izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-2-3-8izmertech-1749Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSГосударственный первичный специальный эталон единиц массы и объёма жидкости в потоке, массового и объёмного расходов жидкости ГЭТ 63-2019State primary special standard of units of mass and volume of liquid in a stream, mass and volumetric fowrates of liquid GET 63-2019https://orcid.org/0000-0001-7250-3246ТухватуллинА. Р.TukhvatullinA. R.

Альберт Рашидович Тухватуллин

Казань

Albert R. Tukhvatullin

Kazan

vniir-etalon@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6706-0679ЩелчковА. В.ShchelchkovA. V.

Алексей Валентинович Щелчков

Казань

Alexey V. Shchelchkov

 Kazan

avschelchkov@kai.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3814-2544ФафуринВ. А.FafurinV. A.

Виктор Андреевич Фафурин

Казань

Viktor A. Fafurin

Kazan

fafurin.viktor@yandex.ruВсероссийский научно-исследовательский институт расходометрии – филиал ФГУП «Всероссийский научноисследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева»РоссияVNIIR, Affiliated branch of the D. I. Mendeleyev Institute for MetrologyRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт расходометрии – филиал ФГУП «Всероссийский научноисследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева; Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева – КАИРоссияVNIIR, Affiliated branch of the D. I. Mendeleyev Institute for Metrology; A. N. Tupolev Kazan National Research Technical University – KAIRussian FederationКазанский национальный исследовательский технологический университетРоссияKazan National Research Technological UniversityRussian Federation2021200620230238Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1749

Изложены аспекты совершенствования метрологического обеспечения измерений единиц массы и объёма жидкости в потоке, массового и объёмного расходов жидкости в Российской Федерации. Рассмотрены принципиально новые конструктивные решения ключевых модулей эталонной установки ЭУ-3 Государственного первичного специального эталона единиц массы и объёма жидкости в потоке, массового и объёмного расходов жидкости ГЭТ 63-2019. Конструктивные решения базируются на результатах численного и физического моделирования процессов гидродинамики при вынужденном течении рабочей среды (воды) в трубопроводах с различной геометрией проточной части. Обоснованы принципы действия модулей стабилизации и регулирования расхода воды. Представлены новаторские решения по конструкции чувствительных элементов переключателя потока, принципу построения временной диаграммы и определению интервала времени измерений. Представлены метрологические характеристики ГЭТ 63-2019.

The article describes aspects of improving metrological support for measuring units of mass and volume of liquid in the flow, mass and volume flow of liquid in the Russian Federation. We consider fundamentally new design solutions for key modules of the reference unit EU-3 of the state primary special standard for units of mass and volume of liquid in the flow, mass and volume flow of liquid GET 63-2019, based on numerical and physical modeling of hydrodynamic processes under forced pressure flow of the working medium (water) in pipelines with different  flow geometry. The principles of operation of water flow stabilization and control modules are substantiated. Innovative solutions are presented for the design of sensitive elements of the flow switch, the principle of constructing a time diagram, and determining the measurement time interval. Metrological characteristics of the state primary special standard of units of mass and volume of liquid in the flow, mass and volume flow of liquid GET 63-2019 are presented.

