Устройство для поверки и градуировки трубопоршневых установок

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИ ЕСКИ 304 РЕСПУБЛИ 9 6 01 Р 25/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСА К АВТОРСКО ЗОБ ЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТ вательски 983, ССР 84.И И ГРАДУ- СТАНОВОК(56) Авторское свидетельство СМ 1177678, кл. 6 01 Г 25/00, 1Авторское свидетельство СМ 1204946, кл. 0 01 Р 25/00, 19(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИРОВКИ ТРУБОПОРШНЕВЫХ У Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для поверки и градуировки расходомерн ых трубопоршневых установок с возможностью обратимого движения вытеснителя, имеющих в составе электропривода импульсный преобразователь перемещения.Для повышения точности поверки (градуировки) и обеспечения независимого контроля различных зон поверяемой установки известное устройство, содержащее эталонную установку, вытеснитель которой через первый электропривод связан с первым блоком управления, второй электропривод, выполненный с возможностью соединения с вытеснителем поверяемой установки и соединенный со вторым блоком управления, соединительный трубопровод, посредством патрубка с запорным клапаном связанный с компенсационной емкостью, снабжено двумя преобразователями перемещения вытеснителей в импульсный сигнал, механически связанными с соответствующими электро- приводами, а также блоком измерения отношения частот импульсов, входы которого(57) Использование: поверка и градуировка трубопоршневых установок с принудительным движением поршня. Сущность изобретения: устройство содержит эталонную и поверяемую трубопоршневые установки с обратимым движением вытеснителей, связанных с электроприводами и импульсными датчиками перемещения вытеснителей, выходы датчиков соединены с входами измерителя отношения частот. Соединительный трубопровод патрубком с запорным клапаном связан с напорным баком, 1 ил. связаны с выходами преобразователей. В этом случае при снятии тягового усилия электропривода поверяемой установки (путем его отключения от сети) на калиброванном участке обеспечивается практически свободное движение вытеснителя за счет энергии потока, поступающего из эталонной установки, При этом предварительный разгон поверяемого вытеснителя осуществляется посредством собственного электропривода,чтоисключаетперегрузкуприводаф эталонной установки в переходном режиме, 100 Свобода движения вытеснителя поверяе- ( 1 мой установки при постоянстве обьема жесткого соединительного трубопровода и несжимаемости жидкости обеспечивает точное соответствие движения вытеснителя расходу, воспроизводимому эталонной ус-тановкой, поэтому импульсный сигнал преобраэователя перемещения этого вытеснитепя, в рабочих условиях играющий ) роль опорного сигнала, в данном случае, напротив, сам зависит от заданного (эталонного) расхода и несет, таким образом, информацию о градуировочной характери 1830462Устройство работает следующим образом. Перед поверкой (градуировкой) систему приводят в исходное состояние, для чего вытеснитель 5 эталонной установки 1 уста навливают в крайнее верхнее(по схеме) положение, а поверяемой, установки 3 - в крайнее нижнее положение. На блоках 10 устанавливают одинаковое номинальное значение генерируемого расхода, Частота мер 4 устанавливают в режим измерения отношения частот, причем для повышения точности подсчета импульсов. включают умножитель периода по каналу меньшей из сравниваемых частот, Клапан 12 открывают 55 и через бак 13 заполняют систему рабочей жидкостью приблизительно до 50-процентного уровня жидкости в баке 13.Посла включения с блоков 10 электро- приводов вытеснитель 5 установки 1 начистике поверяемой установки в пределах калиброванного участка. Высокая разрешающая способность современных импульсных преобразователей перемещения и, с другой стороны, высокая точность электронно- счетною ме ода измерения позволяет достигнуть высокую точность поверки (градуировки) установки в целом и по отдельным зонам вытеснителя, определяемую фактически точностью отображения эталонного расхода сигналов преобразователя эталонной установки,Дополнительное упрощение предлага-. емого устройства достигается выполнением компенсационной емкости в виде простейшего напорного бака (по сравнению с более сложными по конструкции мерниками).На чертеже приведена функциональная схема устройства для поверки и градуировки трубопоршневых установок.Устройство содержит эталонную установку 1, соединенную жестким трубопроводом 2 с поверяемой установкой 3, и электронно-счетный частотомер 4 (например, Ч 3-35), Каждая из установок 1 и 3 содержит плунжерный вытеснитель 5, установленный в цилиндре 6 и связанный с гайкой шарика-винтовой передачи 7, винт которой соединен с валом электропривода, состоящего из двигателя 8, импульсного датчика 9 положения ротора и блока.10 управления, выход которого подключен к обмоткам двигателя 8. Выходы датчиков 9 обеих установок подключены к раздельным входам частотомера 4.