Устройство для поверки расходомеров
Изобретение предназначено для метрологических испытаний приборов и может быть использовано для настройки, градуировки, поверки, калибровки расходомеров весовым методом. Устройство для поверки расходомеров состоит из образующих гидравлически замкнутую цепь последовательного соединения накопительного бака, регулируемого насоса, ресивера, участка для установки расходомеров, на котором установлен испытуемый расходомер, статического распределителя потока, динамического распределителя потока, состоящего из двух камер, кинематически связанного с приводом, а также из меньшей весовой емкости и большей весовой емкости, установленных на весах, трехходового вентиля и двух других вентилей, причем трехходовой вентиль установлен в трубопроводе между динамическим распределителем потока и меньшей весовой емкостью, а также между динамическим распределителем потока и накопительным баком. Вентили установлены в ветвях трубопровода, соединяющих соответственно меньшую и большую весовые емкости с накопительным баком. Статический распределитель потока выполнен в виде бака, в стенке которого выполнено наливное отверстие и два сливных отверстия. Сливное отверстие соединено с первой камерой динамического распределителя потока, а сливное отверстие соединено со второй камерой. В баке установлена сплошная идущая от дна перегородка, высота которой меньше высоты бака. Она расположена между сливными отверстиями. Соединенный с приводом динамический распределитель потока может занимать два положения, в одном из которых заполняется меньшая емкость, а в другом - большая. Технический результат: повышение точности поверки расходомеров. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение предназначено для метрологических испытаний приборов и может быть использовано для настройки, градуировки, поверки, калибровки расходомеров весовым методом.
Известно устройство для поверки расходомеров, приведенное в Приложении 5 ГОСТа 23868-79 “Средства испытаний расходомеров несжимаемых жидкостей” [Л1]. В этом устройстве используется широко применяемый весовой метод. Он заключается в измерении веса жидкости, прошедшей через расходомер за фиксированный промежуток времени, и последующем вычислении расхода за единицу времени. Для точного измерения необходимо точное измерение веса жидкости, по которому определяют объем, и времени.
Известно устройство для поверки расходомеров, описанное в А.С. №1654667 “Образцовая расходомерная установка”, МПК G 01 F 25/00 [Л2], которое также использует весовой метод. Оно состоит из замкнутой гидравлической цепи, в которую входят накопительный бак, гидронасос, ресивер, динамический распределитель потока, весовая емкость, весы, вентили. Испытуемый расходомер устанавливают в гидравлическую цепь и весовым методом определяют расход в единицу времени. Точность измерения веса жидкости и времени достигается за счет использования высокоточных электронных измерительных устройств. Но известное устройство рассчитано на поверку расходомеров близких по величине номиналов - либо высокопредельных, либо низкопредельных. Это объясняется тем, что при взвешивании на весах, рассчитанных на большой вес, малого количества жидкости, которое используется при поверке низкопредельных расходомеров, получается несмотря на малую для высокопредельных весов погрешность большая абсолютная погрешность, которая недопустима при поверке или калибровке. Для того чтобы избежать этого, для поверки расходомеров, рассчитанных на разный расход, используют разные гидравлические цепи.
Описанное выше [Л2] устройство является наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков.
Задачей, решаемой изобретением, является создание устройства для поверки расходомеров, позволяющего в одной гидравлической цепи проводить измерения расходомеров разного номинала с одинаковой высокой точностью.
Поставленная задача решается за счет того, что, как и известное, предлагаемое устройство для поверки расходомеров содержит замкнутую гидравлическую цепь, в состав которой входят накопительный бак, насос, ресивер, трубопровод с вентилями и участками для последовательной установки испытуемых расходомеров, соединенный с приводом динамический распределитель потока и установленную на весах весовую емкость. В предлагаемом устройстве в отличие от известного в гидравлическую цепь введены дополнительная весовая емкость объемом, отличным от объема первой весовой емкости, и расположенный между участком для установки расходомеров и динамическим распределителем потока статический распределитель потока, который выполнен в виде бака с одним наливным и двумя сливными отверстиями, между которыми установлена сплошная начинающаяся от дна перегородка, высота которой меньше высоты стенок бака, а динамический распределитель потока выполнен двухкамерным, причем первая камера соединена с первым сливным отверстием статического распределителя потока, расположенным в той его части, в которой находится наливное отверстие, а вторая камера соединена со вторым сливным отверстием, причем в одном из положений динамического распределителя потока первая камера соединена через вентиль с меньшей весовой емкостью или через вентиль с накопительным баком, а вторая камера соединена с накопительным баком, а в другом положении динамического распределителя потока обе камеры соединены с большей весовой емкостью, причем обе весовые емкости соединены с накопительным баком через вентили.