эталонная установкабюджет неопределённостиметрологические характеристикисвободная поверхность водырадиусное соплоравномерный профиль скоростиreference setting the budget of uncertaintymetrological characteristicsthe free water surfacethe radius of the nozzlea uniform velocity profile.ReferencesEngel R., Beyer K., and Baade H.-J., Measurement Science and Technology, 2012, vol. 23, no. 7, p. 074020. https://doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074020Engel R., Beyer K., and Baade H.-J., Measurement Science and Technology, 2012, vol. 23, no. 7, p. 074020. https://doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074020Chun S., Yoon B.-R., Uncertainty evaluation of fl ow meter calibration by gravimetric water fl ow standards at kriss, 18th Int. Conf. on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels (ASME), Virtual, Online, July 13–15, 2020, vol. 1, no. V001T02A013. https://doi.org/10.1115/FEDSM2020-20045Chun S., Yoon B.-R., Uncertainty evaluation of fl ow meter calibration by gravimetric water fl ow standards at kriss, 18th Int. Conf. on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels (ASME), Virtual, Online, July 13–15, 2020, vol. 1, no. V001T02A013. https://doi.org/10.1115/FEDSM2020-20045Zhu L., Zhang J., Zhang H., Chen Y., Meng X., Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2014, vol. 32, no. 6, pp. 511–516. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.13.0144Zhu L., Zhang J., Zhang H., Chen Y., Meng X., Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2014, vol. 32, no. 6, pp. 511–516. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8530.13.0144Engel R., Baade H.-J., Impacts upon the measurement uncertainty of liquid-fl ow facilities originating from random-like variations of the fl ow parameters, 8th International Symposium on Fluid Flow Measurement, At Colorado Springs, CO, USA, June 20–22, 2012, available at: https://www.researchgate.net/ publication/260596798 (accessed: 12.10.2020).Engel R., Baade H.-J., Impacts upon the measurement uncertainty of liquid-fl ow facilities originating from random-like variations of the fl ow parameters, 8th International Symposium on Fluid Flow Measurement, At Colorado Springs, CO, USA, June 20–22, 2012, available at: https://www.researchgate.net/ publication/260596798 (accessed: 12.10.2020).Shimada T., Oda S., Terao Y., Takamoto M., Flow Measurement and Instrumentation, 2003, vol. 14, pp. 89–96. https://doi.org/10.1016/S0955-5986(03)00016-5.Shimada T., Oda S., Terao Y., Takamoto M., Flow Measurement and Instrumentation, 2003, vol. 14, pp. 89–96. https://doi.org/10.1016/S0955-5986(03)00016-5.Корнеев Р. А., Тухватуллин А. Р., Фафурин В. А., Щелчков А. В. Оценка влияния переключателя потока на метрологические характеристики поверочных установок единиц массы и объема жидкости в потоке, массового и объемного расходов жидкости // Измерительная техника. 2019. № 4. С. 14–19. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2019-4-42-47Korneev R. A., Tukhvatullin A. R., Fafurin V. A., Shchelchkov A. V., Measurement Techniques, 2019, vol. 62, no. 4, pp. 347–353. https://doi.org/10.1007/s11018-019-01628-8Атаева А. И., Корнеев Р. А., Тухватуллин А. Р., Нигматуллин Р. Р. Государственная поверочная схема для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объёмного расходов жидкости // Законодательная и прикладная метрология. 2018. № 5. С. 17–20.Ataeva А. I., Korneev R. A., Tukhvatullin A. R., Nigmatullin R. R., Zakonodatelnya and Prikladnaya Мetrologia, 2018, no. 5, pp. 42–47 (in Russian).Shchelchkov A., Heat Transfer Research, 2016, vol. 47, no. 6, pp. 545–557. https://doi.org/10.1615/HeatTransRes.2016010129Shchelchkov A., Heat Transfer Research, 2016, vol. 47, no. 6, pp. 545–557. https://doi.org/10.1615/HeatTransRes.2016010129Ashrafi zadeh S. M., Ghassemi H., Flow Measurement and Instrumentation, 2015, vol. 42, no. 01, pp. 6–15. https://doi.org/10.1016/j.fl owmeasinst.2014.12.007Ashrafi zadeh S. M., Ghassemi H., Flow Measurement and Instrumentation, 2015, vol. 42, no. 01, pp. 6–15. https://doi.org/10.1016/j.fl owmeasinst.2014.12.007Schumann D., Kroner C. Using Cavitation Metrologically, 10th International Symposium on Fluid Flow Measurement (ISFFM), Queretaro, Mexico, March 21–23, 2018, available at: http://www.measurementlibrary.com/docs_library/events/is ff m2018/Docs/Schumann.pdf (accessed: 12.10.2020).Schumann D., Kroner C. Using Cavitation Metrologically, 10th International Symposium on Fluid Flow Measurement (ISFFM), Queretaro, Mexico, March 21–23, 2018, available at: http://www.measurementlibrary.com/docs_library/events/is ff m2018/Docs/Schumann.pdf (accessed: 12.10.2020).Кратиров Д. В., Михеев Н. И., Молочников В. М., Саушин И. И., Тухватуллин А. Р., Фафурин В. А. Радиусные сопла для бескавитационного истечения воды при высоких перепадах давления // Измерительная техника. 2017. № 9. С. 37–39. https://doi.org/10.1007/s11018-017-1292-2Kratirov D. V., Mikheev N. I., Molochnikov V. M., Saushin I. I., Tukhvatullin A. R., Fafurin V. A., Measurement Techniques, 2017, vol. 60, no. 9, pp. 912–915. https://doi.org/10.1007/s11018-017-1292-2

The authors declare that there are no conflicts of interest present.