1-M2)(h2-hXB).Q = M 1 (h 1 -h 2 ) + (M 1 -M 2 ) (h 2 -h XB ).

- Осуществляют контроль работы теплосчетчика путем определения зависимости МГВС от приращения М1 при допущении, что МГВС не зависит от М2, т.е. устройство идеализируют.- The operation of the heat meter is monitored by determining the dependence of M DHW on the increment of M 1 under the assumption that M DHW does not depend on M 2 , i.e. the device is idealized.

- Второй подход - искусственный. Приводят устройство к закрытому с помощью выражения

Figure 00000001
и построение зависимости М от
Figure 00000002
.- The second approach is artificial. Bring a device to a closed one using the expression
Figure 00000001
and plotting the dependence of M on
Figure 00000002
...

- Далее допускают, что приращение величины у зависит от приращения величины х в соответствии с выражением: yi-yi+1=xi-xi+1+Δ(xi)-Δ(xi+1), где Δ(х) - взаимное расположение величин х и у.- Further, it is assumed that the increment of the value y depends on the increment of the value x in accordance with the expression: y i -y i + 1 = x i -x i + 1 + Δ (x i ) -Δ (x i + 1 ), where Δ (x) - the relative position of the quantities x and y.

При этом угол наклона между двух величин х и у окончательно определяют как:

Figure 00000003
. Если величина взаимного расхождения не зависит, расположены величины х, то угол наклона всегда равен единицы. В этом случае невозможно оценить взаимное расположение показаний. Если Δ(xi)=δxi, то угол наклона прямой характеризует величину взаимного расхождения β=1+δ. Если величина взаимного расхождения переменна, то угол наклона зависит от характера этой зависимости.In this case, the angle of inclination between the two values x and y is finally determined as:
Figure 00000003
... If the value of the mutual discrepancy does not depend on the values of x, then the angle of inclination is always equal to unity. In this case, it is impossible to assess the relative position of the readings. If Δ (x i ) = δx i , then the angle of inclination of the straight line characterizes the value of the mutual divergence β = 1 + δ. If the magnitude of the mutual discrepancy is variable, then the angle of inclination depends on the nature of this dependence.

- Допускают, что в точках xi взаимное расположение величин х и у равно Δ(xi)=0,001xi; а в точке xi+1-Δ(xi+1)=0,009xi+1. Тогда угол наклона зависит от ширины

Figure 00000004
по выражению:
Figure 00000005
где
Figure 00000006
Зависимость βi от k почти гиперболическая.- It is assumed that at the points x i the relative position of the values x and y is equal to Δ (x i ) = 0.001x i ; and at the point x i + 1 -Δ (x i + 1 ) = 0.009x i + 1 . Then the angle of inclination depends on the width
Figure 00000004
by expression:
Figure 00000005
Where
Figure 00000006
The dependence of β i on k is almost hyperbolic.

Такой способ позволяет градуировать объемные расходомеры для теплосчетчиков и оценить погрешности их измерений в открытых и закрытых системах теплоснабжения (Методическая ошибка при линейной аппроксимации характеристик погрешности расходомеров. В кн. Симпозиум ''Мир измерений. Вода, тепло, газ. 9-11 ноября 2004 г''. Сборник докладов. СПБ, 2004, с. 138-148. Авторы Сафин А.Г., Кузовков В.М.).This method allows you to calibrate volumetric flow meters for heat meters and evaluate the errors of their measurements in open and closed heat supply systems (Methodical error in the linear approximation of the characteristics of the error of flow meters. In the book. Symposium `` World of measurements. Water, heat, gas. November 9-11, 2004 ''. Collection of reports. St. Petersburg, 2004, pp. 138-148. Authors Safin A.G., Kuzovkov V.M.).

Недостатки этого способа для определения расхода теплоносителя и оценки погрешности измерения следующие. Замена прямых измерений МГВС - на косвенные измерения эквивалентна математически, но не эквивалентна метрологический. Определение массы теплоносителя, отобранного из системы теплоснабжения, по разности измеренных значений М1 и М2 может привести к достаточно большой методической ошибке определения массы теплоносителя, отобранного из системы теплоснабжения.The disadvantages of this method for determining the flow rate of the coolant and assessing the measurement error are as follows. Replacing direct measurements of M DHW with indirect measurements is mathematically equivalent, but not metrological. Determination of the mass of the coolant taken from the heat supply system based on the difference between the measured values of M 1 and M 2 can lead to a rather large methodological error in determining the mass of the coolant taken from the heat supply system.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является устройство для градуировки пар объемных расходомеров теплоносителя и оценки погрешности его измерения.The closest to the proposed invention, the technical solution is a device for calibrating pairs of volumetric flow meters of the coolant and assessing the error of its measurement.

Это устройство содержит трубопроводы прямой, обратный и блок байпасных (эталонных блоков) открытых водяных систем теплоснабжения. В прямом и обратном трубопроводах последовательно соединены по одному объемные расходомеры. Объемный расходомер параллельно соединен c объемным расходомером в обратном трубопроводе на выходах обратного и блока байпасных трубопроводов соединены мера резервуар и весы. Устройство также содержит не менее одной пары объемных расходомеров, управляемый регулируемый вентиль обратного трубопровода (ОТ), группу колен. В трубопроводах в каждом соединены между собой один и более объемных расходомеров. Прямой и обратный трубопроводы разделены группой колен. В начале и конце обратного трубопровода присоединены управляемые вентили обратного трубопровода. Каждый байпасный трубопровод с обратным трубопроводом соединен параллельно через управляемые регулируемые вентили, параллельных ветвей байпасных трубопроводов одна и более. В каждой ветви байпасного трубопровода последовательно с не менее чем двумя объемными эталонными расходомерами соединены управляемые регулируемые вентили ОТ. В устройстве вода поступает из оборотной емкости в измерительный трубопровод. К входу подающего трубопровода присоединен блок объемными эталонных расходомеров. А с выхода обратного трубопровода вода поступает в исходные эталоны объемного расхода, состоящие из переключателей потока и мерников объема. Все управляемые и сигнальные выходы объемных расходомеров и управляемых вентилей соединены с входами индикатора.This device contains pipelines direct, return and a block of bypass (reference blocks) open water heat supply systems. In the forward and return pipelines, one-by-one volumetric flow meters are connected in series. The volumetric flowmeter is connected in parallel with the volumetric flowmeter in the return pipeline, at the outputs of the return and bypass pipeline unit, a tank and a scale are connected. The device also contains at least one pair of volumetric flow meters, a controlled regulated return pipeline valve (OT), and a group of elbows. One or more volumetric flow meters are connected to each other in pipelines. Forward and return pipelines are separated by a group of elbows. At the beginning and at the end of the return line, controlled valves of the return line are connected. Each bypass pipeline with a return pipeline is connected in parallel through controlled variable valves, one or more parallel branches of the bypass pipelines. Controlled adjustable OT valves are connected in series with at least two volumetric reference flow meters in each branch of the bypass pipeline. In the device, water flows from the circulating tank into the measuring pipeline. A block of volumetric reference flow meters is connected to the inlet of the supply pipeline. And from the outlet of the return pipeline, water enters the original standards of volumetric flow rate, consisting of flow switches and volumetric measuring devices. All controlled and signal outputs of volumetric flow meters and controlled valves are connected to the indicator inputs.

Такое конструктивное решение позволяет градуировать пары объемных расходомеров и оценить погрешности градуировки в открытых системах теплоснабжения (Патент Российской Федерации №2296959 ''Способ градуировки объемных расходомеров теплосчетчика и устройство для его осуществления''. Авторы В.Ю. Теплышев, М.Н. Бурдунин, А.А. Варгин).Such a constructive solution makes it possible to calibrate pairs of volumetric flow meters and evaluate the calibration errors in open heat supply systems (Patent of the Russian Federation No. 2296959 '' Method for calibrating volumetric flow meters of a heat meter and a device for its implementation. '' Authors V.Yu. Teplyshev, M.N. Burdunin, A.A. Vargin).

Недостатком предложенного устройства является отсутствие возможности в этом устройстве воспроизведения отрицательных значений разности объемных расходов (когда объемный расход в обратном трубопроводе превышает объемный расход в прямом трубопроводе), поскольку на практике такие ситуации встречаются не редко, особенно в закрытых системах теплоснабжения.The disadvantage of the proposed device is the inability to reproduce negative values of the difference in volumetric flow rates in this device (when the volumetric flow rate in the return pipeline exceeds the volume flow rate in the direct pipeline), since in practice such situations are not rare, especially in closed heat supply systems.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является способ градуировки пары объемных расходомеров теплоносителя и оценки погрешности его измерения.The closest to the proposed invention, the technical solution is a method of calibrating a pair of volumetric flow meters of the coolant and assessing the error of its measurement.

Основная сущность способа, для градуировки пары объемных расходомеров для теплосчетчиков открытых водяных систем теплоснабжения, заключаются в следующем: Определяют объемные расходы. Воспроизводят, пропуская теплоноситель, в прямом, обратном и байпасном трубопроводах (эталонный блок). И, определяют коэффициенты преобразования поверяемых пар объемных расходомеров. По показаниям объемных эталонных расходомеров задают объемные расходы в прямом, трубопроводе. По показаниям объемных эталонных расходомеров на байпасных трубопроводах (эталонных блоках) задают дискретные значения положительной разности объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах. При этом определяют, что характеристики градуируемых пар объемных расходомеров идентичны и линейны. Каждый расходомер градуируют индивидуально и попарно. По показаниям расходомеров эталонных блоков определяют расход в прямом трубопроводе и положительную разность объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах. С помощью регулируемого управляемого вентиля расхода в байпасный блок подают расход несколько больший, чем требуемое значение разности расхода в прямом и обратном трубопроводах. При этом строят семейство градуировочных характеристик канала прямого измерения положительной разности расходов в прямоугольных координатах. Добиваются повышения точности измерений объемных расходов путем градуировки пары объемных расходомеров с линейными градуировочными характеристиками. И прямого измерения положительной разности объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах от величины реализуемой положительной разности объемных расходов теплоносителя. При этом для пары расходомеров одновременно определяют зависимости объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах, от выходных сигналов (напряжения). Производят прямое измерение положительной разности расходов по непосредственно воспроизведенной величине этой положительный разности расходов с минимальной заданной погрешностью и времени усреднения расхода для m-ого количества значений выходных напряжений объемных расходомеров. Строят зависимость выходного напряжения, расходомера подающего трубопровода от выходного напряжения расходомера обратного трубопровода при заранее заданных погрешностях воспроизведенных разностях расходов. Графически показывают, что наименьшее значение возможной погрешности составляет

Figure 00000007
, а наибольшее
Figure 00000008
, где L искомое расстояние точки измерения до ближайшей градуировочной характеристики пары расходомеров по разности объемных расходов, L' - оценка наименьшего из возможных значений L, L'' - оценка наибольшего из возможных значений L. Расхождение показаний расходомеров в прямых и обратных каналах 20%. Точность определения расхода теплоносителя зависит от угла наклона градуировочной характеристики канала ГВС и числа точек, в которых проводилась градуировка.The main essence of the method for calibrating a pair of volumetric flow meters for heat meters of open water heat supply systems are as follows: Determine the volumetric flow rates. Reproduce, passing the coolant, in the direct, return and bypass pipelines (reference block). And, the conversion factors of the verified pairs of volumetric flow meters are determined. According to the readings of the volumetric reference flow meters, the volumetric flow rates in the direct pipeline are set. According to the indications of volumetric reference flow meters on bypass pipelines (reference blocks), discrete values of the positive difference in volumetric flow rates in the direct and return pipelines are set. It is determined that the characteristics of the calibrated pairs of volumetric flow meters are identical and linear. Each flowmeter is calibrated individually and in pairs. According to the readings of the flow meters of the reference blocks, the flow rate in the direct pipeline and the positive difference in volumetric flow rates in the forward and return pipelines are determined. With the help of an adjustable controlled flow valve, the bypass block is supplied with a flow slightly higher than the required value of the difference in flow in the forward and return pipelines. In this case, a family of calibration characteristics of the channel for direct measurement of the positive difference in flow rates in rectangular coordinates is built. Efforts to improve the accuracy of measuring volumetric flow rates by calibrating a pair of volumetric flowmeters with linear calibration characteristics. And direct measurement of the positive difference in volumetric flow rates in the direct and return pipelines from the value of the realized positive difference in the volumetric flow rates of the coolant. In this case, for a pair of flow meters, the dependences of the volumetric flow rates in the forward and return pipelines, on the output signals (voltage), are simultaneously determined. A direct measurement of the positive difference in flow rates is performed by the directly reproduced value of this positive difference in flow rates with a minimum specified error and flow averaging time for the m-th number of output voltages of volumetric flow meters. The dependence of the output voltage of the flow meter of the supply pipeline on the output voltage of the flowmeter of the return pipeline is plotted at predetermined errors of the reproduced differences in flow rates. Graphically show that the smallest possible error is
Figure 00000007
, and the greatest
Figure 00000008
, where L is the desired distance of the measuring point to the nearest calibration characteristic of a pair of flow meters based on the difference in volumetric flow rates, L 'is the estimate of the smallest possible value of L, L''is the estimate of the largest possible value of L. The discrepancy between the readings of flow meters in the direct and return channels is 20%. The accuracy of determining the flow rate of the coolant depends on the angle of inclination of the calibration characteristic of the DHW channel and the number of points at which the calibration was carried out.

Такой способ измерены, позволяет градуировать пары объемных расходомеров и оценить погрешности градуировки в открытых системах теплоснабжения (Патент Российской Федерации №2296959 ''Способ градуировки объемных расходомеров теплосчетчика и устройство для его осуществления''. Авторы В.Ю. Теплышев, М.Н. Бурдунин, А.А. Варгин).This method is measured, allows you to calibrate pairs of volumetric flow meters and evaluate the calibration errors in open heat supply systems (Patent of the Russian Federation No. 2296959 "Method for calibrating volumetric flowmeters of a heat meter and a device for its implementation." Authors V.Yu. Teplyshev, MN Burdunin , A.A. Vargin).

