Устройство для градуировки расходомеров

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветсиииСоциалистичесиикРеспублик(22)Заявлено 17,07.80 (21) 2957599/18-10с присоединением заявки РЙ(5)М. Кл,6 01 Е 25/00 квоудвротоеииый комитет СССР ао делам иаоеретеиий и открытий(53) УДК 53 089.6(088.8) Дата опубликования описания 18.04,82 РБ.В. Бирюков, И.А. Данилов, И,Ф. Железники С.С. Кивилис(72) Авторы изобретения явитель РОИСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИРАСХОДОМЕ Извески расхо(термоан яется с жидко кальной ваемого помещелен на нои с Изобретение относится к измери" тельной технике, а более конкретно к устройствам для градуировки расходомеров жидкости и может быть использовано в приборостроительной, химической, нефтяной, автомобильной промышленностях, в системах водоснабжения и водоочистки. Преимущественно данное изобретение предназначено для градуировки расходомеров жидкости при выпуске их из производства и при входном контроле перед установкой на объекте или в технологической литны устройства для градуиров-, домеров и скоростемеров емометров), в которых осущестплавное вращение резервуара тью относительно его вертиоси, При этом датчик испыты-, расходомера или скоростемера в жидкость и жестко закрепеподвижной опоре, не связанзервуаром 13. В процессе градуировки жидкость,вращаясь вместе с резервуаром, набегает на неподвижный датчик и протекает через него, вырабатывая выходной сигнал, пропорциональный среднейлинейности скорости И перемещениярезервуара с жидкостью в месте установки датчика. Объемный расход О.определяется как произведение измеренной линейной скорости Й на площадь сечения датчика 5, т,е. 0 =Р 5, причем линейная скорость измеряется косвенным методом, как Й=юг,где м - угловая скорость вращениярезервуара, измеряемая с помощью тахометра, г - расстояние по горизонтам от оси вращения резервуара до центра сечения датчика. В таких устройствах имеет место асимметрия эпюры скоростей (распределения скоростей по сечению датчика Р(5, вызывающая дополнительную погрешность ЬО = 1 И(5)д - У 5. Асимметрия обусловлена случайными локальными део 3 920формациями потока в месте обтеканиядатчика и захвата, которые обычноимеют несимметричную плохообтекаемуюформу. Другой причиной асимметрииносящей уже систематический характер, является наличие радиальной со-ставляющей скорости, появление которой обусловлено центробежными силами, возникающими при вращении жидкости вместе срезервуаром.Величина радиальной составляющейскорости жидкости, а следовательно,и асимметрии эпюры скоростей зависит от угловой скорости вращения резервуара, расстояния от оси вращениядо датчика, общей массы жидкости врезервуаре. Другим недостатком таких устройств является высокое энергопотребление, обусловленное необходимостью перемещения резервуара сжидкостью,Указанные недостатки частичноустранены в устройствах, где перемещение резервуара с жидкостью замененоперемещением датчика испытываемогорасходомера относительно неподвижнойжидкости,Известно устройство для градуировки термоанемометров и расходомеров,содержащее траверсу, выполненную свозможностью перемещения в горизонтальной плоскости над уровнем жидкости, кронштейны по числу датчиковиспытываемых расходомеров (или скоростемеров), закрепленные .на траверсе и снабженные захватами, системуизмерения скорости перемещения траверсы и регистратор сигналов испытываемых расходомеров. Датчик приградуировке перемещается через неподвижную жидкость со скоростью И == кг, где о- угловая скорость вращения траверсы. Расход определяетсякак= Й 5 и сопоставляется со средней величиной выходного сигналаГф1х = -х(1)д 1,о где с - интервал времени осреднения;текущее значение времени;х(1) - изменение выходного сигнала во времени.Вследствие перемещения датчика, а не резервуара с жидкостью, радиальная составляющая скорости в таких установках минимизирована. По этой же причине несколько снижается потребляемая мощность привода 21. 5 ЭО Э 5 4 О 45 50 фНедостатком данных установок является низкая точность градуировки, что обусловлено нарушением симметричности эпюры скоростей на входе в датчик испытываемого расходомера. Причиной этих нарушений является возникновение при обтекании датчика и захвата, помещенных в жидкость и обладающих, чаще всего, плохообтекаемой формой по внешнему контуру, завихрений, обратного и радиального тока жидкости. Эти гидродинамические явления носят нестабильный, случайный характер и вносят. дополнительную погрешность воспроизведения расхода из-за различия измеренной средней скорости Ч и действительной среднеинтегральной скорости Другими недостатками этих установок является пониженная надежность иповышенное энергопотребление. Снижение надежности обусловлено необходимостью герметизации кабельных выводов, служащих для передачи выходного сигнала датчика на регистратор.