Способ градуировки и поверки счетчиков жидкости и газа

 

Использование: в области измерения количества жидких и газообразных продуктов, транспортируемых по трубопроводам. Сущность изобретения: в способе градуировки и поверки счетчиков жидкости и газа градуируют и поверяют по образцовому средству контрольный счетчик на различных рабочих продуктах, определяют и запоминают семейство градуировочных характеристик, подают в измерительную линию в качестве потока поверочный продукт и устанавливают требуемую величину расхода, определяют коэффициент преобразования контрольного счетчика для поверочного продукта, сравнивают полученное значение с коэффициентом преобразования контрольного счетчика для данного рабочего продукта, определенного из семейства ранее полученных градуировочных характеристик, и приводят в соответствие значение коэффициента преобразования контрольного счетчика для поверочного продукта его коэффициенту преобразования для рабочего продукта путем изменения параметров поверочного продукта. 3 ил.

Изобретение относится к измерению количества жидких и газообразных продуктов, транспортируемых по трубопроводам.

Известен способ градуировки и поверки счетчиков жидкости или газа, заключающийся в том, что через два поверяемых счетчика одинакового предела, последовательно установленных на измерительной линии, пропускают фиксирование количество жидкости или газа, определяют разность их показаний, затем то же количество жидкости или газа пропускают через параллельно установленный поверяемый счетчик и образцовый счетчик меньшего предела, определяют разность показаний поверяемого счетчика при первом и втором измерениях, сравнивают с показаниями образцового счетчика [1] Однако большая трудоемкость осуществления данного способа, а также низкая точность измерений при малых расходах через образцовый счетчик ограничивают возможности его широкого применения, кроме того, возникают погрешности при переходе с одного продукта на другой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ градуировки и поверки счетчиков и расходомеров жидкости и газа, заключающийся в пропускании одного и того же потока через последовательно соединенные поверяемый и контрольный счетчики и образцовое средство и в сравнении показаний образцового средства с контрольным счетчиком и контрольного счетчика с поверяемым [2] При данном способе поверка ведется на рабочем продукте и, как правило, в рабочих условиях, что требует дополнительных затрат при переходе с одного продукта на другой, а также требуется обеспечение возможности подключения образцового средства к каждому счетчику, к тому же наличие механических включений в рабочем продукте отрицательно влияет на образцовое средство, появляются также дополнительные требования к оборудованию и проведению поверки при работе с горючими и высокотоксичными продуктами.

Целью изобретения является снижение затрат на проведение градуировки и поверки.

Цель достигается тем, что в известном способе градуировки и поверки счетчиков жидкости и газа, заключающемся в подаче потока через последовательно соединенные поверяемый и контрольный счетчики и образцовое средство и сличении показаний контрольного счетчика с показаниями образцового средства, предварительно градуируют и поверяют по образцовому средству контрольный счетчик на различных рабочих продуктах, определяют и запоминают семейство градуировочных характеристик, в качестве потока в измерительную линию подают поверочный продукт и устанавливают требуемую величину расхода, определяют коэффициент преобразования контрольного счетчика для поверочного продукта, сравнивают полученное значение с коэффициентом преобразования контрольного счетчика для данного рабочего продукта, определенному из семейства ранее полученных градуировочных характеристик, и приводят в соответствие значение коэффициента преобразования контрольного счетчика для поверочного продукта его коэффициенту преобразования для рабочего продукта путем изменения параметров поверочного продукта.

На фиг. 1 представлена схема установки, на которой реализуется предлагаемый способ; на фиг. 2 представлены временные диаграммы с наиболее характерных точек установки; на фиг. 3 представлено семейство градуировочных характеристик контрольного счетчика для различных продуктов.

Установка, представленная на фиг.1, содержит блок 1 подготовки потока, входной трубопровод 2, переходящий в измерительную линию 3 и обводную линию 4, управляемые запорные устройства 5,6, поверяемый счетчик 7, контрольный счетчик 8, образцовую трубопоршневую установку 9 с поршнем 10, привод 11 поршня, детекторы 12 и 13 положения поршня, датчик 14 привода, блок 15 управления, измеритель 16 частоты, элементы И 17-23, счетчики 24-28, триггеры 29-32, пульт 33 управления, вычислительное устройство 34, насос 35.