Недостатком предложенного способа является отсутствие возможности получить совместную градуировочную характеристику пары расходомеров теплосчетчика, при отрицательных значениях разности объемных расходов, что не позволяет получить достоверные результаты измерений. Особенно в условно закрытых системах теплоснабжения, поскольку именно в них наиболее существенно проявляются неблагоприятные последствия от соотношения индивидуальных погрешностей расходомеров, имеющих различные знаки. Причем неблагоприятное сочетание индивидуальных градуируовочных характеристик обоих расходомеров пары, которая может проявиться в условиях эксплуатации и привести к значительной погрешности измерений разности объемных расходов, заранее не известна, случайна и, спрогнозировать ее невозможно. Вместе с тем, это является причиной не достоверных результатов измерений значений массы теплоносителя, отобранного из тепловой сети (штатно и/или с утечками), и, как следствие, тепловой энергии.The disadvantage of the proposed method is the inability to obtain a joint calibration characteristic of a pair of heat meter flow meters, with negative values of the difference in volumetric flow rates, which does not allow obtaining reliable measurement results. Especially in conditionally closed heat supply systems, since it is in them that the unfavorable consequences from the ratio of individual errors of flow meters with different signs are most significantly manifested. Moreover, the unfavorable combination of individual calibration characteristics of both flow meters of a pair, which can manifest itself under operating conditions and lead to a significant measurement error in the difference in volumetric flow rates, is not known in advance, is random and cannot be predicted. At the same time, this is the reason for the unreliable results of measurements of the values of the mass of the coolant taken from the heating network (normally and / or with leaks), and, as a consequence, heat energy.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности и точности градуировки пар объемных идентичных расходомеров любого типа в составе теплосчетчиков при воспроизведении разностей объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах водяных систем теплоснабжения (ВСТ). Точность градуировки пар объемных расходомеров повышается за счет прямого измерения положительной и отрицательной разности объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах. С учетом измеренного значения разности объемных расходов вычисляют значение массы теплоносителя, потерянного с утечками в условно закрытых ВСТ. или отобранного на ГВС в открытых ВСТ. Производительность устройства повышается за счет одновременной градуировки партии пар объемных расходомеров. Для прямого, и обратного трубопроводов, как условно закрытых, так и открытых ВСТ.The objective of the present invention is to improve the productivity and accuracy of calibration of pairs of volumetric identical flow meters of any type in the composition of heat meters when reproducing the differences in volumetric flow rates in the forward and return pipelines of water heat supply systems (WST). The accuracy of the calibration of pairs of volumetric flowmeters is increased due to the direct measurement of the positive and negative difference in volumetric flow rates in the direct and return pipelines. Taking into account the measured value of the difference in volumetric flow rates, the value of the mass of the coolant lost with leaks in the conditionally closed VST is calculated. or selected for hot water supply in open TSA. The productivity of the device is increased due to the simultaneous calibration of a batch of pairs of volumetric flow meters. For direct and return pipelines, both conditionally closed and open VST.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для градуировки пар объемных расходомеров теплосчетчиков, для закрытых и открытых систем теплоснажения, содержащее прямой, обратный трубопроводы, управляемый регулирующий вентиль обратного трубопровода, два последовательно соединенных колена, оборотную емкость, измерительный участок, градуируемые пары объемных расходомеров, выходной трубопровод, всасывающий трубопровод, нагнетающий блок, блок исходного эталона, содержащего распределитель направляющий поток воды, два распределительных трубопровода, два переключатели потока воды, два мерника, два сливных трубопровода, первый, второй эталонные блоки, индикатор, первый эталонный блок содержит не менее двух эталонных систем в каждой не менее двух объемных расходомеров и управляемый регулирующий вентиль, первого эталонного блока, байпасный второй эталонный блок содержит не менее двух эталонных систем, каждая из которых содержит не менее двух объемных расходомеров и управляемый регулирующий вентиль второго эталонного блока, запорные вентили, которые соединяют его с обратным трубопроводом и обеспечивают или прекращают подачу воды, прямой и обратный трубопроводы могут быть разделены группой колен либо вытянуты в одну линию, трубопроводы, прямой и обратный содержат градуируемые пары объемных расходомеров от одной пары и более, на выходе обратного трубопровода присоединен управляемый регулирующий вентиль обратного трубопровода, на входе в прямой трубопровод присоединен первый эталонный блок, в который вода подается из оборотной емкости нагнетателем по всасывающему трубопроводу, причем в процессе градуировки объемных эталонных расходомеров, вода через выходной трубопровод поступает в блок исходного эталона, либо в мерник, либо через сливные трубопроводы в оборотную емкость, блок исходного эталона содержит распределитель потока воды, который в зависимости от измеряемого расхода направляет воду по соответствующему направляющему трубопроводу в мерник соответствующего объема, в который при подаче команды на измерение поток направляется соответствующим переключателем потока воды, все управляемые и сигнальные выводы соединяют с индикатором в нем дополнительно введены третий эталонный байпасный блок, управляемый регулирующий вентиль третьего эталонного блока, два запорных вентиля, причем третий эталонный байпасный блок содержит не менее двух эталонных систем, каждая из которых содержит не менее двух объемных расходомеров, управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода, оба запорных вентиля соединены с прямым трубопроводом, эти вентили полностью открыты или закрыты тогда расход воды или есть или отсутствует, управляющий регулируемый вентиль третьего эталонного блока на прямом трубопроводе обеспечивает наличие расхода воды в третьем эталонном блоке, а управляемые регулирующие вентили прямого и обратного трубопроводов на эталонных системах обеспечивают заданное значение отрицательной разности расходов.The technical result is achieved by the fact that in a device for calibrating pairs of volumetric flow meters of heat meters, for closed and open heating systems, containing a direct, return pipelines, a controlled control valve of a return pipeline, two series-connected bends, a circulating tank, a measuring section, graduated pairs of volumetric flow meters, outlet pipeline, suction pipeline, injection block, block of the initial standard containing a distributor directing the water flow, two distribution pipelines, two water flow switches, two measuring tanks, two drain pipelines, the first, second reference blocks, an indicator, the first reference block contains at least two reference systems in each of at least two volumetric flow meters and a controlled control valve of the first reference block, the bypass second reference block contains at least two reference systems, each of which contains at least two volumetric flow meters and a controlled control the valve of the second reference block, shut-off valves that connect it to the return pipeline and provide or stop the water supply, the direct and return pipelines can be separated by a group of elbows or pulled in one line, the pipelines, direct and return, contain graduated pairs of volumetric flow meters from one pair and more, at the outlet of the return pipeline, a controllable control valve of the return pipeline is connected, at the inlet to the direct pipeline, the first reference unit is connected, into which water is supplied from the return tank by a blower through the suction pipeline, and in the process of calibrating volumetric reference flow meters, water enters through the outlet pipeline into the block of the initial standard, either into the measuring tank, or through the drain pipelines into the circulating tank, the block of the initial standard contains a water flow distributor, which, depending on the measured flow rate, directs water through the corresponding guide pipeline into the measuring tank of the corresponding volume, in which, when a command for measurement is given, the flow is directed by the appropriate water flow switch, all the controlled and signal outputs are connected to the indicator; in it, a third reference bypass unit is additionally introduced, a controlled control valve of the third reference unit, two stop valves, and the third reference bypass unit contains at least two reference systems, each of which contains at least two volumetric flow meters, a controlled control valve of a straight pipeline, both stop valves are connected to a straight pipeline, these valves are fully open or closed, then the water flow is either present or absent, the control variable valve of the third reference block is on the straight pipeline ensures the availability of water flow rate in the third reference block, and controlled control valves of the forward and return pipelines on the reference systems provide the set value of the negative difference in flow rates.

Технический результат достигается тем, что в способе градуировки пар объемных расходомеров теплосчетчиков, для закрытых и открытых систем теплоснажения, заключающийся в том, что создают первый рабочий режим градуировки устройства: при одинаковых объемных расходах воды в прямом и обратном трубопроводах, значит при нулевой разности объемных расходов Δq=0 в прямом и обратном трубопроводах, для градуируемых пар объемных расходомеров на измерительном участке методом прямого измерения, согласно составленным алгоритму и программе, реализуют метод прямого, измерения разности объемных расходов при Δq=q1-q2=0, получают значения выходных сигналов с выходов объемных расходомеров на прямом U1 и обратном U2, трубопроводах, для этого регулирующий управляемый вентиль обратного трубопровода на обратном трубопроводе полностью открывают, а запорные вентили на втором эталонном блоке полностью закрывают, при этом также строят зависимости выходных сигналов расходомера, расположенного на обратном трубопроводе U2, от значения сигнала с расходомера на прямом трубопроводе U1 при каждом из заданных значениях расходов в прямом и обратном трубопроводах и разности объемных расходов равной нулю Δq=0 получают градуировочную характеристику в виде прямой, она заносится в индикатор; воспроизводят второй режим работы устройства, задают утечки теплоносителя с разностью объемных расходов воды в прямом и обратном трубопроводах больше нуля: Δq=q1-q2>0, при этом градуируют пары объемных расходомеров на измерительном участке методом прямого измерения положительной разности расходов по значениям, непосредственно воспроизводимым: первым эталонным блоком - значения расхода в прямом трубопроводе q1 и вторым эталонным блоком - значения разности расходов воды Δq, с заранее заданной малой погрешностью, далее воспроизведенному значению разности расходов Δq ставят в соответствие выходные сигналы с каждой пары градуируемых расходомеров: в прямом - U1 и обратном - U2 трубопроводах, которые заносят в индикатор, задают значения разности объемных расходов воды большие нуля Δq=q1-q2>0, задают тем, что управляемым регулирующим вентилем обратного трубопровода на обратном трубопроводе часть воды, минуя градуируемые расходомеры на обратном трубопроводе, пропускают через второй эталонный блок, где это значение расхода управляемыми регулирующими вентилями второго эталонного блока во втором эталонном блоке по показаниям эталонных расходомеров этого блока корректируют, максимально приближая к значению задаваемой разности расходов, в нем создают третий рабочий режим устройства градуировки пар объемных расходомеров - отрицательной разности расходов в прямом и обратном трубопроводах, для этого в обратном трубопроводе задают объемный расход воды, который больше чем в прямом трубопроводе -Δq=q1-q2<0, градуировочную характеристику -Δq=q1-q2=ΔAq(U1, U2) каждой пары объемных расходомеров, установленных на измерительном участке получают при заданных значениях отрицательной разности объемных расходов -Δq=q1-q2<0 в зависимости от выходных сигналов градуируемой пары объемных расходомеров: где U1 - напряжения с выхода объемного расходомера на прямом трубопроводе и U2 - обратном трубопроводе, задают отрицательную разность объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах при полностью открытом вентиле на обратном трубопроводе и закрытых запорных вентилях на втором эталонном блоке, отсекающих второй эталонный блок, то есть создают полностью беспрепятственное течение теплоносителя по обратному трубопроводу, тогда предварительно при полностью закрытом управляемом регулирующем вентиле прямого трубопровода на прямом трубопроводе и открытых запорных вентилях на третьем эталонном блоке объемные эталонные расходомеры третьего эталонного блока предварительно градуируют по исходному эталону с пределами допускаемой относительной погрешности объемных эталонных расходомеров пренебрежимо малыми по сравнению с допускаемыми пределами относительной погрешности градуируемых объемных расходомеров, конкретное значения отрицательной разности расходов воды в прямом и обратном трубопроводах задают следующим образом: с помощью управляемого регулирующего вентиля прямого трубопровода на прямом трубопроводе расход воды, соответствующий воспроизводимой разности объемных расходов подают в третий эталонный блок, минуя градуируемые расходомеры, расположенные на прямом трубопроводе, для этого в третий эталонный блок сначала подают расход воды несколько больший, чем требуемое значение разности объемных расходов Δqj, затем необходимое значение отрицательной разности объемных расходов устанавливают управляемыми регулирующими вентилями прямого трубопровода, обратного трубопровода и третьего эталонного блока по показаниям объемных эталонных расходомеров, находящихся в третьем эталонном блоке, максимально приближают к заданному значению отрицательной разности объемных расходов воды, причем, при выполнении первого этапа для полного заполнения устройства теплоносителем, открывают управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода на прямом трубопроводе и открывают запорные вентили на третьем эталонном блоке, на втором этапе при разности расходов в прямом и обратном трубопроводах равной нулю Δq=q1 - q2=0, закрывают запорные вентили на третьем эталонном блоке и регулирующий управляемый вентиль прямого трубопровода на прямом трубопроводе полностью открывают, на третьем этапе при разности расходов в прямом и обратном трубопроводах больше нуля Δq=q1 - q2>0 управляемый регулирующий вентиль на прямом трубопроводе полностью открыт, а запорные вентили третьем эталонном блоке полностью закрыты.The technical result is achieved by the fact that in the method of calibrating pairs of volumetric flow meters, heat meters, for closed and open heat supply systems, which consists in creating the first operating mode of the device calibration: at the same volumetric water flow rates in the direct and return pipelines, this means at a zero difference in volumetric flows Δq = 0 in the direct and return pipelines, for calibrated pairs of volumetric flow meters at the measuring section by the direct measurement method, according to the developed algorithm and program, the direct method is implemented, measuring the difference in volumetric flow rates at Δq = q 1 -q 2 = 0, the values of the output signals are obtained from the outputs of volumetric flow meters on the forward U 1 and return U 2 , pipelines, for this, the control valve of the return pipeline on the return pipeline is fully opened, and the stop valves on the second reference block are completely closed, while also plotting the dependences of the output signals of the flow meter located on the return pipes line U 2 , from the value of the signal from the flow meter on the direct pipeline U 1 at each of the given values of flow rates in the forward and return pipelines and the difference in volumetric flow rates equal to zero Δq = 0, a calibration characteristic is obtained in the form of a straight line, it is entered into the indicator; reproduce the second mode of operation of the device, set the leaks of the coolant with the difference in volumetric flow rates of water in the forward and return pipelines greater than zero: Δq = q 1 -q 2 > 0, while the pairs of volumetric flow meters at the measuring section are calibrated by the method of direct measurement of the positive difference of flow rates by values, directly reproducible: the first reference block - the flow rate values in the direct pipeline q 1 and the second reference block - the values of the difference in water flow rates Δq, with a predetermined small error, then the reproduced value of the flow rate difference Δq is associated with the output signals from each pair of calibrated flow meters: in the forward - U 1 and return - U 2 pipelines, which are brought into the indicator, set the values of the difference in volumetric flow rates of water greater than zero Δq = q 1 -q 2 > 0, set by the fact that a controlled regulating valve of the return pipeline on the return pipeline, a part of the water, bypassing the calibrated flowmeters on the return pipeline, passed through the second e a coupon block, where this flow rate value controlled by the control valves of the second reference block in the second reference block is corrected according to the readings of the reference flow meters of this block, as close as possible to the value of the set flow rate difference, a third operating mode of the device for calibrating pairs of volumetric flow meters is created in it - a negative flow rate difference in the direct and return pipelines, for this purpose, the volumetric flow rate of water is set in the return pipeline, which is greater than in the direct pipeline -Δq = q 1 -q 2 <0, the calibration characteristic is -Δq = q 1 -q 2 = ΔAq (U 1 , U 2 ) each pair of volumetric flow meters installed on the measuring section is obtained at the given values of the negative difference in volumetric flow rates -Δq = q 1 -q 2 <0 depending on the output signals of the calibrated pair of volumetric flow meters: where U 1 is the voltage from the output of the volumetric flow meter on the direct pipeline and U 2 - return pipeline, set a negative difference in volumetric flow rates in the forward and reverse pipelines with a fully open valve on the return pipeline and closed stop valves on the second reference block, cutting off the second reference block, that is, they create a completely unobstructed flow of the coolant through the return pipeline, then with a fully closed controlled control valve of the forward pipeline on the direct pipeline and open stop valves at the third reference block, the volumetric reference flowmeters of the third reference block are pre-calibrated according to the initial standard with the limits of the permissible relative error of volumetric reference flowmeters negligible compared to the permissible limits of the relative error of the calibrated volumetric flowmeters, the specific values of the negative difference in water flow rates in the direct and return pipelines are set as follows : by means of a controlled regulating valve in a straight line in a straight line a water flow rate corresponding to a reproducible volume difference volumetric flow rates are fed into the third reference unit, bypassing the calibrated flowmeters located on the direct pipeline, for this purpose, the third reference unit is first fed with a water flow rate slightly greater than the required value of the difference in volumetric flow rates Δq j , then the required value of the negative difference in volumetric flow rates is set by controlled control valves the direct pipeline, the return pipeline and the third reference block, according to the readings of the volumetric reference flow meters located in the third reference block, are brought as close as possible to the set value of the negative difference in the volumetric flow rates of water, and, when performing the first stage, to completely fill the device with a coolant, open the controlled control valve of the direct pipeline on the direct pipeline and open the shut-off valves on the third reference block, at the second stage when the difference in flow rates in the forward and return pipelines is equal to zero Δq = q 1 - q 2 = 0, close the shut-off valves on the third reference the block and the control controlled valve of the direct pipeline on the straight pipeline are fully open, at the third stage, when the difference in flow rates in the forward and return pipelines is greater than zero Δq = q 1 - q 2 > 0, the controlled control valve on the straight pipeline is fully open, and the stop valves are fully open in the third reference the block is completely closed.