Предлагаемое устройство позволяет проводить испытания как низкопредельных расходомеров, так и высокопредельных, за счет использования различных весовых емкостей и весов как низкопредельных, так и высокопредельных.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 2, включающая признаки пункта 1 формулы изобретения, характеризует устройство для поверки расходомеров, в котором между наливным отверстием в баке и перегородкой установлена вторая перегородка, высота которой меньше высоты первой, причем она установлена так, что сливное отверстие расположено между двумя перегородками.
Дополнительная стенка установлена для гашения турбулентности поступающего потока воды для того, чтобы достичь равномерной скорости истечения потока, что приводит к повышению точности измерения.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 3, включающая признаки пунктов 1 или 2 формулы изобретения, характеризует устройство для поверки расходомеров, в котором первая камера динамического распределителя потока соединена с меньшей весовой емкостью и накопительным баком через трехходовой вентиль, установленный в месте стыка части трубопровода, идущей к весовой емкости, и части трубопровода, идущей к накопительному баку.
Предложенная реализация соединения динамического распределителя потока с меньшей весовой емкостью и с накопительным баком через трехходовой вентиль позволяет заменить два вентиля на один, а это упрощает управление вентильной системой.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 4, включающая признаки любого из пунктов 1-3 формулы изобретения, характеризует устройство для поверки расходомеров, в котором в качестве насоса использован регулируемый насос.
Регулируемый насос позволяет снизить потребление электроэнергии при испытании низкопредельных расходомеров.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 5, включающая признаки любого из пунктов 1-4 формулы изобретения, характеризует устройство для поверки расходомеров, в котором в качестве весов используют тензовесы.
Тензовесы обеспечивают высокую точность взвешивания, а этим обеспечивается дополнительное повышение точности поверки.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором приведен пример реализации схемы предлагаемого устройства.
Устройство для поверки расходомеров состоит из образующих гидравлически замкнутую цепь последовательного соединения накопительного бака 1, регулируемого насоса 2, ресивера 3, участка для установки расходомеров, на котором установлен испытуемый расходомер 4, статического распределителя 5 потока, динамического распределителя потока, состоящего из двух камер 6 и 7, кинематически связанного с приводом 8, а также из меньшей весовой емкости 9 и большей весовой емкости 10, установленных на весах 11 и 12, трехходового вентиля 13 и вентилей 14 и 15, причем трехходовой вентиль 13 установлен в трубопроводе между динамическим распределителем потока и меньшей весовой емкостью 9, а также между динамическим распределителем потока и накопительным баком 1. Вентили 14 и 15 установлены в ветвях трубопровода, соединяющих соответственно меньшую 9 и большую 10 весовые емкости с накопительным баком 1. Статический распределитель 5 потока выполнен в виде бака, в стенке которого выполнено наливное отверстие 16 и два сливных отверстия 17 и 18, расположенных в дне. Сливное отверстие 17 соединено с первой камерой 6 динамического распределителя потока, а сливное отверстие 18 соединено со второй камерой 7. В баке установлена сплошная идущая от дна перегородка 19, высота которой меньше высоты бака. Она расположена между сливными отверстиями 17 и 18. Перегородка используется для образования двух полостей, в одной из которых формируется поток для низкопредельных весов, а в другой формируется поток для высокопредельных весов. Дополнительно между наливным 16 и сливным 17 отверстиями установлена вторая перегородка 20, высота которой меньше высоты перегородки 19. Таким образом она отделяет пространство, в которой расположено сливное отверстие, от области, где расположено наливное отверстие, а турбулентные процессы, которые существуют в поступающей в бак воде, гасятся раньше, чем попадают в полости, в которых расположены сливные отверстия.
