Образцовая колокольная газовая установка

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при поверке газосчетчиков и расходомеров различного назначения.

Для этих целей в состав полезной модели [2] добавлен счетчик импульсов, что позволило уменьшить время измерения любого контрольного объема воздуха, измеряя контрольный объем не от щели до щели, а от щели до величины любого объема, определяемого количеством импульсов, считываемого с преобразователя линейных перемещений.

Использование заявленной полезной модели «Образцовая колокольная газовая установка» позволяет существенно уменьшить время измерения при поверке приборов.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при поверке газосчетчиков и расходомеров различного назначения.

Колокольные газовые установки с измерительным устройством в виде колокола известны [1].

В работе [1] описывается колокольная газовая установка, в которой одними из составных частей являются:

- устройство для сохранения равномерного движения колокола при его движении вниз;

- рейка со шкалой для определения положения колокола.

Известна колокольная газовая установка [2] по полезной модели 112996, в которой рейка выполнена в виде уголка, на одной стороне которого имеются две узкие щели, позволяющие осуществлять срабатывание фотодатчика в момент прохождения щелей через него, а на другой стороне уголка установлен преобразователь линейных перемещений, оснащенный датчиком с электронным выходом.

Колокол имеет цилиндрическую форму. Верхняя часть колокола закрыта сферическим днищем. Колокол подвешен на стальном тросе, уравновешен противовесом и в исходном состоянии погружен в воду, находящуюся в цилиндрическом резервуаре. Через приемный кран в колокол подается воздух. Под действием давления воздуха колокол поднимается до уровня, соответствующего определенному объему воздуха. Подъем колокола прекращается, когда приемный кран закрывается и перекрывает доступ воздуха в колокол.

Для работы в режиме измерения открывается регулировочный кран.

Колокол под действием собственного веса начинает движение вниз, вытесняя воздух через регулировочный кран. Объем воздуха, вытесняемый колоколом, при его погружении в воду, пропорционален его ходу по вертикали.

Конструкция полезной модели поясняется на фиг.1,

Колокольная газовая установка работает следующим образом:

1. Перед работой установки ее необходимо отградуировать. Процесс градуировки следующий:

1.1. При движении колокола вниз фиксируется щель 1. Это положение колокола является началом отсчета контрольного объема воздуха.

1.2. При дальнейшем движении колокола вниз фиксируется щель 2. Это положение колокола является концом отсчета контрольного объема воздуха - V_обр. (V_обр. - объем воздуха в колоколе, определенный в результате аттестации образцовой газовой колокольной установки).

1.3. Далее необходимо определить коэффициент передачи колокольной газовой установки.

Эта задача решена в работе [2], где показано, что К_г=V_обр./N_обр. [м³ /имп.].

В памяти компьютера фиксируются величины V_обр. и К_г.

Недостаток известной образцовой колокольной газовой установки [2] состоит в том, что в ней не используется возможность преобразователя линейных перемещений для отсчета любого контрольного объема воздуха, а не только V _обр.

Целью этой работы является создание образцовой колокольной газовой установки, в которой для уменьшения времени работы при отсчете любого контрольного объема воздуха в ее состав добавлен счетчик импульсов.

Решение этой задачи поясняется блок схемой на фиг.2.

При движении колокола вниз, при прохождении щели 1, с ПФД поступает на УСО сигнал «старт» - начало отсчета.

При дальнейшем движении колокола вниз счетчик импульсов отсчитывает заранее заданное число (величина контрольного объема) и с его выхода на УСО подается сигнал «стоп-к» - конец отсчета контрольного объема воздуха.

Величина контрольного объема воздуха будет равна:

Vк - величина контрольного объема воздуха;

Nк - количество импульсов, соответствующих величине контрольного объема воздуха;

Кг - коэффициент передачи образцовой колокольной газовой установки.

Программа, установленная в компьютер, производит необходимые вычисления, и показания Vк выводятся на монитор компьютера.

Относительная погрешность вычисления контрольного объема воздуха будет равна:

Как показано в работе [2], относительная погрешность величины коэффициента передачи образцовой колокольной газовой установки к_г0,05%.

N_к - зависит от количества считанных импульсов и равна:

При дискретности преобразователя линейных перемещений q=1 мкм/имп. и величине контрольного объема, равного (1/10)·V_обр., количество импульсов N_к будет равным (1/10)·N_обр., следовательно, согласно [2], N_к=10000.

Соответственно, N_к=0,01%, т.е. относительная погрешность измерения контрольного объема воздуха v_к будет не более 0,06 (согласно (2)).

Таким образом, при уменьшении времени измерения контрольного объема воздуха в 10 раз, относительная погрешность измерения контрольного объема воздуха возрастает всего на 0,01%, что не влияет на точность работы образцовой колокольной газовой установки.

Источники информации:

1. А.Н.Павловский. Измерение расхода и количества жидкостей, газов и пара. МАШГИЗ, 1951 г.

2. Патент на полезную модель 112996. Образцовая колокольная газовая установка, 27.01.2012 г.

Образцовая колокольная газовая установка, имеющая рейку, выполненную в виде уголка, на одной стороне которого имеются две узкие щели, а на другой стороне уголка установлен преобразователь линейных перемещений, оснащенный датчиком с электронным выходом, отличающаяся тем, что в ее устройство добавлен счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу преобразователя линейных перемещений, а выход счетчика импульсов подключен к входу устройства связи с объектом.