На фиг. 1а изображена блок - схема устройства градуировки (поверки) пар объемных расходомеров для теплосчетчиков и отдельные его узлы фиг. 1б. На фиг. 2 - фиг. 4 изображены градуировочные характеристики отдельно взятой пары расходомеров по методу прямого измерения разности объемных расходов, полученные с помощью предлагаемого устройства и оценки пределов, составляющих погрешности измерительного канала разности расходов возникающих при такой градуировке.FIG. 1a shows a block diagram of a device for calibrating (checking) pairs of volumetric flow meters for heat meters and its individual units of FIG. 1b. FIG. 2 to FIG. 4 shows the calibration characteristics of a separate pair of flow meters by the method of direct measurement of the difference in volumetric flow rates obtained using the proposed device and estimates of the limits that make up the errors of the measuring channel of the difference in flow rates arising from such a calibration.

Блок-схема фиг. 1а устройства градуировки пар объемных, например, электромагнитных расходомеров, содержит прямой 1 трубопровод обратный 2 трубопровод, (для широкого потребления применяются с номинальными диаметрами от DN 15 до DN 300), управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода 3, два последовательно соединенных колена 4 (не менее двух колен 1' и 2'), оборотная емкость 5, измерительный участок 6, градуируемые пары объемных (например, электромагнитных) расходомеров 7-10, управляемый регулирующий вентиль обратного трубопровода 11, выходной трубопровод 12. Всасывающий трубопровод 18, нагнетающий блок 19, блок исходного эталона 20 содержащий, распределитель 21, направляющий поток воды, в зависимости от расхода в направляющие трубопроводы 21' или 21'', два переключатели потока 22, 23, два мерника 24, 25, два сливных трубопровода, 24', 25', первый, второй, третий эталонные блоки 26, 26', 26'', индикатор 38. Первый эталонный блок 26 фиг. 1б, второй эталонный блок 26' и третий эталонный блок 26'' устроены аналогично. Первый эталонный блок 26 содержит не менее двух эталонных систем в каждой не менее двух объемных расходомеров 27 и 28 или 31 и 32 и управляемый регулирующий вентиль 29 первого эталонного блока и 30, второй эталонный байпасный блок 26' содержит не менее двух эталонных систем, каждая из которых содержит не менее двух объемных расходомеров 13 и 14 или 13' и 14', управляемый регулирующий вентиль второго эталонного блока 15 или 15, запорные вентили 16 и 17, которые соединяют его с обратным трубопроводом. Эти вентили полностью открыты или закрыты для прохода воды, т.е. обеспечено наличие или отсутствие расхода воды. Третий эталонный байпасный блок 26'' содержит не менее двух эталонных систем, каждая из которых содержит не менее двух объемных расходомеров 33 и 34 или 33' и 34', управляемый регулирующий вентиль третьего эталонного блока 35 или 35, запорные вентили 36 и 37, которые соединяют с подающим трубопроводом. Эти вентили полностью открыты или закрыты для прохода воды, т.е. обеспечено наличие или отсутствие расхода воды.The block diagram of FIG. 1a device for calibrating pairs of volumetric, for example, electromagnetic flowmeters, contains a straight 1 return pipeline 2, (for general consumption they are used with nominal diameters from DN 15 to DN 300), a controlled control valve of a straight pipeline 3, two bends 4 connected in series (at least two bends 1 'and 2'), circulating tank 5, measuring section 6, graduated pairs of volumetric (for example, electromagnetic) flow meters 7-10, controlled control valve of the return pipeline 11, outlet pipeline 12. Suction pipeline 18, pumping block 19, block an initial standard 20 containing a distributor 21 directing the flow of water, depending on the flow rate into the directing pipelines 21 'or 21' ', two flow switches 22, 23, two measuring tanks 24, 25, two drain pipelines, 24', 25 ', the first , second, third reference blocks 26, 26 ', 26 ", indicator 38. The first reference block 26 of FIG. 1b, the second reference block 26 'and the third reference block 26' 'are arranged similarly. The first reference block 26 contains at least two reference systems in each of at least two volumetric flow meters 27 and 28 or 31 and 32 and a controlled control valve 29 of the first reference block and 30, the second reference bypass block 26 'contains at least two reference systems, each of which contains at least two volumetric flow meters 13 and 14 or 13 'and 14', a controlled control valve of the second reference block 15 or 15, shut-off valves 16 and 17, which connect it to the return pipeline. These valves are fully open or closed for the passage of water, i.e. the presence or absence of water consumption is ensured. The third reference bypass block 26 '' contains at least two reference systems, each of which contains at least two volumetric flow meters 33 and 34 or 33 'and 34', a controlled control valve of the third reference block 35 or 35, shut-off valves 36 and 37, which connected to the supply pipeline. These valves are fully open or closed for the passage of water, i.e. the presence or absence of water consumption is ensured.

Число параллельных ветвей с эталонными системами расходомеров в первом, во втором и третьем эталонных блоках 26,26' и 26'' зависит от решаемой задачи. Второй и третий эталонные байпасные блоки 26' и 26'' имеют трубопроводы меньших номинальных диаметров (как правило, от DN 5 до DN 25), чем первый эталонный блок, который может иметь трубопроводы с номинальными диаметрами до DN 100 и более.The number of parallel branches with reference systems of flow meters in the first, second and third reference blocks 26,26 'and 26' 'depends on the problem being solved. The second and third reference bypass units 26 'and 26' 'have piping with smaller nominal diameters (typically DN 5 to DN 25) than the first master unit, which can have piping nominal diameters up to DN 100 or greater.

Трубопроводы 1 и 2 могут быть разделены группой колен 4, либо вытянуты в одну линию. Трубопроводы, подающие и обратные 1 и 2 (или каналы 1 и 2) открытых ВСТ (ОВСТ) или условно закрытых ВСТ (УЗВСТ) содержат в каждом канале градуируемые пары объемных расходомеров 7 - 8, 9 - 10 от одной пары и более. На выходе обратного трубопровода 2 присоединен управляемый регулирующий вентиль обратного трубопровода 11, которым регулируется грубая подача воды во второй эталонный блок 26' от нулевого до наибольшего значения расхода воды или теплоносителя (нагретая вода).Pipelines 1 and 2 can be separated by a group of elbows 4, or extended in one line. The supply and return pipelines 1 and 2 (or channels 1 and 2) of open VST (OVST) or conditionally closed VST (UZVST) contain in each channel calibrated pairs of volumetric flow meters 7 - 8, 9 - 10 from one pair or more. At the outlet of the return line 2, a controllable control valve of the return line 11 is connected, which regulates the coarse water supply to the second reference block 26 'from zero to the highest value of the flow rate of water or heat carrier (heated water).

На входе в прямой трубопровод содержится первый эталонный блок 26, в который вода подается из оборотной емкости 5 нагнетателем 19 (насосом) по всасывающему трубопроводу 18.At the inlet to the straight pipeline, the first reference block 26 is contained, into which water is supplied from the circulating tank 5 by the blower 19 (pump) through the suction pipeline 18.

Наибольшее количество градуируемых пар расходомеров (на трубопроводе 1 располагаются расходомеры с прямого трубопровода, а на 2 с обратного) зависит от размеров устройства и размеров посадочных мест для каждого расходомера с учетом требуемых длин прямолинейных участков до и после расходомера фиг. 1а.The largest number of calibrated pairs of flowmeters (on pipeline 1 there are flowmeters from the direct pipeline, and 2 from the reverse) depends on the dimensions of the device and the dimensions of the seats for each flowmeter, taking into account the required lengths of straight sections before and after the flowmeter in Fig. 1a.

В процессе градуировки объемных эталонных расходомеров 13, 14, 13', 14' как и расходомеров 27, 28, и 31, 32 вода через дополнительный трубопровод 12 поступает в блоке исходного эталона 20, в мерник 25 или 24, либо через сливные трубопроводы 25' или 24' в оборотную емкость 5. Блок исходного эталона 20 содержит распределитель потока воды 21, который в зависимости от измеряемого расхода направляет воду по направляющему трубопроводу 21' или 21'' к мернику 25 или 24 соответствующего объема, в которые при подаче команды на измерение поток направляется соответствующим переключателем потока 22, 23. В течение заданного времени (как правило, от 30 до 180 с), определяемого оператором, исходя из времени заполнения эталонной емкости (мерника) 25 или 24, вода будет поступать в мерник, а затем при подаче команды на конец измерения переключатель 22 или 23, направит поток через сливные трубопроводы 25' или 24' в оборотную емкость 5.In the process of calibrating volumetric reference flow meters 13, 14, 13 ', 14', as well as flow meters 27, 28, and 31, 32, water flows through an additional pipeline 12 into the unit of the initial standard 20, into the measuring tank 25 or 24, or through the drain pipelines 25 ' or 24 'into a circulating tank 5. The block of the initial standard 20 contains a water flow distributor 21, which, depending on the measured flow rate, directs water through a guide pipe 21' or 21 '' to a measuring vessel 25 or 24 of the corresponding volume, into which, when a command for measurement is given the flow is directed by the corresponding flow switch 22, 23. During a predetermined time (usually from 30 to 180 s), determined by the operator, based on the filling time of the reference vessel (measuring vessel) 25 or 24, water will flow into the measuring vessel, and then, when commands to the end of the measurement switch 22 or 23, will direct the flow through the drain lines 25 'or 24' into the return tank 5.

В исходном эталонном блоке 20 вместо мерников 25, 24 могут применяться резервуары, в которых масса поступившей воды определяется с помощью весов и затем пересчитывается в объем.In the original reference block 20, instead of measuring tanks 25, 24, tanks can be used, in which the mass of the incoming water is determined using a scale and then converted into volume.

Из оборотной емкости 5 по всасывающему трубопроводу 18 вода в измерительный участок 6 поступает через первый эталонный блок 26 при нагнетании блоком (насосом) 19.From the circulating tank 5 through the suction pipeline 18, water enters the measuring section 6 through the first reference unit 26 when pumped by the unit (pump) 19.

В результате первый 26 и второй 26' эталонные блоки градуируются по исходному эталону расхода 20, причем, только в случае, если объемный расход в обратном трубопроводе меньше и/или равен объемному расходу в прямом трубопроводе, т.е. имеется разность объемных расходов положительная или равная нулю, Δq=q1-q2>0. Нулевая разность расходов получается при полностью открытом управляемом регулирующем вентиле ОТ 11 и при закрытых запорных вентилях 16-17. Для получения положительной разности расходов Δq=q1-q2>0, запорные вентили 16-17. открыты полностью, а управляемый регулирующий вентиль ОТ 11 частично закрыт, для поступления части потока воды, минуя объемные расходомеры 9, 10, на обратном трубопроводе во второй эталонный блок 26', где содержатся объемные эталонные расходомеры 13, 14, 13', 14' и управляемые регулирующие вентили второго эталонного блока точной настройки 15, 15' фиг. 1а. Расход воды, проходящий через второй эталонный блок 26', измеряется точно с помощью объемных эталонных расходомеров 13, 14, 13', 14'.As a result, the first 26 and second 26 'reference blocks are calibrated against the initial reference flow rate 20, and only if the volumetric flow rate in the return pipeline is less and / or equal to the volumetric flow rate in the forward pipeline, i.e. there is a difference in volumetric flow rates positive or equal to zero, Δq = q 1 -q 2 > 0. The zero difference in flow rates is obtained with a fully open controlled control valve OT 11 and with closed shut-off valves 16-17. To obtain a positive difference in flow rates Δq = q 1 -q 2 > 0, shut-off valves 16-17. are fully open, and the controlled control valve OT 11 is partially closed, for the flow of a part of the water flow, bypassing the volumetric flow meters 9, 10, on the return pipeline to the second reference block 26 ', which contains the volumetric reference flowmeters 13, 14, 13', 14 'and the controllable control valves of the second reference fine tuning unit 15, 15 'of FIG. 1a. The flow rate of water passing through the second reference block 26 'is accurately measured using volumetric reference flow meters 13, 14, 13', 14 '.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства фиг. 1а градуировки пар объемных (электромагнитных) расходомеров от прототипа является введение третьего эталонного байпасного блока 26'', управляемого регулирующего вентиля прямого трубопровода 3, запорных вентилей 36, 37, для воспроизведения отрицательной разности расходов в прямом и обратном трубопроводах. Это позволяет определять градуировочные характеристики пар объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 для теплосчетчиков дополнительно при отрицательной разности объемных расходов, то есть, если разность объемных расходов Δq в прямом и обратном трубопроводах меньше нуля. На фиг. 4 показаны случаи, когда, Δq=-5%, и Δq=-10% от расхода в прямом трубопроводе. Случаи, когда объемный расход в обратном трубопроводе превышает объемный расход в прямом трубопроводе, -Δq=q1-q2<0 нередко встречаются на практике, особенно в УЗВСТ. Это возникает в результате не качественной деаэрации теплоносителя (воды), т.е. из воды не полностью удаляются неизбежно содержащиеся в ней газы, входящие в состав воздуха (азот, кислород, и т.д.). При выходе с источника тепловой энергии, когда давление теплоносителя достаточно высокое (как правило, около 1,6 МПа) эти газы находятся в растворенном состоянии и на точность измерений расхода воды влияния не оказывают. Однако при падении давления, которое особенно существенно проявляется по законам гидравлики в обратном трубопроводе, газы начинают выделяться в свободное состояние в виде пузырей. И теплоноситель будет представлять собой водогазовую смесь, суммарный объем которой оказывается больше объема теплоносителя (воды), находящегося при более высоком давлении в прямом трубопроводе. Кроме того, количество свободного воздуха в обратных трубопроводах систем теплоснабжения объектов повышают работающие на объектах насосы, особенно циркуляционные.A distinctive feature of the proposed device, FIG. 1a for the calibration of pairs of volumetric (electromagnetic) flow meters from the prototype is the introduction of a third reference bypass block 26 '', a controlled control valve of the direct pipeline 3, shut-off valves 36, 37 to reproduce the negative difference in flow rates in the direct and return pipelines. This makes it possible to determine the calibration characteristics of pairs of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10 for heat meters additionally with a negative difference in volumetric flow rates, that is, if the difference in volumetric flow rates Δq in the forward and return pipelines is less than zero. FIG. 4 shows the cases when, Δq = -5%, and Δq = -10% of the flow rate in the direct pipeline. Cases when the volumetric flow rate in the return pipeline exceeds the volumetric flow rate in the forward pipeline, -Δq = q 1 -q 2 <0, are often encountered in practice, especially in DCVTS. This occurs as a result of poor quality deaeration of the coolant (water), i.e. the gases inevitably contained in the air (nitrogen, oxygen, etc.) are not completely removed from the water. When leaving the source of thermal energy, when the pressure of the coolant is sufficiently high (as a rule, about 1.6 MPa), these gases are in a dissolved state and do not affect the accuracy of water flow measurements. However, with a drop in pressure, which manifests itself especially significantly according to the laws of hydraulics in the return pipeline, gases begin to evolve into a free state in the form of bubbles. And the coolant will be a water-gas mixture, the total volume of which turns out to be greater than the volume of the coolant (water) at a higher pressure in the direct pipeline. In addition, the amount of free air in the return pipelines of heat supply systems of facilities is increased by pumps operating at the facilities, especially circulation pumps.

Для воспроизведения отрицательного расхода в устройстве введен третий эталонный блок 26''.To reproduce the negative flow rate, a third reference block 26 '' is introduced into the device.

Для воспроизведения заданного значения отрицательной разности расходов, -Δq=q1-q<0, управляемый регулирующий вентиль ОТ 11 на обратном трубопроводе полностью открыт, а запорные вентили 16 и 17 второго эталонного блока полностью закрыты. Управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода 3 на прямом трубопроводе предназначен для грубой регулировки значения расхода воды в третьем эталонном блоке, а управляемые регулирующие вентили на эталонных системах третьего эталонного блока предназначены для точной настройки заданного значения разности расходов -Δq<0 по показаниям эталонных расходомеров эталонных систем третьего эталонного блока.To reproduce the set value of the negative difference in flow rates, -Δq = q 1 -q <0, the controlled control valve OT 11 on the return pipeline is fully open, and the shut-off valves 16 and 17 of the second reference block are completely closed. The controlled control valve of the straight pipeline 3 on the straight pipeline is intended for coarse adjustment of the value of the water flow rate in the third reference block, and the controlled control valves on the reference systems of the third reference block are intended for fine adjustment of the set value of the difference in flow rates -Δq <0 according to the readings of reference flow meters of the reference systems of the third reference block.