Работа устройства начинается с предварительной прокачки рабочей жидкости через всю гидравлическую цепь. Это необходимо для создания постоянства условий начала и конца измерения, что гарантирует прохождение одного и того же количества жидкости через испытуемый преобразователь и весовую емкость. Во время прокачки устанавливается необходимый расход. При поверке низкопредельных расходомеров рабочая жидкость из накопительного бака 1 подается регулируемым насосом 2, настроенным на малый расход, в гидравлическую цепь. Стабилизация потока в цепи осуществляется ресивером 3. Из ресивера жидкость поступает к испытуемым одному или последовательно установленным нескольким преобразователям и затем к статическому регулятору 5 потока. При этом расход жидкости должен быть установлен таким, чтобы ее уровень в баке статического регулятора 5 потока был ниже высоты перегородки 19, отделяющей полость малого объема от полости большого объема. Жидкость переливается через перегородку 20 и через сливное отверстие 16 поступает к первой камере 6 динамического распределителя потока. Динамический распределитель потока с помощью привода 8 в зафиксированный момент времени отводится в положение А и обеспечивает поступление жидкости из первой камеры 6 к трехходовому вентилю 13, положение задвижек которого обеспечивает поступление в данный момент жидкости в меньшую весовую емкость 9, но перекрывает часть трубопровода, соединяющую динамический распределитель потока с накопительным баком 1. При закрытом положении вентиля 14 происходит заполнение весовой емкости 9, установленной на тензовесах, в течение фиксированного времени и, таким образом, определение объема. Расход определяют делением объема жидкости в весовой емкости на фиксированное время ее заполнения. Затем открывается вентиль 14, и жидкость сливается из весовой емкости в накопительный бак.
При поверке высокопредельных расходомеров насос настраивают на большую подачу жидкости, при которой уровень жидкости в статическом распределителе потока устанавливают выше перегородки 19. Динамический распределитель потока первоначально находится в исходном положении А, при котором жидкость из статического распределителя 5 потока поступает в накопительный бак 1 через камеру 7, а также через камеру 6 и трехходовой вентиль 13, положение задвижек которого обеспечивает протекание жидкости в данный момент в накопительный бак. Приводом 8 устанавливают динамический распределитель потока в положение В и при закрытом вентиле 15 через обе камеры 6 и 7 динамического распределителя потока заполняют большую весовую емкость 10, установленную на высокопредельных тензовесах 12, и производят взвешивание. Затем вентиль 15 открывают и сливают жидкость в накопительный бак.
Описание работы показывает, что на одной установке можно производить поверку с требуемой точностью как высокопредельных расходомеров, используя при этом высокопредельные весы, так и низкопредельных расходомеров, используя низкопредельные весы.
Формула изобретения
1. Устройство для поверки расходомеров, содержащее замкнутую гидравлическую цепь, в состав которой входит накопительный бак, насос, ресивер, трубопровод с вентилями и участками для установки расходомеров, соединенный с приводом динамический распределитель потока и установленную на весах весовую емкость, отличающееся тем, что в гидравлическую цепь введены дополнительная, установленная на весах весовая емкость с объемом, отличным от объема первой весовой емкости, и расположенный между участком для установки расходомеров и динамическим распределителем потока статический распределитель потока, который выполнен в виде бака с одним наливным и двумя сливными отверстиями, между которыми установлена сплошная, начинающаяся от дна перегородка, высота которой меньше высоты стенок бака, а динамический распределитель потока выполнен двухкамерным, причем первая камера соединена с первым сливным отверстием статического распределителя потока, расположенным в той его части, в которой находится наливное отверстие, а вторая камера соединена со вторым сливным отверстием, причем в одном из положений динамического распределителя потока первая камера соединена через вентиль с меньшей весовой емкостью или через вентиль с накопительным баком, а вторая камера соединена с накопительным баком, а в другом положении динамического распределителя потока обе камеры соединены с большей весовой емкостью, причем обе весовые емкости соединены с накопительным баком через вентили.
2. Устройство для поверки расходомеров по п.1, отличающееся тем, что между наливным отверстием в баке и перегородкой установлена вторая перегородка, высота которой меньше высоты первой, причем она установлена так, что сливное отверстие расположено между двумя перегородками.
3. Устройство для поверки расходомеров по п.1, отличающееся тем, что первая камера динамического распределителя потока соединена с меньшей весовой емкостью и накопительным баком через трехходовой вентиль, установленный в месте стыка части трубопровода, идущей к весовой емкости, и части трубопровода, идущей к накопительному баку.
4. Устройство для поверки расходомеров по п.1, отличающееся тем, что в качестве насоса использован регулируемый насос.
5. Устройство для поверки расходомеров по п.1, отличающееся тем, что в качестве весов использованы тензовесы.
РИСУНКИ
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/86/863029-s.jpg)