На фиг. 2 представлены сигналы от поверяемого счетчика 7 (фиг.2а), контрольного счетчика 8 (фиг.2б), от детекторов 12, 13 образцовой установки 9 (фиг. 2в), выходной сигнал счетчика 28 (фиг.2г), импульсы с контрольного счетчика 8, поступающие на вход счетчика 26 (фиг.2д), импульсы с датчика привода 14, поступающие на вход счетчика 27 (фиг.2е), импульсы с выхода поверяемого счетчика 7, поступающие на вход счетчика 24 (фиг.2ж), импульсы с выхода датчика 14 привода, поступающие на вход счетчика 25 (фиг.2з).

На фиг. 3 представлено семейство градуировочных характеристик контрольного счетчика для четырех продуктов А,В,С,D в пяти точках расхода 1-5.

Способ градуировки и поверки реализуется следующим образом. До проведения градуировки и поверки рабочих счетчиков на установке, представленной на фиг. 1, на поверочном продукте и с применением предлагаемого способа предварительно производится градуировка и поверка контрольного счетчика 8 на тех продуктах, на которых работают поверяемые счетчики, получают семейство градуировочных характеристик (фиг.3).

Данное семейство может быть получено в процессе проведения градуировок поверяемых счетчиков на различных продуктах с одновременной градуировкой контрольного счетчика и занесением очередной градуировочной кривой в память вычислительного устройства.

После этого градуировка и поверка поверяемых счетчиков проводятся на установке, представленной на фиг.1, на поверочном продукте.

Для этого поршень 10 образцовой установки 9 переводят в крайнее верхнее положение (навстречу потоку), чем обеспечивается проход потока поверочного продукта через образцовую установку.

Входной поток поверочного продукта, поступающий по трубопроводу 2 от насоса 35 через блок 1 подготовки потока, делят на две части, первая часть поступает в измерительную линию 3 и проходит через поверяемый счетчик 7, контрольный счетчик 8 и образцовую установку 9, вторая часть проходит по обводной линии 4 через приоткрытое запорное устройство 5 (запорное устройство 6 в это время закрыто).

В измерительной линии 3 устанавливается необходимый расход путем изменения положения регулирующего элемента запорного устройства 5. Значение расхода в измерительной линии 3 определяется по показаниям измерителя 16 частоты, на вход которого поступает сигнал с выхода контрольного счетчика 8, по формуле Q , где f частота выходного сигнала контрольного счетчика; К_k коэффициент преобразования контрольного счетчика 8.

Значение расхода в измерительной линии 3 устанавливают равным одной из точек расхода из диапазона расходов поверяемого счетчика, например, соответствующим точке "1" (фиг.3).

Затем, воздействуя на характеристики потока, с помощью блока 1 добиваются идентичности характеристик поверочного продукта характеристикам рабочего продукта, на котором должен работать поверяемый счетчик 7. В процессе изменения характеристик потока поверочного продукта с помощью блока 1 производят измерения по градуировке контрольного счетчика 8 с помощью образцовой установки 9 и сравнивают получаемые коэффициенты преобразования со значением, которое имел этот счетчик на рабочем продукте, на котором должен работать поверяемый счетчик. Предположим, что поверяемый счетчик работает на продукте А, тогда коэффициент преобразования контрольного счетчика 8 в точке расхода "1" должен соответствовать значению коэффициента преобразования "а1". Основным влияющим фактором потока в случае турбинных счетчиков является вязкость и блок 1 в этом случае выполняется с возможностью изменения вязкости потока, и это воздействие может быть осуществлено с помощью изменения температуры потока. Блок 1 работает под управлением вычислительного устройства 34, на вход которого поступает информация о текущих параметрах потока, и на вход блока 1 вычислительное устройство 34 подает команды по изменению характеристики потока поверочного продукта. После получения идентичных характеристик потока (когда коэффициент преобразования контрольного счетчика 8 стал равным "а1") характеристики потока стабилизируют, а затем проводятся измерения по градуировке и поверке поверяемого счетчика 7.

Измерения с участием образцового средства 9 проводятся следующим образом.

Вычислительное устройство 34 приводит в движение поршень 10 установки через блок 15 управления и привод 11. Скорость перемещения поршня 10 задается с расчетом получения необходимого значения расхода в измерительной линии 3.

После вхождения поршня 10 в измерительный цилиндр срабатывает детектор 12 по метке на штоке поршня, свидетельствуя о начале измерения образцовой установки калиброванного объема.