Принцип работы устройства градуировки пары объемных (электромагнитных) расходомеров заключается в следующем.The principle of operation of the device for calibrating a pair of volumetric (electromagnetic) flow meters is as follows.

Теплоноситель протекает через проточную часть электромагнитного расходомера расположенную в магнитном поле. Индукция магнитного поля, расходомера равна В. Если жидкость, выполняющая в данном случае функции сердечника, протекает по проточной части объемного электромагнитного расходомера со средней скоростью v, то в расходомере, например, пары объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 индуцируется электродвижающая сила (ЭДС) и образуется разность потенциалов на выходе электродов расходомера e=vBd, где d - внутренний диаметр проточной части расходомера. Это выражение можно представить как:

Figure 00000009
, где Q - средний расход жидкости в м3 /с Питание катушек расходомера переменным или постоянным напряжением. Питание расходомера переменным напряжением устраняет электролитическую поляризацию расходомера, если частота достаточно высокая, а также позволяет использовать усилитель переменного тока (индикатор 38 содержит эти усилители) для усиления выходного сигнала расходомера. Выходное напряжение расходомера не зависит от режима течения потока ламинарный или турбулентный, и от формы профиля скорости потока, если он близок к осесимметричному. Однако значимая осевая не симметрия профиля скоростей потока может влиять на показания расходомера. Напряжение питания объемного электромагнитного расходомера 12 В.The coolant flows through the flow path of the electromagnetic flowmeter located in the magnetic field. The induction of the magnetic field of the flow meter is V. If the liquid, which in this case performs the functions of the core, flows through the flow path of the volumetric electromagnetic flowmeter with an average velocity v, then in the flowmeter, for example, a pair of volumetric flowmeters 7, 9 and 8, 10, an electromotive force is induced ( EMF) and a potential difference is formed at the outlet of the flow meter electrodes e = vBd, where d is the inner diameter of the flow part of the flow meter. This expression can be thought of as:
Figure 00000009
, where Q is the average liquid flow rate in m 3 / s. Power supply of the flow meter coils with AC or DC voltage. Powering the meter with an AC voltage eliminates electrolytic polarization of the meter if the frequency is high enough, and also allows an AC amplifier (indicator 38 contains these amplifiers) to amplify the output of the meter. The output voltage of the flow meter does not depend on the flow regime of the flow, laminar or turbulent, and on the shape of the flow velocity profile, if it is close to axisymmetric. However, significant axial non-symmetry of the flow velocity profile can affect meter readings. The supply voltage of the volumetric electromagnetic flowmeter is 12 V.

Функционирование устройства для градуировки пар объемных расходомеров в теплосчетчиках для условно закрытых и открытых систем теплоснабжения, построен на четырех режимах работы:The operation of the device for calibrating pairs of volumetric flow meters in heat meters for conditionally closed and open heat supply systems is based on four operating modes:

- в режиме холостого хода устройство заполнено полностью водой, но расход воды в прямом и обратном трубопроводах, в первом 26 и во втором и третьем байпасных блоках 26' и 26'' отсутствует (равен нулю). При этом режиме снимают показания с электродов калибруемых объемных электромагнитных расходомеров 7 -10 на подающих обратных трубопроводах и эталонных объемных электромагнитных расходомеров 27, 28, 31, 32, 33, 34, 33', 34' и 13, 14, 13', 14' третьем и втором эталонных блоках, т.е. при отсутствии расхода (определяют дрейф напряжения холостого хода нуля прямом и обратном трубопроводах U1x.x. и U2x.x. или аддитивную погрешность расходомеров) и запоминают в индикаторе 38.- in idle mode, the device is completely filled with water, but the flow rate of water in the direct and return pipelines, in the first 26 and in the second and third bypass blocks 26 'and 26''is absent (equal to zero). In this mode, readings are taken from the electrodes of the calibrated volumetric electromagnetic flowmeters 7-10 on the supply return pipelines and reference volumetric electromagnetic flowmeters 27, 28, 31, 32, 33, 34, 33 ', 34' and 13, 14, 13 ', 14' the third and second reference blocks, i.e. in the absence of flow (determine the drift of the open circuit voltage of zero in the forward and reverse pipelines U 1x.x. and U 2x.x. or the additive error of the flow meters) and store it in the indicator 38.

- в первом рабочем режиме объемные расходы в прямом и обратном трубопроводах равны, Δq=q1-q2=0, при этом управляемые регулирующие вентили на обратном 11, на прямом 3 трубопроводах открыты и запорные вентили 16, 17 втором, 36 и 37 третьем эталонных блоках закрыты. Данный случай градуировочные характеристики пары объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 двух трубопроводах показан на фиг. 2 - фиг. 4 регистрированные, и их токосъемные, управляемые выводы несущие информацию о разности расходов Δq=q1-q2=0 соединены к индикатору 38;- in the first operating mode, the volumetric flow rates in the direct and return pipelines are equal, Δq = q 1 -q 2 = 0, while the controlled control valves on the return 11, on the direct 3 pipelines are open and shut-off valves 16, 17 to the second, 36 and 37 to the third reference blocks are closed. This case, the calibration characteristics of a pair of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10 in two pipelines is shown in FIG. 2 to FIG. 4 registered, and their current-collecting, controlled outputs carrying information about the difference in flow rates Δq = q 1 -q 2 = 0 are connected to the indicator 38;

- во втором рабочем режиме объемный расход теплоносителя в прямом трубопроводе больше объемного расхода обратного трубопровода Δq=q1-q2>0, при этом управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода 3 на прямом трубопроводе открыт, запорные вентили 36 и 37 третьем эталонном блоке закрыты, а запорные вентили 16 и 17 втором эталонном блоке открыты. Данный случай градуировочные характеристики пары объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 двух трубопроводах показан на фиг. 4 регистрированные, и их токосъемные, управляемые выводы несущий информацию о разности расходов Δq=q1-q2>0 соединены к индикатору 38;- in the second operating mode, the volumetric flow rate of the coolant in the direct pipeline is greater than the volumetric flow rate of the return pipeline Δq = q 1 -q 2 > 0, while the controlled control valve of the direct pipeline 3 on the direct pipeline is open, the shut-off valves 36 and 37 of the third reference block are closed, and the shut-off valves 16 and 17 of the second reference block are open. This case, the calibration characteristics of a pair of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10 in two pipelines is shown in FIG. 4 registered, and their current-collecting, controlled outputs carrying information about the difference in flow rates Δq = q 1 -q 2 > 0 are connected to the indicator 38;

- в третьем рабочем режиме объемный расход в обратном трубопроводе превышает объемный расход в прямом трубопроводе, то есть -Δq=q1-q2<0, при этом управляемый регулирующий вентиль ОТ 11 на обратном трубопроводе открыт и запорные вентили: 16, 17 втором эталонном блоке - закрыты, а, запорные вентили 36 и 37 третьем эталонном блоке открыты. Данный случай градуировочные характеристики пары объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 двух трубопроводах показан на фиг. 4 регистрированные, и их токосъемные, управляемые выводы несущие информацию о разности расходов запоминают в индикаторе. Напряжения на выходе электродов пар объемных градуируемых электромагнитных расходомеров U1, U2 несущие информацию пропорциональны измеряемым объемный расходам q1,q2 и отрицательной разности объемных расходов -Δq=q1-q2<0 регистрируют в индикаторе и их токосъемные выводы соединены к индикатору 38.- in the third operating mode, the volumetric flow rate in the return pipeline exceeds the volumetric flow rate in the forward pipeline, that is, -Δq = q 1 -q 2 <0, while the controlled control valve OT 11 on the return pipeline is open and the shut-off valves: 16, 17 to the second reference block - closed, and shut-off valves 36 and 37 of the third reference block are open. This case, the calibration characteristics of a pair of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10 in two pipelines is shown in FIG. 4 registered, and their current-collecting, controlled outputs carrying information about the difference in flow rates are stored in the indicator. The voltages at the electrode output of pairs of volumetric calibrated electromagnetic flow meters U 1 , U 2 carrying information are proportional to the measured volume flow rates q 1 , q 2 and the negative difference in volume flow rates -Δq = q 1 -q 2 <0 are recorded in the indicator and their current-collecting leads are connected to the indicator 38.

В устройстве управляемые выходы объемных эталонных расходомеров 13, 14 и 33, 34, и 13', 14', 33', 34', регулируемых управляющих вентилей, 15, 15,' 35, 35', 11, 3, градуируемых пар объемных расходомеров 7, 9, и 8, 10, в составе трех эталонных блоков, 26, 26'' и 26', 26'' соединены к входу индикатора. И на выходе индикатора получают результаты градуировки, например, объемных электромагнитных расходомеров: индивидуальные q1=q1(U1) и q2=q2(U2) И В паре Δq=q1-q2=Δq(U1,U2).The device contains controlled outputs of volumetric reference flow meters 13, 14 and 33, 34, and 13 ', 14', 33 ', 34', variable control valves, 15, 15, '35, 35', 11, 3, graduated pairs of volumetric flow meters 7, 9, and 8, 10, consisting of three reference blocks, 26, 26 "and 26 ', 26" are connected to the indicator input. And at the output of the indicator, the results of calibration are obtained, for example, of volumetric electromagnetic flow meters: individual q 1 = q 1 (U 1 ) and q 2 = q 2 (U 2 ) AND In a pair Δq = q 1 -q 2 = Δq (U 1 , U 2 ).

Управление всеми технологическими процессами - подача воды, регулирование уровней выходного напряжения объемных электромагнитных расходомеров, открытое, закрытое, промежуточные положения, управляемых регулируемых вентилей расхода осуществляется по команде индикатора. Результаты измерений обрабатываются в индикаторе, и выдается для каждой пары расходомеров паспорт или формуляр установленного образца.Control of all technological processes - water supply, regulation of output voltage levels of volumetric electromagnetic flowmeters, open, closed, intermediate positions, controlled variable flow valves is carried out by the command of the indicator. The measurement results are processed in the indicator, and a passport or a form of the established form is issued for each pair of flow meters.

На фиг. 1а, б в трех эталонных блоках 26, 26' и 26'' показывают две эталонные расходомерные линии, но при необходимости их число может быть увеличено. Наличием в каждом из трех эталонных блоков нескольких эталонных систем (линий) объемных расходомеров, в каждой из которых два и более последовательно установленных эталонных расходомера, достигают повышение точности и надежности измерений объемного расхода, что регламентировано ГОСТ Р 8.608. Каждый из трех эталонных блоков 26, 26' и 26''соответствует схеме, показанной на фиг. 1б;FIG. 1a, b in three reference blocks 26, 26 'and 26' 'show two reference flow lines, but if necessary, their number can be increased. The presence in each of the three reference blocks of several reference systems (lines) of volumetric flow meters, in each of which two or more sequentially installed reference flowmeters, improve the accuracy and reliability of volumetric flow measurements, which is regulated by GOST R 8.608. Each of the three reference blocks 26, 26 'and 26' 'corresponds to the circuit shown in FIG. 1b;

Показана блок-схема на фиг. 1а устройства для градуировки пар объемных электромагнитных расходомеров путем воспроизведения наиболее важных условий работы расходомеров в открытых (по ГОСТ 26691) или условно закрытых водяных системах теплоснабжения (в России существуют именно они, а не идеально закрытые системы теплоснабжения, как например в Евросоюзе).A block diagram is shown in FIG. 1a devices for calibrating pairs of volumetric electromagnetic flow meters by reproducing the most important operating conditions of flow meters in open (according to GOST 26691) or conditionally closed water heat supply systems (in Russia, they exist, and not ideally closed heat supply systems, such as in the European Union).

В устройстве вентили 36-37 представляют собой управляемые шаровые краны, позволяющие полностью открывать, либо прекращать подачу воды. Управляемые регулируемые вентили 35, 35' с обратной связью позволяют регулировать расход воды в трубопроводах на основании показаний объемных эталонных расходомеров 33, 34, 33', 34'. Все вентили и расходомеры стандартные, серийно выпускаемые промышленностью.In the device, valves 36-37 are controlled ball valves that allow you to completely open or stop the water supply. Controlled variable valves 35, 35 'with feedback allow you to adjust the water flow in the pipelines based on the readings of volumetric reference flow meters 33, 34, 33', 34 '. All valves and flowmeters are standard, commercially available from the industry.

Резервуары 24, 25 представляют собой мерники второго разряда по ГОСТ 8.400 - 2013. Если определяется объем жидкости, либо, если определяется масса жидкости, простые резервуары с антикоррозионным покрытием, они обеспечивают полный слив жидкости после выполнения измерения, в том числе должны обеспечивать минимальное налипание жидкости на внутренней поверхности.Reservoirs 24, 25 are measuring instruments of the second category in accordance with GOST 8.400 - 2013. If the volume of the liquid is determined, or if the mass of the liquid is determined, simple reservoirs with an anti-corrosion coating, they provide complete drainage of the liquid after the measurement, including ensuring minimal liquid adhesion on the inner surface.

Использованные в устройстве фиг. 1а, эталонные блоки 26, 26' и 26'' содержат эталонные системы расходомеров, в каждой из них по ГОСТ Р 8.608 не менее двух расходомеров (предпочтительно использовать электромагнитные). Макетный образец эталонных блоков собран на основе наличия в производстве вентилей, расходомеров, трубопроводов и т.д.Used in the device, FIG. 1a, reference blocks 26, 26 'and 26' 'contain reference systems of flow meters, each of them, according to GOST R 8.608, at least two flow meters (it is preferable to use electromagnetic). A prototype of reference blocks is assembled based on the presence of valves, flow meters, pipelines, etc. in production.

Индикаторный блок 38 выполнен на основе персонального компьютера PC.The display unit 38 is made on the basis of a personal computer PC.

Устройство позволяет градуировать (поверять) пары расходомеров вихревых, ультразвуковых, турбинных, электромагнитных. В устройстве эталонные расходомеры должны быть только электромагнитные. Поскольку только такие расходомеры обеспечивают необходимую в данном случает градуировочную характеристику, наиболее близкую к линейной (Р 50.2.026-2002 Термопреобразователи сопротивления и расходомеры электромагнитные в узлах коммерческого учета теплоты).The device allows to calibrate (verify) pairs of vortex, ultrasonic, turbine, electromagnetic flow meters. In the device, reference flow meters must be electromagnetic only. Since only such flow meters provide the necessary calibration characteristic in this case, which is closest to linear (R 50.2.026-2002 Resistance thermocouples and electromagnetic flow meters in commercial heat metering units).

Основные характеристики макета устройства для градуировки в пар объемных электромагнитных расходомеров.The main characteristics of the layout of the device for calibration in pairs of volumetric electromagnetic flowmeters.

1. Виды градуируемых объемных расходомеров, любые, но предпочтительны электромагнитные.1. Kinds of graduated volumetric flow meters, any, but electromagnetic are preferable.

2. Количество пар градуируемых расходомеров одновременно от одной и более.2. The number of pairs of graduated flow meters simultaneously from one or more.

3. Рабочее время градуировки пар расходомеров от двух часов и более.3. Working time of calibration of steam flow meters is from two hours or more.

4. Расход теплоносителя для расходомеров в парах от 6 литров в час и более.4. Coolant flow rate for flow meters in vapors from 6 liters per hour or more.

5. Величины разности положительных и отрицательных объемных расходов, до 30% от значения расхода в прямом трубопроводе.5. The values of the difference between positive and negative volumetric flows, up to 30% of the flow rate in a straight pipeline.

6. Скорость течения теплоносителя в трубопроводах до 10 м/с.6. The rate of flow of the coolant in pipelines is up to 10 m / s.

