Способ определения предельной наработки шариковых расходомеров

(9) 01) 01 Г 25/00 13 йп БРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 533828, кл. С 01 Р 1/78, 1976.2. Авторское свидетельство СССРУ 540153, кл . С 01 Р 25/00, 1976.3. Труды института НИИТеплоприбора. М., 1966, В 1, с. 74,4. Винштейн И,И. и др. Новые шариковые расходомеры для систем сбора нефти и ППД, Научно-техн. сб.Нефть и газ Тюмени", 1979, В 7,с,53 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ НАРАБОТКИ ШАРИКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВс орбитальным вращением чувствительного элемента и магнитоиндукционным датчиком частоты его вращения, включающий определение в зависимостиот времени эксплуатации изменениясостояния поверхности направляющихвихревой камеры и формы чувствительного элемента, при котором о предельной наработке судят по моментупоявления максимально допустимыхизменений контролируемых параметров,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью обеспечения оперативностиконтроля без прерывания рабочегопроцесса, при установившемся расходеизмеряют амплитуды импульсов в датчике и периоды времени между импульсами, при этом по максимальной величине разброса амплитуд судят обизменении формы чувствительного элемента, а по максимальному разбросупериодов времени между импульсамиоб изменении состояния поверхностинаправляющих вихревой камеры.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при эксплуатации шариковых расходомеров с орбитальным вращением шара и магнитоиндукционным узлом 5 съема сигнала в условиях, исключающих возможности их демонтажа для осмотра, например, на атомных электростанциях.Известны способы проверки исправности расходомеров, обеспечивающие определение работоспособности отдельных его узлов (магнитоиндукционного преобразователя, линий связи, вторичного прибора и т,д,) Г 13 и 21.Так, исправность узлов съема сигнала (магнитоиндукционных преобразователей) совместно с линией связи проверяется путем измерения омичес. кого сопротивления и сопротивления 20 изоляции, Исправность вторичного прибора (измерительного блока) проверяется с помощью специальных тестовых программ, например, подачей на вход блока контрольного сигнала и проверкой точности его воспроизве,цения измерительным блоком, Иногда эти проверки совмещают и проводят проверку измерительного тракта от узла съема сигнала, включая измери тельный блок, например, наведение частотного сигнала в узле съема сигнала.Значительные трудности возникают при прогнозировании работы первичных преобразователей расходомеров, установленных, как правило, в недоступных для осмотра местах. Это связано с высокими температурами теплоносителя и окружающей среды и повышенной ра диационной опасностью, В основном первичные преобразователи расходомеров проверяют на метрологических стендах, когда это возможно. Для атомных электростанций вследствие 45 радиационной опасности расходомеры эксплуатируют в течение ресурса оговоренного технической документацией.50Известен способ определения ресурса работы шариковых расходомеров, заключающийся в периодическом проведении контрольных (поверочных) праливок расходомеров на стендах и 55 определения соответствия характеристик контролируемых расходомеров паспортным данным с учетом гарантируемой точности измерения расхода ,31.Недостатком известного способа является необходимость многократного демонтажа расхоцомера для проведения контрольных замеров на поверочных стендах и невозможность определения предельной наработки, так как поверочными испытаниями может быть установлен лишь факт изменения характеристики расходомера,либо его соответ ствия гарантированной точности,Наиболее близким к предлагаемому является способ определения ресурса работы шариковых расходомеров, ос - нованный на определении степени износа элемента его конструкции в зависимости от времени испытаний по изменению метрологических характеристик 41.Недостатком этого способа является невозможность оперативного определения предельной наработки расходомера без демонтажа с объекта, необходимость многократного демонтажа расходомера для определения его метрологических характеристик на поверочных стендах, последователь - ной разборки, и сборки первичного преобразователя с целью определения степени износа его элементов.Цель изобретения - обеспечение оперативности контроля работоспособности шариковых расходомеров без прерывания рабочего процесса,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения предельной наработки шариковых расходомеров с орбитальным вращением чувствительного элемента и магнитоиндукционным датчиком частоты его вращения, включающему определение в зависимости от времени эксплуатации изменения состояния поверхности направляющих вихревой камеры и формы, чувствительного элемента, при котором о предельной наработке суцят по моменту появления максимально допустимых изменений контролируемых параметров, при установившемся расходе измеряют амплитуды импульсов в датчике и периоды времени между импульсами, при этом по максимальной величине разброса амплитуд судят об изменении формы чувствительного элемента, а, по максимальному разбросу периодов времени между импульсами - об изменении состоянияповерхности направляющих вихревой камеры.На осциллограмме показаны сигналы, характеризующие состояние первичных преобразователей шариковых расходо меров.В результате длительных исследований работы шариковых расходомеров с орбитальным вращением шара в эксплуатационных условиях установле но, что изменения формы шара и поверхности направляющих вихревой камеры приводят к определенным изменениям формы сигнала на выходе магнитоиндукционного узла съема сигнала 15 (преобразователя скорости вращения шара). Так, новый шариковый расходомер, удовлетворяющий техническим условиям, имеет выходной сигнал, представленный на чертеже. При этом 20 импульсы на выходе магнитоиндукционного узла съема сигнала имеют одинаковые амплитуды Н и одинаковые периоды Т следования (осциллограмма а). 25По истечении некоторого времени эксплуатации состояние поверхности элементов первичного преобразователй, в частности форма шара и форма поверхности направляющих вихревой ЗО камеры, может измениться. При этом равномерный износ поверхности шара, приводящий к уменьшению его массы, и равномерный износ поверхности направляющих, приводящий к увеличе 35 нию радиуса орбиты шара, не оказыва ют существенного влияния на работоспособность шарикового расходомера.Существенное влияние на работоспособность шарикового расходомера 40 оказывает неравномерный износ поверхности шара, приводящий к искаже- нию его формы (например, эллипсоидный), а также появляющийся, как след. ствие первого, неравномерный износ поверхности направляющих вихревойкамеры. При этом искажения формы шара проявляются в изменении орбиты его вращения, а в выходном сигнале магнитоиндукционного узла съема, как появление до 30-407 "разброса" амплитуд в серии импульсов (осциллограмма 8). Искажения формы поверхности направляющих вихревой камеры проявляются в появлении более 103 "разброса" периодов следования импульсов в серии (осциллограмма Ь ) . Таким образом, сопоставлением амплитуд импульсов в серии и сопоставлением периодов импульсов в серии может быть получена информация о состоянии поверхности направляющих вихревой камеры и самого шара.Первичные преобразователи расхода, сигналы с которых имеют искажения по амплитуде и периоду, необходимо своевременно демонтировать во избежание полной потери информации о величине расхода при выходе из строя (заклинивании) чувствительного элемента.Использование способа определения предельной наработки шариковых расходомеров позволит своевременно обнаружить неисправности, возникшие в расходомере, планировать и осуществлять замену неисправных первичных преобразователей расхода, продлить ресурс работы расходомеров с расходами ниже номинальных, что в целом повысит надежность работы установки7 где эксплуатируются расходомеры,