Образцовая установка, кроме сигналов с детекторов 12, 13, также формирует числоимпульсный сигнал, пропорциональный измеряемому объему рабочей среды.

Этот сигнал формируется на выходе датчика 14 привода 11 и поступает на входы счетчиков 25, 27 через элементы И 19, 21 и вход вычислительного устройства. Объем образцовой установки задается числом импульсов с выхода датчика 14 привода 11, число этих импульсов предварительно заносится в счетчик 28.

После срабатывания детектора 12 переключается триггер 31, с выхода которого поступает сигнал на вход вычислительного устройства 34 и входы элементов И 17, 22, 23. С переключением триггера 31 начинают поступать импульсы с выхода датчика 14 на вход счетчика 28 (начинается отсчет калиброванного объема V).

По отрицательным фронтам выходных импульсов счетчиков 7, 8 переключаются триггеры 29 и 30, выдавая разрешающие сигналы на входы элементов И 18-21. При этом начинают поступать импульсы на входы счетчиков 24-27 с выходов счетчиков 7, 8 и датчика 14.

По окончании счета счетчиком 28 (с окончанием измерения образцовым средством 9 калиброванного объема V) переключается триггер 32, закрывая элементы И 17, 22, отрицательные перепады первых импульсов с выходов счетчиков 7, 8 переводят триггеры 29, 30 в нулевое состояние, при этом прекращается отсчет импульсов счетчиками 24-27. При этом счетчик 24 фиксирует число импульсов N_n, поступающих с выхода поверяемого счетчика 7, счетчик 25 фиксирует количество импульсов N_vп, поступивших с выхода датчика 14 за время поступления импульсов N_п, счетчик 26 фиксирует число импульсов N_к, поступивших с выхода контрольного счетчика 8, счетчик 27 фиксирует количество импульсов N_vк, поступивших с выхода датчика 14 за время поступления импульсов N_к. Затем вычислительное устройство 34 определяет значение коэффициентов преобразования поверяемого и контрольного счетчиков по формулам K_п= K_к= где К_п коэффициент преобразования поверяемого счетчика; К_к коэффициент преобразования контрольного счетчика; К_о коэффициент преобразования образцового средства.

По достижении поршнем 10 выходной камеры отключается привод 11, на этом заканчивается цикл измерения. Для проведения нового измерения поршень 10 возвращается в исходное состояние, для этого открывается запорное устройство 6. Для возвращения поршня в исходное состояние может быть предусмотрена отдельная линия с запорным устройством, соединяющая выход образцового устройства с его входом.

После каждого измерения производится проверка соответствия коэффициента К_к необходимому значению (в нашем случае "а1") и при необходимости корректируются параметры потока с помощью блока 1. Для исключения переходных процессов при проведении измерений проверяется и при необходимости корректируется значение расхода в измерительной линии 3.

Для достижения высоких метрологических характеристик в данной установке применяется контрольный счетчик с высокой повторяемостью показаний и монотонной градуировочной характеристикой, предпочтительным является конструктивное сходство его с поверяемым счетчиком.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вести поверку счетчиков на поверочном продукте, что позволяет снизить затраты, а также обезопасить работу и снизить стоимость установки путем выполнения ее обыкновенного (не взрывобезопасного) исполнения (в случае предварительной градуировки контрольного счетчика на другой образцовой установке).

Формула изобретения

СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ ЖИДКОСТИ И ГАЗА, заключающийся в подаче потока через последовательно соединенные поверяемый и контрольный счетчики и образцовое средство, установленные на измерительной линии, сличении показаний контрольного счетчика с показаниями образцового средства и определения искомого значения коэффициента преобразования поверяемого счетчика, отличающийся тем, что предварительно градуируют п поверяют по образцовому средству контрольный счетчик на различных рабочих продуктах, определяют и запоминают семейство градуировочных характеристик, в качестве потока в измерительную линию подают поверочный продукт и устанавливают требуемую величину расхода, определяют коэффициент преобразования контрольного счетчика для поверочного продукта, сравнивают полученное значение с коэффициентом преобразования контрольного счетчика для данного рабочего продукта, определенному из семейства ранее полученных градуировочных характеристик и приводят в соответствие значение коэффициента преобразования контрольного счетчика для поверочного продукта его коэффициенту преобразования для рабочего продукта путем изменения параметров поверочного продукта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3