7. Наибольшее избыточное давленые теплоносителя в трубопроводах штатно до 1,6 МПа.7. The largest excess pressurized coolant in pipelines is up to 1.6 MPa.

8. Температура воды (теплоносителя) в трубопроводах от 1 до 150°С.8. Temperature of water (heat carrier) in pipelines from 1 to 150 ° С.

9. Температура окружающей среды: при моноблочном исполнении от +5 до +50°С, при раздельном исполнении датчики расхода от -30 до +50°С, а их электронные блоки от +5 до +50°С.9. Ambient temperature: with a monoblock version from +5 to + 50 ° С, with a separate version, flow sensors from -30 to + 50 ° С, and their electronic units from +5 to + 50 ° С.

10. Погрешность измерений объемных расходов до ±2%; и разности объемных расходов до ±6%.10. Measurement error of volumetric flow rates up to ± 2%; and the difference in volumetric flow rates up to ± 6%.

11. Состав измерительных приборов эталонные вольтметры не менее 50 мВ.11. Composition of measuring instruments, standard voltmeters, not less than 50 mV.

12. Напряжение питания сети от 187 до 242 В.12. Mains supply voltage from 187 to 242 V.

13. Потребляемая мощность из сети из расчета 20 Вт на пару поверяемых расходомеров.13. Power consumption from the network at the rate of 20 W for a pair of verified flow meters.

14. Рабочее положение горизонтальное.14. The working position is horizontal.

15. Наибольшие габаритные размеры 6000×2000×3000 мм.15. The largest overall dimensions are 6000 × 2000 × 3000 mm.

16. Вес 1000 кг.16. Weight 1000 kg.

Способ градуировки пар объемных расходомеров в теплосчетчиках для условно закрытых и открытых систем теплоснабжения осуществляют как:The method of calibration of pairs of volumetric flow meters in heat meters for conditionally closed and open heat supply systems is carried out as follows:

1 этап. Измеряют значения напряжения, выдаваемые электромагнитными расходомерами устройства в режиме работы холостого хода при подмагниченном состояний пар градуируемых 7, 9 и 8, 10 и объемных эталонных расходомеров 27, 28, 31, 32, 13, 14 и 33, 34, и 13', 14', 33', 34', переменным напряжением 12 В. При этом для градуировки пар объемных электромагнитных расходомеров 7, 9 и 8, 10, прямом 1, обратном 2 трубопроводах устройство располагают в рабочее положение, горизонтально или вертикально, без перекосов относительно основания (места штатного рабочего расположения) фиг. 1а. Из оборотной емкости 5 нагнетательным блоком (насосом) 19 через первый эталонный блок 26, подают теплоноситель в подающий трубопровод 1, с расходом, находящимся в пределах диапазона измерений градуируемых расходомеров (для электромагнитного расходомера с номинальным диаметром датчика расхода DN 50 диапазон измерений от 0,06 до 60 м3/ч) при этом открывают управляемые регулирующие вентили в обратном 11 и прямом 3 трубопроводах, открывают запорные вентили 16, 17 во втором эталонном блоке, третьем эталонном блоке открывают запорные вентили 36, 37 и заполняют устройство полностью теплоносителем.Stage 1. Measure the voltage values given by the electromagnetic flowmeters of the device in the idle mode with the magnetized states of pairs of calibrated 7, 9 and 8, 10 and volumetric reference flowmeters 27, 28, 31, 32, 13, 14 and 33, 34, and 13 ', 14 ', 33', 34 ', alternating voltage 12 V. In this case, for the calibration of pairs of volumetric electromagnetic flow meters 7, 9 and 8, 10, direct 1, reverse 2 pipelines, the device is placed in the operating position, horizontally or vertically, without distortions relative to the base ( places of the regular working location) Fig. 1a. From the circulating tank 5 by the injection unit (pump) 19 through the first reference unit 26, the coolant is supplied to the supply pipeline 1, with a flow rate within the measuring range of the calibrated flowmeters (for an electromagnetic flowmeter with a nominal diameter of the flow sensor DN 50, the measuring range is from 0.06 up to 60 m 3 / h) while opening the controlled control valves in the return 11 and direct 3 pipelines, open the stop valves 16, 17 in the second reference block, open the stop valves 36, 37 in the third reference block and fill the device completely with the coolant.

Измеряют напряженные холостого хода U1x.x. и U2x.x. с выхода градуируемых объемных электромагнитных расходомеров 7-10 при расходе воды равным нулю фиг. 7а. Эти напряженные U1x.x. и U2x.x. несут информацию о шумах устройства и внешних электромагнитных помехах, где индексы 1 и 2 номера прямого и обратного трубопроводов. Результаты измерения запоминают, регистрируют в индикаторе 38.The strained open circuit U 1x.x is measured. and U 2x.x. from the outlet of the calibrated volumetric electromagnetic flowmeters 7-10 at a water flow rate equal to zero, FIG. 7a. These tense U 1x.x. and U 2x.x. carry information about device noise and external electromagnetic interference, where indices 1 and 2 are numbers of forward and return pipelines. The measurement results are stored, recorded in the indicator 38.

2 этап. Определяют (создают) первый режим работы (градуировки) устройства фиг. 1а при одинаковых объемных расходах воды (теплоносителя) в прямом и обратном трубопроводах, и значит, задают нулевую разность объемных расходов Δq=0 в трубопроводах прямой 1, обратный 2. для пар объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 на измерительном участке 6. Согласно составленным алгоритму и программе, реализуют метод прямого измерения разности объемных расходов при Δq=q1-q2=0. Достигают созданием равенства объемных расходов воды в трубопроводах 1, 2, т.е. q1=q2 во всех точках диапазона измерений расходов градуируемых расходомеров. При этом закрывают запорные вентили на втором 16, 17 и третьем 36, 37 эталонных блоках. Регулирующие управляемые вентили на прямом трубопроводе 3 и на обратном трубопроводе 11 полностью открывают. Характеристики объемных расходомеров внутри каждой градуируемой пары выбирают идентичными, тогда в качестве градуировочной характеристики при разности объемных расходов равной нулю Aq=О получают идеальную прямую, проходящую через начало координат и симметрично осей координат фиг. 2. В этом случае получают одинаковые значения выходных напряжений с выходов объемных расходомеров 7, 9 на прямом U1 и обратном U2, трубопроводах (фиг. 2).Stage 2. Determine (create) the first mode of operation (calibration) of the device of FIG. 1a at the same volumetric flow rates of water (coolant) in the direct and return pipelines, and therefore, set a zero difference in volumetric flow rates Δq = 0 in pipelines straight 1, reverse 2. for pairs of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10 at measuring section 6. According to the compiled algorithm and program, a method of direct measurement of the difference in volumetric flow rates at Δq = q 1 -q 2 = 0 is implemented. Achieve the creation of equality of volumetric flow rates of water in pipelines 1, 2, i.e. q 1 = q 2 at all points of the measuring range of flow rates of calibrated flow meters. At the same time, the shut-off valves on the second 16, 17 and third 36, 37 reference blocks are closed. The control valves on the direct line 3 and on the return line 11 are fully opened. The characteristics of the volumetric flow meters inside each graduated pair are chosen to be identical, then as a calibration characteristic with the difference in volumetric flow rates equal to zero Aq = O, an ideal straight line passing through the origin of coordinates and symmetrically to the coordinate axes of Fig. 2. In this case, the same values of the output voltages are obtained from the outputs of the volumetric flow meters 7, 9 on the forward U 1 and reverse U 2 pipelines (Fig. 2).

На фиг. 3 показывают, что реальная градуировочная характеристика (пунктирная линия) при Δq=0 по результатам измерений может не совпадать с идеальной (сплошная линия), но находиться в поле допуска. Далее, в зависимости от решаемой задачи, градуировку пар расходомеров производят при нескольких выбранных значениях расходов из диапазона измерений расходомеров выбранной пары. При этом задают равные значения расходов в прямом и обратном трубопроводах, q1=q2 и, значит, разность объемных расходов получают равной нулю Δq=0. При этом также строят зависимости выходных сигналов (напряжение) расходомера, расположенного на обратном трубопроводе U2 (соответствует q2) от напряжения с расходомера на прямом трубопроводе U1. (соответствует q1) При заданных значениях расходов в прямом и обратном трубопроводах и разности объемных расходов равеной нулю Δq=0. Получают градуировочную характеристику в виде прямой фиг 2, она заносится в индикатор 38.FIG. 3 show that the real calibration characteristic (dashed line) at Δq = 0 according to the measurement results may not coincide with the ideal one (solid line), but be within the tolerance field. Further, depending on the problem to be solved, the calibration of the pairs of flow meters is carried out at several selected flow rates from the range of measurements of the flow meters of the selected pair. In this case, equal values of the flow rates in the direct and return pipelines are set, q 1 = q 2, and, therefore, the difference in volumetric flow rates is obtained equal to zero Δq = 0. In this case, the dependences of the output signals (voltage) of the flow meter located on the return pipeline U 2 (corresponds to q 2 ) on the voltage from the flow meter on the forward pipeline U 1 are also plotted. (corresponds to q 1 ) For given values of flow rates in the forward and return pipelines and the difference in volumetric flow rates equal to zero Δq = 0. A calibration characteristic is obtained in the form of a straight line of Fig. 2, it is entered into the indicator 38.

3 этап. Воспроизводят второй режим работы устройства, задают утечки воды (теплоносителя) и при этом разность объемных расходов воды в прямом и обратном трубопроводах задают больше нуля Δq=q1-q2>0. При этом градуируют (поверяют) пары объемных расходомеров 7, 9 или 8, 10 на измерительном участке 6 методом прямого измерения положительной разности расходов по значениям, непосредственно воспроизводимым: первым эталонным блоком 26 значения расхода в прямом трубопроводе q1 и вторым эталонным блоком 26' значения величины разности расходов воды Δq, с заранее заданной малой погрешностью. Далее воспроизведенному значению разности расходов Δq ставят в соответствие выходные сигналы (для электромагнитных расходомеров ЭМР - напряжение) с каждой пары градуируемых расходомеров: напряженные прямом U1 и обратном U2 трубопроводах, которые заносят в индикатор 38. Согласно составленным алгоритму и программе, данную операцию выполняют, как правило, в не менее чем в пяти точках по расходу в прямом трубопроводе q1i (i=1…5) и не менее, чем в трех точках по разности расходов (j=1…3). При каждом заданном значении j=1…3 строят зависимость между напряжением обратном U2 и прямом U1 трубопроводах градуируемых пар объемных расходомеров 7, 9 или 8, 10, которые аппроксимируют прямыми фиг. 2 - фиг. 4. Эти прямые являются градуировочными характеристиками канала прямого измерения положительной разности объемных расходов воды при заданных значениях положительной разности Δqj>0. (коэффициент преобразования градуируемых ЭМР с номинальным диаметром DN 15 несколько мкВ/м2). Величины напряженные U1. и U2, показанные на фиг. 2-4, в процентах от верхнего предела измерений расходомеров (одинакового для всех одновременно градуируемых пар расходомеров 7, 9 или 8, 10).Stage 3. The second mode of operation of the device is reproduced, water (coolant) leaks are set, and the difference in the volumetric flow rates of water in the direct and return pipelines is set to be greater than zero Δq = q 1 -q 2 > 0. At the same time, pairs of volumetric flow meters 7, 9 or 8, 10 are calibrated (verified) in the measuring section 6 by the method of direct measurement of the positive difference in flow rates according to values directly reproducible: the first reference block 26 is the flow rate value in the direct pipeline q 1 and the second reference block 26 'values the value of the difference in water flow rates Δq, with a predetermined small error. Further, the reproduced value of the difference in flow rates Δq is associated with the output signals (for electromagnetic flowmeters EMR - voltage) from each pair of calibrated flowmeters: strained by the forward U 1 and reverse U 2 pipelines, which are entered into the indicator 38. According to the compiled algorithm and program, this operation is performed , as a rule, at no less than five points on the flow rate in the direct pipeline q 1i (i = 1… 5) and at least at three points on the difference in flow rates (j = 1… 3). For each given value j = 1 ... 3, a relationship is plotted between the reverse voltage U 2 and the forward U 1 pipelines of the calibrated pairs of volumetric flow meters 7, 9 or 8, 10, which are approximated by the straight lines of FIG. 2 to FIG. 4. These straight lines are the calibration characteristics of the channel for direct measurement of the positive difference in the volumetric flow rates of water at the given values of the positive difference Δq j > 0. (the conversion factor of calibrated EMFs with a nominal diameter of DN 15 is several μV / m 2 ). Stress quantities U 1 . and U 2 shown in FIG. 2-4, as a percentage of the upper measurement limit of the flow meters (the same for all simultaneously calibrated pairs of flow meters 7, 9 or 8, 10).

Прямое измерение заданной положительной разности объемных расходов Δq=q1-q2>0 осуществляют, когда управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода 3 на прямом трубопроводе полностью открыт, а запорные вентили 36 и 37 третьем эталонном байпасном блоке 26'' закрыты, а втором эталонном байпасном блоке 26' запорные вентили 16, 17 открыты. Грубую регулировку расхода теплоносителя (воды), подаваемого во второй эталонный блок 26' осуществляют управляемым регулирующим вентилемОТ 11 на обратном трубопроводе. Затем задают значения разности объемных расходов воды большие нуля Δq=q1-q2>0, тем, что управляемым регулирующим вентилем ОТ 11 на обратном трубопроводе часть воды (расход которой несколько больший задаваемой разности расходов, примерно на 10-15%) минуя градуируемые расходомеры 9, 10 на обратном трубопроводе, проходит через второй эталонный блок, где это значение расхода точно измеряют эталонными расходомерами 13, 14, 13', 14'. Далее значение этото расхода управляемыми регулирующими вентилями 15, 15' во втором эталонном блоке по показаниям эталонных расходомеров 13, 14, 13', 14' максимально приближают к значению задаваемой разности расходов. Число повторений этих циклов, при каждом значении воспроизводимой разности расходов Δq=q1-q2>0, определяют в зависимости от требований решаемой задачи. Но для возможности использования известных критериев грубых промахов, число таких циклов должно быть не менее четырех. При многократном повторении эксперимента повышают точность градуировки пар расходомеров.Direct measurement of the given positive difference in volumetric flow rates Δq = q 1 -q 2 > 0 is carried out when the controlled control valve of the straight pipeline 3 on the straight pipeline is fully open, and the shut-off valves 36 and 37 are closed by the third reference bypass block 26 '', and the second reference bypass block 26 'the shut-off valves 16, 17 are open. Coarse adjustment of the flow rate of the coolant (water) supplied to the second reference block 26 'is carried out by a controlled control valve OT 11 on the return pipeline. Then, the values of the difference in volumetric flow rates of water are set greater than zero Δq = q 1 -q 2 > 0, so that a part of the water on the return pipeline controlled by the control valve OT 11 (the flow of which is slightly greater than the set flow rate difference, by about 10-15%) flow meters 9, 10 on the return pipeline, passes through the second reference block, where this flow rate is accurately measured by reference flow meters 13, 14, 13 ', 14'. Further, the value of this flow rate controlled by the control valves 15, 15 'in the second reference block according to the readings of the reference flow meters 13, 14, 13', 14 'is as close as possible to the value of the set flow rate difference. The number of repetitions of these cycles, for each value of the reproducible difference in flow rates Δq = q 1 -q 2 > 0, is determined depending on the requirements of the problem being solved. But to be able to use the well-known criteria for gross blunders, the number of such cycles should be at least four. With repeated repetition of the experiment, the accuracy of the calibration of the pairs of flow meters is increased.

