Альберт Рашидович Тухватуллин, старший научный сотрудник
отдел метрологического обеспечения средств и систем измерений расхода и количества жидкости
420088
ул. 2-я Азинская, д. 7а
Казань
Al’bert R. Tukhvatullin, Senior Researcher
Department of Metrological Support of Means and Systems for Measuring Flow and Quantity of Liquid
420088
7 а, st. 2nd Azinskaya
Kazan
Установление наивысшей точности национальных первичных эталонов единиц массового и объемного расходов (массы и объема) жидкости (воды) входит в число приоритетов в национальной экономике большинства государств. В Российской Федерации и за рубежом принцип действия эталонов единиц расхода и количества жидкости основан на гравиметрическом методе взвешивания, т. е. на измерении массы жидкости, поступившей в весоизмерительную емкость за определенный интервал времени осреднения. Решающим условием точности результата работы такого эталона являются стабилизация расхода жидкости, а также выбор оптимального способа создания вынужденного течения жидкости в напорном трубопроводе и измерительной линии. Повсеместно принятый метод создания вынужденного течения жидкости путем размещения ее на высоте или подачи с использованием насосов имеет одно неудобное следствие – громоздкость конструкции эталона. Создание такой конструкции влечет за собой экономические, трудовые и временные затраты, что может негативно сказаться на условиях и результатах испытаний. Минимизировать неудобства позволяет принятый в фокус внимания автора новаторский метод активного демпфирования колебаний давления и расхода жидкости, который позволяет исключить необходимость размещения напорного бака на большую высоту над уровнем земли. Данный метод реализован в напорном трубопроводе и измерительной линии эталонной установки 3 Государственного первичного специального эталона единиц массы и объема жидкости в потоке, массового и объемного расходов жидкости ГЭТ 63–2019.
Цель статьи – доказательно обосновывать и экспериментально подтвердить высокую эффективность данного метода.
Результаты экспериментальных исследований изменения абсолютного давления в воздушной подушке и уровня жидкости в напорном баке модуля стабилизации подтвердили работоспособность предложенного метода на основании полученных минимальных значений относительных отклонений мгновенного и усредненного расходов жидкости. Приведенное в статье инженерное решение представляет интерес для хозяйствующих субъектов и коммерческих организаций, заинтересованных в снижении издержек на проведение испытаний объемного расхода (массы и объема) жидкости (воды).
Establishing the pinpoint accuracy of national primary standards for units of mass and volume flow rates (mass and volume) of liquid (water) is a priority in the national economy of most states. In Russia and abroad, the principle of operation of standards for units of flow rate and amount of liquid is based on the gravimetric weighing method, i. e., on measuring the mass of liquid entering a weighing container over a certain averaging time interval. The decisive condition for the accuracy of the result of the standard is the stabilization of liquid flow rate, as well as the choice of the optimal method for creating a forced flow of liquid in the pressure pipeline and measuring line. The widely accepted method of creating a forced flow of liquid by placing it at a height or supplying it using pumps has one inconvenient consequence – the bulkiness of the standard design. The creation of such a design entails economic, labor, and time costs, which can adversely affect the test conditions and results. The author’s innovative method of active damping of pressure and fluid flow fluctuations, which eliminates the need to place the pressure tank at a great height above ground level, allows minimizing inconveniences. This method is implemented in the pressure pipeline and measuring line of the reference installation 3 of the State Primary Special Standard of Units of Mass and Volume of Liquid in a Flow and of Mass and Volume Flow Rates of a Liquid GET 63–2019.
The purpose of the article is to substantiate and experimentally confirm the high efficiency of this method.
The results of experimental research of changes in the absolute pressure in the air cushion and the liquid level in the pressure tank of the stabilization module confirmed the efficiency of the proposed method based on the obtained minimum values of the relative deviations of the instantaneous and average liquid flow rates. The engineering solution presented in the article is of interest to economic entities and commercial organizations interested in reducing the costs of testing the volumetric flow rate (mass and volume) of liquid (water).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.