К трубопроводу 2 подсоединен патрубок 11 с запорным клапаном 12, Верхний конец патрубка 11 соединен с напорным баком 13. 5 10 15 20 25 30 35 40 Фнает двигаться вниз, вытесняя жидкость из соответствующего цилиндра 6, а вытесни- тель 5 установки 3 начинает двигаться вверх, всасывая жидкость в цилиндр 6. Неодинаковость нарастания расхода в установках 1 и 3 компенсируется запасом жидкости в баке 13,По окончании разгона (установлении номинального расхода) питание двигателя 8 установки 3, подаваемое с блока 10, отключают; одновременно закрывают клапан 12. Дальнейшее движение вытеснителя 5 установки 3 происходит под действием давления жидкости, поступающей из установки 1. При этом свободное перемещение вытеснителя 5 установки 3 обеспечивается за счет обратимости движения шарика-винтовой передачи 7 - механизма с малым трением качения.Градуировочный коэффициент:поверяемой установки 3 определяется по формулеэап= Чэ-,гпгде с 1 э - известный градуировочный коэффициент эталонной установки 1 (размерность - объем/импульс);Еэ - средняя частота импульсов датчика 9 установки 1;Еп - средняя частота импульсов датчика .9 поверя.эмой установки 3.Отношение частот Гэ/Гп Фиксируется частотомером 4 через каждые 10" импульсов частоты Гп, где 10" - множитель периода по каналу Рп, установленный на частотомере 4 (для большинства частотомеров и4), Начало отсчета частотомера 4 может формирова-ься при большом времени хода плунжера - периодически (внутренний запуск частотомера); при необходимости привязки к началу калиброванного участка вытеснителя 5 запуск можно производить внешним сигналом или нажатием кнопки "Пуск" на частотомере 4 в момент после выхода на поверочный режим (отключения электро- привода установки 3). При необходимости более точного определения значений цп или определения общего градуировочного коэффициента для всего калиброванного участка вытеснителя 5 частотомер 4 можно заменить на два отдельных счетчика импульсов, запуск и останов которых производится синхронно в начале и конце калиброванного участка, с последующим вычислением атно- щения показаний этих счетчиков, В этом случае градуировочный коэффициент определяется по формулегде Йэ и Кп - показания соответствующих счетчиков,П р и м е р, В синхронном электроприводе ЭПБ 1, применяемом в расходомерных установках типа ГИР (разработки заявителя), одному обороту вала двигателя соответствует 250 импульсов фотоэлектрического датчика положения ротора. При скорости вращения вала 4 об/с частота импульсов датчика Рп = 1000 Гц. При установке на частот мере множителя периода 10 периодич 4ность фиксации значений Рэ/Еп составляет 10 /Рп = 10 с. Точность определения оп в4случае Рэ = Гп (эталонная и поверяемая установки аналогичны) составляет 4 десятичных знака, что соответствует погрешности 0,01.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет упростить и удешевить поверочное оборудование путем исключения прецизионных гидравлических устройств и применения простейших цифровых измерительных приборов ( счет импульсов и измерение отношения частот не требуют прецизионных опорных генераторов). Достигаемая за счет большого числа импульсов датчиков высокая точность поверки (градуировки) позволяет проводить метрологическую оценку калиброванного участкарасходомерной установки не только в целом, но и по отдельным его зонам; в этомслучае можно добиться повышения произ 5 водительности работы поверяемых средствв основном режиме за счет повышения достоверности воспроизведения расхода намалых отрезках времени,Формула изобретения10 1. Устройство для поверки и градуировки трубопоршневых установок, содержащееэталонную установку, вытеснитель которойчерез первый электропривод связан с пер. вым блоком управления, второй эле.тро 15 привод, выполненный с озможностьюсоединения с вытеснителем и, ряемой установки и соединенный с вторым блокомуправления, соединительный трубопровод,посредством патрубка с запорным клапа 20. лом связанный с компенсационной емкостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности градуировки и обеспечения независимого контроля различныхзон установки, оно снабжено двумя преоб 25 разователями перемещения вытеснителей в,импульсный сигнал, механически связанными с соответствующими электроприводами,а также блоком отношения, входы которогосвязаны с выходами преобразователей.ЗО 2, Устройствопопотл ича ющеес я тем, что компенсационная емкость выполнена в виде напорного бака,. Гереш Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул на, 101 Заказ 2519 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5