4 этап. Создают третий рабочий режим для устройства градуировки пар объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 - отрицательной разности расходов в прямом и обратном трубопроводах. Для этого в обратном трубопроводе задают объемный расход воды, который больше чем в прямом трубопроводе -Δq=q1-q2<0. Градуировочную характеристику -Δq=q1-q2=-Δq(U1,U2) каждой пары объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10, установленных на измерительном участке 6 при заданных значениях отрицательной разности объемных расходов -Δq=q1-q2<0 в зависимости от выходных сигналов градуируемой пары объемных расходомеров: где U1 - напряжения с выхода объемного расходомера на прямом трубопроводе и U2 - обратном трубопроводе, и получают как:Stage 4. A third operating mode is created for the device for calibrating pairs of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10 - the negative difference in flow rates in the direct and return pipelines. For this, the volumetric flow rate of water is set in the return pipeline, which is greater than in the direct pipeline -Δq = q 1 -q 2 <0. Calibration characteristic -Δq = q 1 -q 2 = -Δq (U 1 , U 2 ) of each pair of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10, installed on the measuring section 6 at given values of the negative difference in volumetric flow rates -Δq = q 1 - q 2 <0 depending on the output signals of the calibrated pair of volumetric flow meters: where U 1 - voltages from the outlet of the volumetric flow meter on the forward pipeline and U 2 - return pipeline, and obtained as:

- задают отрицательную разность объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах при полностью открытом вентиле ОТ 11 на обратном трубопроводе 2 и закрытых запорных вентилях 16, 17 на втором эталонном байпасном блоке 26', отсекающих второй эталонный блок, то есть создают полностью беспрепятственное течение теплоносителя по трубопроводу 2. Тогда предварительно при полностью закрытом управляемом регулирующем вентиле прямого трубопровода 3 на прямом трубопроводе 1 и открытых запорных вентилях 36, 37 в третьем эталонном байпасном блоке 26'' объемные эталонные расходомеры 33, 34 и 33', 34', предварительно градуируют по исходному эталону 20. с пределами допускаемой относительной погрешности объемных эталонных расходомеров 33, 34 и 33', 34' пренебрежимо малыми по сравнению с допускаемыми пределами относительной погрешности градуируемых объемных расходомеров 7-10. Для этого отношение пределов допускаемых погрешностей эталонных расходомеров 33, 34 и 33', 34' и поверяемых расходомеров 7 - 10 обеспечивают не более 1:3. Такое отношение погрешностей у эталонных расходомеров и градуируемых (поверяемых) расходомеров 7-10 задают для всех эталонных блоков (первого, второго, третьего). Это достигают градуировкой по исходному эталону 20 с набором представительной статистики результатов градуировки. Наличием в каждом эталонном блоке в каждой эталонной системе, двух и более последовательно установленных эталонных расходомеров, достигают повышения точности и надежности измерений объемного расхода, что регламентировано по ГОСТ Р 8.608.- set a negative difference in volumetric flow rates in the direct and return pipelines with a fully open valve OT 11 on the return pipeline 2 and closed shut-off valves 16, 17 on the second reference bypass block 26 ', cutting off the second reference block, that is, they create a completely unobstructed flow of the coolant through the pipeline 2. Then, with a fully closed controlled control valve of the straight pipeline 3 on the straight pipeline 1 and open shut-off valves 36, 37 in the third reference bypass block 26 '', the volumetric reference flow meters 33, 34 and 33 ', 34' are pre-calibrated against the original standard 20.with the limits of the permissible relative error of volumetric reference flow meters 33, 34 and 33 ', 34' are negligible in comparison with the permissible limits of the relative error of the calibrated volumetric flow meters 7-10. For this, the ratio of the limits of permissible errors of reference flow meters 33, 34 and 33 ', 34' and verified flow meters 7 - 10 provide no more than 1: 3. This ratio of errors for reference flow meters and calibrated (verified) flow meters 7-10 is set for all reference blocks (first, second, third). This is achieved by calibrating against the original standard 20 with a set of representative statistics of the calibration results. The presence in each reference block in each reference system, two or more sequentially installed reference flow meters, achieve an increase in the accuracy and reliability of volumetric flow measurements, which is regulated by GOST R 8.608.

Конкретное значения отрицательной разности расходов воды в прямом и обратном трубопроводах задают следующим образом. С помощью управляемого регулирующего вентиля 3 расход воды, соответствующий воспроизводимой разности объемных расходов (-5; -10% и т.п.от расхода в обратном трубопроводе 2, например, для ЭМР с номинальным диаметром DN50 от 0,06 до 60 м3/ч) подают в третий эталонный байпасный блок 26'' минуя градуируемые расходомеры 7, 8, расположенные на прямом трубопроводе. Для этого в третий эталонный байпасный блок 26'' сначала подают расход воды несколько больший, чем требуемое значение разности объемных расходов Δqj. Затем необходимое значение отрицательной разности объемных расходов устанавливают управляемыми регулирующими вентилями третьего эталонного блока 35, 35' по показаниям объемных эталонных расходомеров 33, 34. 33' 34' находящихся в третьем эталонном байпасном блоке, максимально приближают к заданному значению разности объемных расходов воды Δqj. Для построения градуировочной характеристики пары каждой пары объемных расходомеров при заданном значении разности объемных расходов Δqi., эксперимент проводят не менее, чем при пяти значениях расхода q2i (т.е. i=1, …, 5), в обратном трубопроводе в диапазоне измерений градуируемого ЭМР. При этом значения расхода в прямом трубопроводе определяют как q1i=q2i-Δqj. Далее для заданного значения Δqj строят градуировочную характеристику в виде прямой фиг. 4. Подобные градуируовочные характеристики строят не менее чем для трех заданных значений разности объемных расходов Δqj. (т.е. j=1, …, 3).The specific values of the negative difference in water flow rates in the direct and return pipelines are set as follows. Using a controlled control valve 3, a water flow corresponding to a reproducible difference in volumetric flow rates (-5; -10%, etc., of the flow rate in the return line 2, for example, for an EMF with a nominal diameter of DN50 from 0.06 to 60 m 3 / h) is fed into the third reference bypass block 26 '' bypassing the calibrated flow meters 7, 8 located on the straight pipeline. For this, the third reference bypass unit 26 '' is first fed with a water flow rate slightly greater than the required value of the difference in volumetric flow rates Δq j . Then the required value of the negative difference in volumetric flow rates is set by the controlled control valves of the third reference block 35, 35 'according to the readings of the volumetric reference flow meters 33, 34. 33' 34 'located in the third reference bypass unit, as close as possible to the set value of the difference in volumetric flow rates of water Δq j . To build a calibration characteristic of a pair of each pair of volumetric flow meters at a given value of the difference in volumetric flow rates Δq i. , the experiment is carried out at least at five values of the flow rate q 2i (ie i = 1, ..., 5), in the return pipeline in the measurement range of the calibrated EMR. In this case, the flow rate values in the direct pipeline are determined as q 1i = q 2i -Δq j . Further, for a given value Δq j, a calibration characteristic is plotted in the form of a straight line in FIG. 4. Similar calibration characteristics are plotted for at least three predetermined values of the difference in volumetric flow rates Δq j . (i.e. j = 1, ..., 3).

Коэффициенты преобразование каждой пары градуируемых объемных расходомеров определяют и запоминают индикаторе 38.Conversion coefficients of each pair of graduated volumetric flow meters are determined and stored by indicator 38.

5 этап. По результатам измерений на этапах 1-4. Для получения на выходе пар градуируемых объемных расходомеров 7-10 полезных напряжений U1, U2. без содержания напряжений шумов и помех (напряжения холостого хода U1x.x., U2x.x.), из измеренного общего значения напряжения U1Общ., U1Общ., отделяют напряжения холостого хода, для трех рабочих режимах работы устройства. При этом задают разности объемных расходов парой градуируемых объемных расходомеров равны нулю Δq=q1-q2=0, положительный Δq и отрицательный -Δq. Затем определяют полезные сигналы на выходе указанной пары объемных расходомеров для каждой случи как:

Figure 00000010
где U1Общ., U1х.х. и U1Общ., U2х.х.. Эти пары сигналов в прямом и обратном трубопроводах между собой не коррелированны, то есть коэффициент корреляции равен нулю. Следовательно, получают на выходе полезные сигналы U1, U2 градуируемых объемных расходомеров без шумов от устройств и внешних электромагнитных помех. И, эти сигналы несут информацию о значениях и качестве объемных расходов прямом U1 ~ q1, обратном U2 ~ q2 трубопроводах и разностях объемных расходов пар расходомеров 7, 9 и 8, 10 положительных Δq=Δq(U1, U2)>0; равных нулю Δq=Δq(U1, U2)=0; отрицательных; - Δq=-Δq(U1, U2)<0 измерительном участке 6 с методом прямого измерения определяют и запоминают в индикаторе.Stage 5. Based on the results of measurements at stages 1-4. To obtain at the output pairs of calibrated volumetric flow meters 7-10 useful voltages U 1 , U 2 . free of noise and interference voltages (open circuit voltage U 1x.x. , U 2x.x. ), from the measured total voltage value U 1 , U 1 , separate the no-load voltage, for three operating modes of the device. In this case, the differences in volumetric flow rates by a pair of graduated volumetric flow meters are set equal to zero Δq = q 1 -q 2 = 0, positive Δq and negative -Δq. Then useful signals are determined at the output of the specified pair of volumetric flow meters for each case as:
Figure 00000010
where U 1 General. , U 1х.х. and U 1 General , U 2х.х. ... These pairs of signals in the forward and backward pipelines are not correlated with each other, that is, the correlation coefficient is zero. Consequently, useful signals U 1 , U 2 of calibrated volumetric flow meters are obtained at the output without noise from devices and external electromagnetic interference. And, these signals carry information about the values and quality of volumetric flow rates in the forward U 1 ~ q 1 , reverse U 2 ~ q 2 pipelines and the differences in the volume flow rates of pairs of flow meters 7, 9 and 8, 10 positive Δq = Δq (U 1 , U 2 ) >0; equal to zero Δq = Δq (U 1 , U 2 ) = 0; negative; - Δq = -Δq (U 1 , U 2 ) <0 measuring section 6 with the direct measurement method is determined and stored in the indicator.

6 этап. Учитывают то, что отрицательная разность объемных расходов при измерениях тепловой энергии и массы теплоносителя, отобранного из тепловой сети в подавляющем большинстве случаев, возникает в УЗВСТ. Учитывают также, что теплосчетчики, представляют собой измерительные системы вида ИС-1 по ГОСТ Р 8.596. Алгоритм вычисления тепловой энергии Q и массы теплоносителя, отобранного из тепловой сети AM, основан на непосредственной реализации уравнений измерений этих величин, приведенных в МИ 2412-97 ГСОЕИ ''Водяные системы теплоснабжения. Для УЗВСТ применяют уравнение измерений равнения измерений тепловой энергии, имеющее вид:Stage 6. It is taken into account that the negative difference in volumetric flow rates when measuring thermal energy and the mass of the coolant taken from the heating network in the overwhelming majority of cases occurs in the UZVST. It is also taken into account that heat meters are measuring systems of the type IS-1 in accordance with GOST R 8.596. The algorithm for calculating the thermal energy Q and the mass of the coolant taken from the heat network AM is based on the direct implementation of the equations for measuring these quantities given in MI 2412-97 GSOEI `` Water heat supply systems. For UZVST, the equation of measurement of equalization of measurements of thermal energy is used, which has the form:

Figure 00000011
Figure 00000011

где mii(Pi,ti) qi, mi - массовый, qi - объемный расход; ρii(Pi,ti) -плотность, a hi=hi(Pi,ti) - энтальпия теплоносителя как функция давления Pi и температуры ti в измерительном сечении i-ого трубопровода, вычисляют по ГСССД 187-99 Вода. Удельный объем и энтальпия при температуре 0…1000°С и давлениях 0,001…1000 МПа. Таблицы справочных данных ГСССД, Госстандарт, М: изд-во Стандартов, 1999. Нижние индексы у величин расхода, плотности, температуры, давления и энтальпии соответствуют: i=1 прямому, а i=2 обратному трубопроводам; hXB -энтальпия холодной (подпиточной) воды (теплоносителя), τ - время, изменяющееся в интервале от τ0 - начало, τ1 - окончание отчетного периода.where m i = ρ i (P i , t i ) q i , m i - mass, q i - volumetric flow; ρ i = ρ i (P i , t i ) -density, ah i = h i (P i , t i ) is the enthalpy of the coolant as a function of pressure P i and temperature t i in the measuring section of the i-th pipeline, calculated by GSSSD 187-99 Water. Specific volume and enthalpy at a temperature of 0 ... 1000 ° C and pressures of 0.001 ... 1000 MPa. Tables of reference data GSSSD, Gosstandart, M: Publishing House of Standards, 1999. The subscripts for the values of flow rate, density, temperature, pressure and enthalpy correspond to: i = 1 direct, and i = 2 return pipelines; h XB is the enthalpy of cold (make-up) water (heat carrier), τ is the time varying in the interval from τ 0 - the beginning, τ 1 - the end of the reporting period.

Причем для идеально закрытых систем (в которых утечка теплоносителя пренебрежимо мала, т.е. когда разность массовых расходов теплоносителя равна нулю, m1-m2=0;) уравнение измерений тепловой энергии Q1 переходит в следующее уравнение измерений:Moreover, for ideally closed systems (in which the leakage of the coolant is negligible, i.e. when the difference in the mass flow rates of the coolant is zero, m 1 -m 2 = 0;) the equation for measuring the thermal energy Q 1 turns into the following measurement equation:

Figure 00000012
Figure 00000012

Причем уравнение измерений тепловой энергии Q0 соответствует уравнению измерений для закрытой водяной системы теплоснабжения, установленное в нормативном документе ''Методика осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя''. Утверждена Приказом Минстроя России от 17.03.2014 N 99/ПР и зарегистрирована в Минюсте России 12.09.2014, №34040.Moreover, the equation for measuring thermal energy Q 0 corresponds to the measurement equation for a closed water heat supply system, established in the regulatory document `` Methodology for the implementation of commercial metering of thermal energy, heat carrier ''. Approved by Order of the Ministry of Construction of Russia dated 17.03.2014 N 99 / PR and registered with the Ministry of Justice of Russia on 12.09.2014, No. 34040.

Тогда как в прототипе используют уравнение измерений тепловой энергии, которое имеет вид:Whereas in the prototype, the equation for measuring thermal energy is used, which has the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

Когда утечка теплоносителя пренебрежимо мала, т.е. m1-m2=0; уравнение Q2 не переходит в уравнение Q0.When the coolant leakage is negligible, i.e. m 1 -m 2 = 0; the equation Q 2 does not go over into the equation Q 0 .

Согласно составленному алгоритму и программе все математические действие на всех этапах градуировки пар объемных расходомеров регистрируют в индикаторном блоке, который функционально связан с основными блоками устройства.According to the compiled algorithm and program, all mathematical actions at all stages of calibration of pairs of volumetric flow meters are recorded in an indicator unit, which is functionally connected with the main units of the device.

Канал прямого измерения разности объемных расходов является сложным измерительным каналом по ГОСТ Р 8.596, на входы которого подают выходные электрические сигналы с расходомеров, установленных в прямом и обратном трубопроводах. При определении значений разности объемных расходов в двух трубопроводах с помощью канала методом прямого измерения разности объемных расходов не применяют операцию вычитания объемных расходов, и являющуюся источником большой методической суммарной погрешности при измерений тепловой энергии, измеренных расходомерами.The channel for direct measurement of the difference in volumetric flow rates is a complex measuring channel in accordance with GOST R 8.596, the inputs of which are supplied with output electrical signals from flow meters installed in the forward and backward pipelines. When determining the values of the difference in volumetric flows in two pipelines using a channel by the method of direct measurement of the difference in volumetric flows, the operation of subtracting volumetric flows is not used, and is a source of a large methodical total error in measuring heat energy measured by flow meters.

