Образцовая колокольная газовая установка
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при поверке газосчетчиков и расходомеров различного назначения, у которых имеются или не имеются электронные выходы. Для фиксаций состояния табло поверяемого прибора во время испытаний в состав полезной модели добавлена веб-камера, у которой управляющий вход 1-й фиксации соединен с выходом преобразователя фотодатчика, а управляющий вход 2-й фиксации соединен с выходом счетчика импульсов. Использование заявленной полезной модели «Образцовая колокольная газовая установка» позволяет измерять погрешность поверяемого прибора без остановки продува воздуха через прибор, что позволяет исключить погрешность, связанную с ошибкой оператора по времени и исключить погрешность, связанную с переходным процессом.
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 и рейка со шкалой для определения положения колокола.
Известна образцовая колокольная газовая установка [2], 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 (ПЛП), оснащенный датчиком с электронным выходом, соединенным с входом счетчика импульсов, а выход счетчика импульсов подключен к входу устройства связи с объектом.
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.
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 - Voбp. - величина зафиксированного контрольного объема воздуха.
1.3. Далее необходимо определить коэффициент передачи колокольной газовой установки.
Эта задача решена в работе [2], где показано, что: Кг=Voбp./N обр. [м3/имп.].
В памяти компьютера фиксируются величины Voбp.и Кг.
Недостаток установки [2] состоит в том, что в ней фиксируется только контрольный объем воздуха Vк, и в том случае, если в поверяемом приборе нет электронного выхода (а таких приборов большинство), то, чтобы записать разницу показаний прибора по временам от сигнала «старт» до сигнала «стоп-к», необходимо остановить продув воздуха через прибор, что приводит к определенной погрешности измерения, связанной с изменением расхода от нуля до необходимого значения (переходный процесс), а также неизбежными ошибками оператора по времени.
Целью этой работы является создание образцовой колокольной газовой установки, которая позволяет снять разницу показаний поверяемого прибора по времени от сигнала «старт» до сигнала «стоп-к» без остановки продува воздуха.
Для этого в образцовую колокольную газовую установку, 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 (ПЛП), оснащенный датчиком с электронным выходом, соединенным с входом счетчика импульсов, добавлена веб-камера, направленная на табло поверяемого прибора, у которой управляющий вход 1-й фиксации соединен с выходом преобразователя фотодатчика, а управляющий вход 2-й фиксации соединен с выходом счетчика импульсов.
Блок схема представлена на фиг.2.
Установка работает следующим образом: при движении колокола вниз, при прохождении щели 1, с преобразователя фотодатчика (ПФД) поступает на счетчик импульсов (СИ) сигнал «старт» - начало отсчета, одновременно этот сигнал поступает на управляющий вход 1-й фиксации веб-камеры. Табло фиксируется в момент прихода сигнала «старт» и выводится на экран монитора (величина объема V1).
При дальнейшем движении колокола вниз счетчик импульсов отсчитывает заранее заданное число (величина контрольного объема) и с его выхода на управляющий вход 2-й фиксации веб-камеры поступает сигнал «стоп-к» - конец отсчета контрольного объема воздуха. Табло фиксируется в момент прихода сигнала «стоп-к» и также выводится на экран монитора (величина объема V2).
Разница показаний (V2 -V1) - заносится в компьютер.
Величина относительной погрешности поверяемого прибора будет равна:
={[(V2-V1)-Vк]/Vк}·100%.
Таким образом, эта установка позволяет измерять относительную погрешность поверяемого прибора без остановки продува воздуха через прибор, что позволяет исключить погрешность, связанную с ошибкой оператора по времени и исключить погрешность, связанную с переходным процессом.
Программа, установленная в компьютер, производит необходимые вычисления, и
показания Vк, (V2 -V1) и выводятся на монитор компьютера. Источники информации:
1. А.Н.Павловский. Измерение расхода и количества жидкостей, газов и пара. МАШГИЗ, 1951 г.
2. Патент на полезную модель 118430. Образцовая колокольная газовая установка.
Образцовая колокольная газовая установка, имеющая рейку, выполненную 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, соединенным с входом счетчика импульсов, отличающаяся тем, что в ее устройство добавлена веб-камера, у которой управляющий вход 1-й фиксации соединен с выходом преобразователя фотодатчика, а управляющий вход 2-й фиксации соединен с выходом счетчика импульсов.