При индивидуальной градуировке пар объемных расходомеров 7, 9 и 8, 10 наиболее высокую точность достигают для расходомеров, с линейной градуировочной характеристикой. Этому требованию в наибольшей степени удовлетворяют электромагнитные расходомеры, что подтверждает нормативный документ Р 50.2.026-2002.With individual calibration of pairs of volumetric flow meters 7, 9 and 8, 10, the highest accuracy is achieved for flow meters with a linear calibration characteristic. This requirement is best met by electromagnetic flow meters, which is confirmed by the regulatory document R 50.2.026-2002.

Технико-экономический эффект в изобретении повышается за счет введения в теплосчетчике канала прямого измерения разности объемных расходов. Повышают точность прямого измерения нулевой, положительной и отрицательной разности объемных расходов. В условно закрытых и открытых водяных системах теплоснабжения. С применением способа градуировки пар объемных расходомеров, установленных в прямом и обратном трубопроводах без применения таких действия как вычитания значений объемных расходов. Тем самым решают поставленные задачи, т.е. повышают точность измерений тепловой энергии и массы отобранного из сети теплоносителя в условно закрытых и открытых водяных системах теплоснабжения. И, в том числе, в отличие от прототипа, градуируют пары объемных расходомеров при отрицательных значениях разности объемных расходов, и сохраняют возможность поточной градуировки (поверки) пар расходомеров теплосчетчиков.The technical and economic effect in the invention is increased due to the introduction in the heat meter of a channel for direct measurement of the difference in volumetric flow rates. Increase the accuracy of direct measurement of zero, positive and negative differences in volumetric flow rates. In conditionally closed and open water heat supply systems. Using the method of calibrating pairs of volumetric flow meters installed in the flow and return pipelines without the use of such actions as subtracting the values of volumetric flow rates. Thus, they solve the assigned tasks, i.e. increase the accuracy of measurements of thermal energy and mass of the coolant taken from the network in conditionally closed and open water heat supply systems. And, in particular, in contrast to the prototype, pairs of volumetric flow meters are calibrated at negative values of the difference in volumetric flow rates, and retain the possibility of in-line calibration (verification) of pairs of heat meters.

В обществе с ограниченной ответственностью ''Альтернативные энергетические технологии'' ООО АЭТ было установлено, что существенное повышение точности достигают путем измерений отрицательной разности объемных расходов, благодаря чему достигают значительно точнее устанавливать факт засорения теплосетевой воды. Это означает, что вода содержит свободный воздух в виде пузырей, это существенно повышает погрешность измерений, кроме того, приносит огромный вред, поскольку свободный кислород из воздуха приводит к быстрому окислению металла и, как следствие, значительному ускорению износа тепловых сетей и досрочному выводу их из строя.In the limited liability company "Alternative Energy Technologies" LLC AET, it was found that a significant increase in accuracy is achieved by measuring the negative difference in volumetric flow rates, due to which it is much more accurate to establish the fact of clogging of the heating network water. This means that water contains free air in the form of bubbles, this significantly increases the measurement error, in addition, it brings enormous harm, since free oxygen from the air leads to rapid oxidation of the metal and, as a consequence, a significant acceleration of the wear of heating networks and their early removal from building.

Выделение воздуха в свободное состояние приводит и к значительному увеличению погрешности измерений массы отобранного из сети теплоносителя, поскольку плотность водо-воздушной смеси определяется по измеренным значениям температуры и давления, а также зависимостям ГСССД 188-99, предназначенным для деаэрированной воды. Кроме того, массовые расходомеры в теплосчетчиках не применяются, в виду их высокой стоимости и не достаточного диапазона измерений, значительно меньшего по сравнению с объемными расходомерами.The release of air into a free state also leads to a significant increase in the measurement error of the mass of the coolant taken from the network, since the density of the water-air mixture is determined from the measured values of temperature and pressure, as well as the dependences of GSSSD 188-99, intended for deaerated water. In addition, mass flow meters are not used in heat meters due to their high cost and insufficient measurement range, which is much smaller in comparison with volumetric flow meters.

Пусть показания средств расходомеров будут M1 и М2, а значения их относительных погрешностей при выполнении измерений будут δ1 и δ2. Требуется найти погрешность измерений разностиLet the readings of the flow meters be M 1 and M 2 , and the values of their relative errors during measurements will be δ 1 and δ 2 . It is required to find the measurement error of the difference

ΔМ=М12,ΔM = M 1 -M 2 ,

Абсолютные погрешности измеряемых величин определяют какThe absolute errors of the measured values are defined as

Δ1=M1δ1 и Δ22δ2.Δ 1 = M 1 δ 1 and Δ 2 = M 2 δ 2 .

Измеренные значения массы теплоносителя с учетом погрешности пары расходомеров определяют какThe measured values of the mass of the coolant, taking into account the error of a pair of flow meters, are determined as

М1111M1 и М2222М2.M 1 + Δ 1 = M 1 + δ 1 M 1 and M 2 + Δ 2 = M 2 + δ 2 M 2 .

Абсолютная погрешность измерений разности ΔM по определению равнаThe absolute measurement error of the difference ΔM is, by definition, equal to

ΔΔM=(М11M122М2)-(M12)Δ ΔM = (M 1 + δ 1 M 1 -M 22 M 2 ) - (M 1 -M 2 )

Тогда относительная погрешность измерений разности ΔM запишется какThen the relative measurement error of the difference ΔM will be written as

Figure 00000014
Figure 00000014

после приведения подобных членов, получают окончательноafter bringing similar members, they finally receive

Figure 00000015
Figure 00000015

Следует отметить, что формула (8) справедлива для разности значений любых физических величин (температур, давлений, расходов и т.д.), а также погрешностей δ1 и δ2 любых знаков. Применительно к измерению разности масс теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах эта формула приводится в нормативном документе МИ 2553-99. ГСОЕИ. ''Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения''.It should be noted that formula (8) is valid for the difference in the values of any physical quantities (temperatures, pressures, flow rates, etc.), as well as errors δ 1 and δ 2 of any signs. With regard to the measurement of the difference in the masses of the coolant in the direct and return pipelines, this formula is given in the normative document MI 2553-99. GSOEE. '' Heat energy and heat carrier in heat supply systems. Measurement error estimation technique. Basic Provisions ''.

Для наглядности применения формулы для определения погрешности 6 рассматривают в устройстве градуировки пары объемных расходомеров ряд практических примеров, в которых определяют относительную погрешность измерений массы условно отобранного из сети теплоносителя.For clarity of application of the formula for determining the error 6, a number of practical examples are considered in the device for calibrating a pair of volumetric flow meters, in which the relative error in measuring the mass of the coolant conditionally taken from the network is determined.

Для простоты в приведенных ниже примерах учитывают только погрешность расходомеров. Пределы допускаемой относительной погрешности обоих расходомеров в составе теплосчетчика составляют ±1%. (следовательно, такими же по условию будут пределы погрешности измерений массы по каждому трубопроводу).For simplicity, the examples below only take into account flowmeter uncertainty. The limits of the permissible relative error of both flow meters as part of the heat meter are ± 1%. (consequently, the same by the condition will be the error limits of mass measurements for each pipeline).

Пусть измеренные значения массы теплоносителя на прямом трубопроводе M1=90 т, на обратном М2=100 т. Эти данные гипотетические, поскольку реализуются при очень сильном засорении воды воздухом. При этом погрешность измерения массы определяют как: а. Пара расходомеров не согласованная. Пусть действительные значения погрешностей расходомеров, полученные на устройстве градуировки составляют δ1=-0,6% и δ2=+0,3%, подставляя их (δ) получаютLet the measured values of the mass of the coolant on the direct pipeline M 1 = 90 tons, on the return pipeline M 2 = 100 tons. These data are hypothetical, since they are realized with a very strong clogging of water with air. In this case, the error in measuring the mass is determined as: a. The pair of flow meters is not matched. Let the actual values of the flow meter errors obtained on the calibration device be δ 1 = -0.6% and δ 2 = + 0.3%, substituting them (δ), we obtain

Figure 00000016
Figure 00000016

б. Пара расходомеров согласованная. Пусть действительные значения погрешностей расходомеров на устройстве градуировки, по абсолютной величине будут такими же, как и в примере а, но знаки у них будут одинаковыми, отрицательными, т.е. δ1=-0,6% и δ2=-0,3%. Тогда получаютb. The pair of flow meters is coordinated. Let the actual values of the errors of the flow meters on the calibration device, in absolute value, be the same as in example a, but their signs will be the same, negative, i.e. δ 1 = -0.6% and δ 2 = -0.3%. Then get

Figure 00000017
Figure 00000017

Видно, что согласование расходомеров по метрологическим характеристикам дает ощутимое повышение точности измерений.It can be seen that matching of flow meters in terms of metrological characteristics gives a tangible increase in the measurement accuracy.

в. Пусть выбирают пару согласованных расходомеров, а значения их погрешностей, как и в примере 6 будут δ1=-0.6% и δ2=-0.3%, но измеренные значения массы составят М1=99 т и М2=100 т., тогдаin. Let a pair of matched flow meters be selected, and the values of their errors, as in example 6, will be δ 1 = -0.6% and δ 2 = -0.3%, but the measured values of the mass will be M 1 = 99 t and M 2 = 100 t, then

Figure 00000018
Figure 00000018

Следовательно, для случая, рассмотренного в последнем примере, согласование расходомеров по метрологическим характеристикам не дает никакого эффекта.Consequently, for the case considered in the last example, matching flow meters according to metrological characteristics does not give any effect.

Таким образом, из приведенных выше примеров видно, что основным источником погрешности измерений разности масс является применение метода измерений разности масс по разности показаний расходомеров. Погрешность измерений разности масс, при вычитании показаний расходомеров неприемлемо высока, даже если погрешности обоих расходомеров находятся в допускаемых пределах и согласованы по знаку.Thus, it can be seen from the above examples that the main source of error in measuring the difference in mass is the application of the method for measuring the difference in mass from the difference in readings of flow meters. The error in measuring the difference in mass, when subtracting the readings of the flow meters, is unacceptably high, even if the errors of both flow meters are within acceptable limits and are matched in sign.

Анализ формулы погрешности определения массы отобранного из сети теплоносителя по разности показаний расходомеров позволяет сделать следующие выводы:Analysis of the formula for the error in determining the mass of the coolant taken from the network based on the difference in flow meter readings allows us to draw the following conclusions:

Если знаки погрешностей обоих расходомеров совпадают, это значит, погрешность измерений разности масс уменьшается. Однако подбирать расходомеры в согласованную пару на расходомерной установке не целесообразно т.к. погрешности обоих расходомеров на реальных объектах носят случайный характер, и не сохраняют стабильность во времени, даже оставаясь при этом в допускаемых пределах.If the signs of the errors of both flow meters coincide, this means that the error in the measurements of the difference in mass decreases. However, it is not advisable to select flowmeters in a matched pair on a flow metering unit, since the errors of both flow meters on real objects are of a random nature, and do not remain stable over time, even while remaining within the permissible limits.

Уменьшение значения измеряемой величины М12 приводит к возрастанию погрешности ее измерений не зависимо от величин и знаков погрешностей обоих средств измерений.A decrease in the value of the measured value M 1 -M 2 leads to an increase in the error of its measurements, regardless of the values and signs of errors of both measuring instruments.

Таким образом, повышать точность измерений разности масс, можно только отказавшись от применения косвенного метода измерений и перейти, как предлагается в предполагаемом изобретении к способу прямого измерения искомой разности.Thus, to increase the accuracy of measurements of the mass difference, one can only abandon the use of the indirect measurement method and go, as proposed in the proposed invention, to the method of direct measurement of the desired difference.

Ошибки при измерении объемного расхода теплоносителя могут возникать из-за паразитного напряжения между электродами расходомера. Эти напряжения появляются вследствие гальванических потенциалов между электродами и другими металлическими частями, а также при поляризации расходомера напряжением постоянного напряжения. Величина случайных шумов, возникающих в расходомере, и влияние внешних электромагнитных полей увеличивается с ростом сопротивления теплоносителя между электродами.Errors in measuring the volumetric flow rate of the heating medium can occur due to stray voltage between the electrodes of the flow meter. These voltages arise due to galvanic potentials between electrodes and other metal parts, as well as when the flow meter is polarized with a DC voltage. The magnitude of random noise arising in the flow meter and the influence of external electromagnetic fields increase with an increase in the resistance of the coolant between the electrodes.

Наилучшие результаты при градуировке (поверке) пар электромагнитных расходомеров по разности расходов, могут быть достигнуты для теплосчетчиков выпущенных из производства с отработанной технологией и качественной сборкой. Например, теплосчетчики типа КМ-5, использованы в предлагаемом устройстве.The best results when calibrating (checking) pairs of electromagnetic flowmeters by the difference in flow rates can be achieved for heat meters released from production with proven technology and high-quality assembly. For example, heat meters of the KM-5 type are used in the proposed device.

Claims (5)

1. Устройство градуировки пар объемных расходомеров в теплосчетчиках для закрытых и открытых систем теплоснабжения, содержащее прямой, обратный трубопроводы, управляемый регулирующий вентиль обратного трубопровода, два последовательно соединенных колена, оборотную емкость, измерительный участок, градуируемые пары объемных расходомеров, выходной трубопровод, всасывающий трубопровод, нагнетающий блок, блок исходного эталона, содержащего распределитель, направляющий поток воды, два распределительных трубопровода, два переключатели потока воды, два мерника, два сливных трубопровода, первый, второй эталонные блоки, индикатор, первый эталонный блок содержит не менее двух эталонных систем, в каждой не менее двух объемных расходомеров и управляемый регулирующий вентиль первого эталонного блока, байпасный второй эталонный блок содержит не менее двух эталонных систем, каждая из которых содержит не менее двух объемных расходомеров и управляемый регулирующий вентиль второго эталонного блока, запорные вентили, которые соединяют его с обратным трубопроводом и обеспечивают или прекращают подачу воды, прямой и обратный трубопроводы могут быть разделены группой колен либо вытянуты в одну линию, трубопроводы прямой и обратный содержат градуируемые пары объемных расходомеров от одной пары и более, на выходе обратного трубопровода присоединен управляемый регулирующий вентиль обратного трубопровода, на входе в прямой трубопровод присоединен первый эталонный блок, в который вода подается из оборотной емкости нагнетателем по всасывающему трубопроводу, причем в процессе градуировки объемных эталонных расходомеров вода через выходной трубопровод поступает в блок исходного эталона, либо в мерник, либо через сливные трубопроводы в оборотную емкость, блок исходного эталона содержит распределитель потока воды, который в зависимости от измеряемого расхода направляет воду по соответствующему направляющему трубопроводу в мерник соответствующего объема, в который при подаче команды на измерение поток направляется соответствующим переключателем потока воды, все управляемые и сигнальные выводы соединяют с индикатором, отличающееся тем, что дополнительно введены третий эталонный байпасный блок, управляемый регулирующий вентиль третьего эталонного блока, два запорных вентиля, причем третий эталонный байпасный блок содержит не менее двух эталонных систем, каждая из которых содержит не менее двух объемных расходомеров, управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода, оба запорных вентиля соединены с прямым трубопроводом, эти вентили полностью открыты или закрыты, тогда расход воды или есть, или отсутствует, управляющий регулируемый вентиль третьего эталонного блока на прямом трубопроводе обеспечивает наличие расхода воды в третьем эталонном блоке, а управляемые регулирующие вентили прямого и обратного трубопроводов на эталонных системах обеспечивают заданное значение отрицательной разности расходов.1. A device for calibrating pairs of volumetric flow meters in heat meters for closed and open heat supply systems, containing a direct, return pipelines, a controlled control valve of a return pipeline, two bends connected in series, a circulating tank, a measuring section, graduated pairs of volumetric flowmeters, an outlet pipeline, a suction pipeline, a pumping block, a block of an initial standard containing a distributor directing the flow of water, two distribution pipelines, two switches for water flow, two measuring tanks, two drain pipelines, the first, second reference blocks, an indicator, the first reference block contains at least two reference systems, each at least two volumetric flow meters and a controlled control valve of the first reference block, the bypass second reference block contains at least two reference systems, each of which contains at least two volumetric flow meters and a controlled control valve of the second reference block, shut-off valves that connect it to the return pipeline and provide or stop the water supply, the direct and return pipelines can be separated by a group of elbows or extended in one line, the direct and return pipelines contain graduated pairs of volumetric flow meters from one pair or more, at the outlet of the return pipeline a controlled control valve of the return pipeline is connected, at the inlet to the straight pipeline, the first reference block is connected, into which water is supplied from the return tank by a blower through the suction pipeline, and in the process of calibrating volumetric reference flow meters, the water flows through the outlet pipeline to the block of the original standard, or to the measurer, or through the drain pipelines into the circulating tank, the block of the initial standard contains a water flow distributor, which, depending on the measured flow rate, directs water through the corresponding directing pipeline to a measuring vessel of the corresponding volume, into which, when a command for measurement is given, sweat ok is directed by the appropriate water flow switch, all controlled and signal outputs are connected to the indicator, characterized in that the third reference bypass unit, the controlled control valve of the third reference unit, two stop valves are additionally introduced, and the third reference bypass unit contains at least two reference systems, each of which contains at least two volumetric flow meters, a controlled control valve of a straight pipeline, both stop valves are connected to a straight pipeline, these valves are fully open or closed, then the water flow is either present or absent, the control variable valve of the third reference block on the straight pipeline provides the presence of a water flow rate in the third reference block, and the controlled control valves of the forward and return pipelines on the reference systems provide the set value of the negative difference in flow rates. 2. Способ градуировки пар объемных расходомеров теплосчетчиков для закрытых и открытых систем теплоснабжения, заключающийся в том, что создают первый рабочий режим градуировки устройства: при одинаковых объемных расходах воды в прямом и обратном трубопроводах, значит при нулевой разности объемных расходов Δq=0 в прямом и обратном трубопроводах, для градуируемых пар объемных расходомеров на измерительном участке методом прямого измерения, согласно составленным алгоритму и программе, реализуют метод прямого измерения разности объемных расходов при Δq=q1-q2=0, получают значения выходных сигналов с выходов объемных расходомеров на прямом U1 и обратном U2 трубопроводах, для этого регулирующий управляемый вентиль обратного трубопровода на обратном трубопроводе полностью открывают, а запорные вентили на втором эталонном блоке полностью закрывают, при этом также строят зависимости выходных сигналов расходомера, расположенного на обратном трубопроводе U2, от значения сигнала с расходомера на прямом трубопроводе U1, при каждом из заданных значений расходов в прямом и обратном трубопроводах и разности объемных расходов, равной нулю Δq=0, получают градуировочную характеристику в виде прямой, она заносится в индикатор; воспроизводят второй режим работы устройства, задают утечки теплоносителя с разностью объемных расходов воды в прямом и обратном трубопроводах больше нуля: Δq=q1-q2>0, при этом градуируют пары объемных расходомеров на измерительном участке методом прямого измерения положительной разности расходов по значениям, непосредственно воспроизводимым: первым эталонным блоком - значения расхода в прямом трубопроводе qx и вторым эталонным блоком - значения разности расходов воды Δq, с заранее заданной малой погрешностью, далее воспроизведенному значению разности расходов Δq ставят в соответствие выходные сигналы с каждой пары градуируемых расходомеров: в прямом - U1 и обратном - U2 трубопроводах, которые заносят в индикатор, задают значения разности объемных расходов воды большие нуля Δq=q1-q2>0, задают тем, что управляемым регулирующим вентилем обратного трубопровода на обратном трубопроводе часть воды, минуя градуируемые расходомеры на обратном трубопроводе, пропускают через второй эталонный блок, где это значение расхода управляемыми регулирующими вентилями второго эталонного блока во втором эталонном блоке по показаниям эталонных расходомеров этого блока корректируют, максимально приближая к значению задаваемой разности расходов, отличающийся тем, что создают третий рабочий режим устройства градуировки пар объемных расходомеров - отрицательной разности расходов в прямом и обратном трубопроводах, для этого в обратном трубопроводе задают объемный расход воды, который больше, чем в прямом трубопроводе - Δq=q1-q2<0, градуировочную характеристику -Δq=q1-q2=-Aq(U1,U2) каждой пары объемных расходомеров, установленных на измерительном участке, получают при заданных значениях отрицательной разности объемных расходов - Δq=q1-q2<0 в зависимости от выходных сигналов градуируемой пары объемных расходомеров: где U1 - напряжения с выхода объемного расходомера на прямом трубопроводе и U2 - обратном трубопроводе, и задают отрицательную разность объемных расходов в прямом и обратном трубопроводах при полностью открытом вентиле на обратном трубопроводе и закрытых запорных вентилях на втором эталонном блоке, отсекающих второй эталонный блок, то есть создают полностью беспрепятственное течение теплоносителя по обратному трубопроводу, тогда предварительно при полностью закрытом управляемом регулирующем вентиле прямого трубопровода на прямом трубопроводе и открытых запорных вентилях на третьем эталонном блоке объемные эталонные расходомеры третьего эталонного блока предварительно градуируют по исходному эталону с пределами допускаемой относительной погрешности объемных эталонных расходомеров, пренебрежимо малыми по сравнению с допускаемыми пределами относительной погрешности градуируемых объемных расходомеров, конкретное значение отрицательной разности расходов воды в прямом и обратном трубопроводах задают следующим образом: с помощью управляемого регулирующего вентиля прямого трубопровода на прямом трубопроводе расход воды, соответствующий воспроизводимой разности объемных расходов, подают в третий эталонный блок, минуя градуируемые расходомеры, расположенные на прямом трубопроводе, для этого в третий эталонный блок сначала подают расход воды, несколько больший, чем требуемое значение разности объемных расходов Δqj, затем необходимое значение отрицательной разности объемных расходов устанавливают управляемыми регулирующими вентилями прямого трубопровода, обратного трубопровода и третьего эталонного блока по показаниям объемных эталонных расходомеров, находящихся в третьем эталонном блоке, максимально приближают к заданному значению отрицательной разности объемных расходов воды.2. A method of calibrating pairs of volumetric flowmeters of heat meters for closed and open heat supply systems, which consists in creating the first operating mode of calibration of the device: at the same volumetric flow rates of water in the direct and return pipelines, it means at a zero difference in volumetric flow rates Δq = 0 in the direct and return pipelines, for the calibrated pairs of volumetric flowmeters at the measuring section by the direct measurement method, according to the developed algorithm and program, the method of direct measurement of the difference in volumetric flow rates at Δq = q 1 -q 2 = 0 is implemented, the values of the output signals from the outputs of the volumetric flowmeters on the direct U 1 and the return U 2 pipelines, for this, the control controlled valve of the return pipe on the return pipe is fully open, and the stop valves on the second reference block are completely closed, while also plotting the dependences of the output signals of the flow meter located on the return pipe U 2 on the value of the signal c flow rate pa on the direct pipeline U 1 , at each of the given values of the flow rates in the direct and return pipelines and the difference in volumetric flow rates equal to zero Δq = 0, a calibration characteristic is obtained in the form of a straight line, it is entered into the indicator; reproduce the second mode of operation of the device, set the leaks of the coolant with the difference in volumetric flow rates of water in the forward and return pipelines greater than zero: Δq = q 1 -q 2 > 0, while the pairs of volumetric flow meters at the measuring section are calibrated by the method of direct measurement of the positive difference of flow rates by values, directly reproducible: the first reference block - the flow rate values in the direct pipeline q x and the second reference block - the values of the water flow rate difference Δq, with a predetermined small error, then the reproduced value of the flow rate difference Δq is matched with the output signals from each pair of calibrated flow meters: - U 1 and return - U 2 pipelines, which are brought into the indicator, set the values of the difference in volumetric flow rates of water greater than zero Δq = q 1 -q 2 > 0, set by the fact that a controlled regulating valve of the return pipeline on the return pipeline, a part of the water, bypassing the calibrated flowmeters on the return pipeline, passed through the second e a coupon block, where this is the flow value controlled by the control valves of the second reference block in the second reference block according to the readings of the reference flow meters of this block is corrected, as close as possible to the value of the set flow rate difference, characterized in that the third operating mode of the device for calibrating pairs of volumetric flow meters is created - a negative flow rate difference in the direct and return pipelines, for this purpose, the volumetric flow rate of water is set in the return pipeline, which is greater than in the direct pipeline - Δq = q 1 -q 2 <0, the calibration characteristic is -Δq = q 1 -q 2 = -Aq (U 1 , U 2 ) of each pair of volumetric flow meters installed on the measuring section is obtained at the given values of the negative difference in volumetric flow rates - Δq = q 1 -q 2 <0, depending on the output signals of the calibrated pair of volumetric flow meters: where U 1 are the voltages from the output of the volumetric flow flow meter in the direct pipeline and U 2 - in the return pipeline, and set a negative difference in volumetric flow rate in the forward and return pipelines with a fully open valve on the return pipe and closed stop valves on the second reference block, cutting off the second reference block, that is, they create a completely unobstructed flow of the coolant through the return pipe, then preliminarily with a fully closed controlled control valve of the direct pipeline on the direct volumetric reference flowmeters of the third reference block are pre-calibrated according to the initial standard with the limits of the permissible relative error of volumetric reference flowmeters, negligible compared to the permissible limits of the relative error of the calibrated volumetric flowmeters, the specific value of the negative difference in water flow rates in the straight line and return pipelines are set as follows: with the help of a controlled control valve of the direct pipeline on the direct pipeline, the water flow corresponding to the of the volumetric flow rate difference to be removed, is fed to the third reference block, bypassing the calibrated flow meters located on the direct pipeline, for this purpose, the third reference block is first fed with a water flow slightly higher than the required value of the volumetric flow rate difference Δq j , then the required value of the negative volume flow rate difference set by controlled control valves of the direct pipeline, return pipeline and the third reference block according to the readings of the volumetric reference flow meters located in the third reference block, as close as possible to the set value of the negative difference in the volumetric flow rates of water. 3. Способ градуировки пар объемных расходомеров в теплосчетчиках для закрытых и открытых систем теплоснабжения по п. 2, отличающийся тем, что при выполнении первого этапа для полного заполнения устройства теплоносителем открывают управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода на прямом трубопроводе и открывают запорные вентили на третьем эталонном блоке.3. A method of calibrating pairs of volumetric flow meters in heat meters for closed and open heat supply systems according to claim 2, characterized in that when performing the first stage, to completely fill the device with a coolant, open the controlled control valve of the straight pipeline on the straight pipeline and open the shut-off valves on the third reference block ... 4. Способ градуировки пар объемных расходомеров в теплосчетчиках для закрытых и открытых систем теплоснабжения по пп. 2, 3, отличающийся тем, что на втором этапе при разности расходов в подающем и обратном трубопроводах, равной нулю Δq=q1-q2=0, закрывают запорные вентили на третьем эталонном блоке и регулирующий управляемый вентиль прямого трубопровода на прямом трубопроводе полностью открывают.4. The method of calibration of pairs of volumetric flow meters in heat meters for closed and open heat supply systems according to PP. 2, 3, characterized in that at the second stage, when the difference in flow rates in the supply and return pipelines is equal to zero Δq = q 1 -q 2 = 0, the shut-off valves on the third reference block are closed and the control valve of the direct pipeline on the direct pipeline is completely opened ... 5. Способ градуировки пар объемных расходомеров в теплосчетчиках для закрытых и открытых систем теплоснабжения по пп. 2, 3, 4, отличающийся тем, что на третьем этапе при разности расходов в подающем и обратном трубопроводах больше нуля Δq=q1-q2>0 управляемый регулирующий вентиль прямого трубопровода на прямом трубопроводе полностью открыт, а запорные вентили на третьем эталонном блоке полностью закрыты.5. Method of calibration of pairs of volumetric flow meters in heat meters for closed and open heat supply systems according to PP. 2, 3, 4, characterized in that at the third stage, when the difference in flow rates in the supply and return pipelines is greater than zero Δq = q 1 -q 2 > 0, the controllable control valve of the direct pipeline on the straight pipeline is fully open, and the shut-off valves on the third reference block completely closed.
RU2019124112A 2019-07-31 2019-07-31 Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof RU2750059C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124112A RU2750059C1 (en) 2019-07-31 2019-07-31 Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124112A RU2750059C1 (en) 2019-07-31 2019-07-31 Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750059C1 true RU2750059C1 (en) 2021-06-21

Family

ID=76504866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124112A RU2750059C1 (en) 2019-07-31 2019-07-31 Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750059C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234689C2 (en) * 2002-08-30 2004-08-20 Саратовский государственный технический университет Automated plant for calibrating checking and testing of heat meters and flowmeters
RU2296959C1 (en) * 2006-03-23 2007-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" Method for calibration of volumetric flow meters of heat counter and device for realization of said method
CN105865586B (en) * 2016-04-26 2018-12-28 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 Heating steam flow online calibration method is arranged in a kind of steam turbine
RU191903U1 (en) * 2019-03-18 2019-08-28 Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные Энергетические Технологии" Heat meter for determining thermal energy and mass of coolant leaks in closed water heat supply systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234689C2 (en) * 2002-08-30 2004-08-20 Саратовский государственный технический университет Automated plant for calibrating checking and testing of heat meters and flowmeters
RU2296959C1 (en) * 2006-03-23 2007-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" Method for calibration of volumetric flow meters of heat counter and device for realization of said method
CN105865586B (en) * 2016-04-26 2018-12-28 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 Heating steam flow online calibration method is arranged in a kind of steam turbine
RU191903U1 (en) * 2019-03-18 2019-08-28 Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные Энергетические Технологии" Heat meter for determining thermal energy and mass of coolant leaks in closed water heat supply systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tawackolian et al. Calibration of an ultrasonic flow meter for hot water
SG177529A1 (en) Upstream volume mass flow verification systems and methods
WO2018083453A1 (en) Improvements in or relating to the monitoring of fluid flow
Ficco et al. Field verification of thermal energy meters through ultrasonic clamp-on master meters
Care et al. Investigation of the pressure response of different Pitot tubes
RU2750059C1 (en) Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof
Chun et al. Water flow meter calibration with a master meter method
Shchelchkov et al. Modification of the equation for mass flow rate (mass) measurement of liquid with account of dynamic influencing factors
RU2296959C1 (en) Method for calibration of volumetric flow meters of heat counter and device for realization of said method
RU2300086C1 (en) Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open heat supply water systems
Khalilov et al. A combined liquid sodium flow measurement system
CN110553702B (en) Flowmeter calibration combined system
RU2310820C1 (en) Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems
RU191903U1 (en) Heat meter for determining thermal energy and mass of coolant leaks in closed water heat supply systems
Adefila et al. Calibration of an averaging pitot tube for gaseous CO 2 flowmetering
RU2729177C1 (en) Method for determination of heat energy and mass of heat carrier leaks in closed water heat supply systems and heat meter for implementation thereof
US12241771B2 (en) Energy correlation flow meters
RU2300088C1 (en) Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open heat supply water systems
RU2300087C1 (en) Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open water heat supply systems
RU2624593C1 (en) Installation for verifying hot water meters
Ficco et al. On the metrological reliability of subsequent verification of thermal energy meters
Chen et al. A new correlation to determine the Lockhart-Martinelli parameter from vertical differential pressure for horizontal venturi tube over-reading correction
Furuichi et al. Actual flow calibration of a feedwater flowmeter using a high Reynolds number facility at NMIJ
RU2383866C2 (en) Heat metre and method for detection of heat carrier thermal energy with direct measurement of flow rates difference with compensation of temperature error
Shchelchkov et al. Technique of Transferring Fluid Mass and Volume Units in a Flow and of Mass and Volumetric Flow Rates of Fluid by Means of Indirect Measurements