Повышенное энергопотребление вызваносопротивлением движению датчика с захватом со стороны жидкости, что требует повышение потребной мощностипривода,Цель изобретения - повышение точности градуировки расходомеров жид-.кости.Указанная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем резервуар с жидкостью, испытательные участки трубопровода и средства крепленияи перемещения испытательных участковотносительно жидкости, испытательныеучастки трубопрдводов выполнены изтрех участков, два из которых горизонтальные, причем один из них выполнен хорошо обтекаемым по внешнемуконтуру и расположен в жидкости, второй расположен над уровнем жидкостии в нем установлена подпорная диафрагма, а третий участок расположенмежду ними под острым углом к поверхности жидкости,На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, Над уровнем покоющейся жидкости 1 размещена траверса 2, выполненная свозможностью перемещения относительножидкости в горизонтальной плоскости.5 920391 6На траверсе 2 жестко закреплены крон- вырабатывая выходной сигнал. Видштейны 3, снабженные захватами 4, В кость 1 выливается через выходное от-.:каждом захвате 4 жестко крепится тру- верстие участка 6. Диафрагма 10 выба 5, в пределах верхнего горизон- полнена сменной и обеспечивает под-.тального участка б, в которой уста бор, необходимый для заполнения сеченовлен датчик 7 испытываемого расхо- ния датчика 7, При движении травердомера. Захват 4, горизонтальный учас- са 2 пересекает луч света, идущий отток 6 и датчик 7 расположены выше первого источника 13 на фотореле 14.уровня жидкости 1. В этот момент включаются измерительНижний горизонтальный участок 810 12 и прибор 15, на который непрерыв"помещен в жидкостьи выполнен хоро- но поступают метки времени с генешо обтекаемым, коническим или капле- ратора 16. По прохождении траверсой 2образным по внешнему контуру. Гори- второго источника света 13 срабатыэонтальные участки 6 и 8 соединены еает второе фотореле 14, выключаянаклонным участком 9, угол наклонаизмеритель 12 и прибор 15, В реэулькоторого к поверхности жидкости 1 тате фиксируются: интегральная величивыбирается в соответствии с допуска- на выходного сигнала х и времяЕемой потерей напора. Участки 8, 9 прохождения траверсой 2 расстояния .и 6 сопряжены между собой плавными . Вычисляются: расход О = 5и средрадиусами. В горизонтальном участке 6 г 0 няя ееличийа выходного сигнала х =за датчиком 7 установлена подпорнаядиафрагма 10. Датчик 7 кабельной ли- гнией 11 соединен с измерителем 12 вы- Отбор ж дко тт ор жидкости через хорошо обтеходного сигнала. Измеритель 12 уп- каемый насадок 6 симметричной формыравляется двумя фотооптическими сиг"с хорошо орган зов нс хорошо организованным входом жидналиэаторами, состоящими из источни- кости обеспечиваетеспечивает симметричную, эпюка 13 света и фотореле 14, Сигнали- ру скоростей в трубе 5. Эпюра допол"заторы размещены на фиксированном нительно стабил энительно ста илиэируется относительрасстоянии 1. друг от друга и фор- но длинным прямым участкам 6 на ехоеируют команды на включение и выклю- з 0 де датчика 7. Погрешность воспроиздение прибора 15, измеряющего ско- ведения расхода, по сравнению с порость движения траверсы 2 как И = -,грешностью установок, в которых вгде Т - время движения траверсы 2 жидкость 1 погружен датчик 7, уменьна участке , шается на величину 0,4-0,6 при уровИетки времени задаются генерато- не погрешности 1-1,54, Гидравлическиером 16,потери напора в трубе 5, равныеПара фотооптических сигналиэато- еров, состоящих из источников 13 све-. "= " + ( + ) , гдеЬХ 14та и фотореле 14, измерительный прид 240Д,бор 15 и генератор 16 меток времени коэффициент сопротивления входа;в совокупности составляют систему коэффициеит сопротивления трения жидизмерения скорости перемещения тра-кости о стенки трубы 5; 3 х - длинаверсы 2. входного участка трубы 5; д - внутУстройство работает следующим об ренний диаметр трубы 5 Н - расстояразом, ние между осями участков 6 и 8 по верНа траверсе 2 крепятся в фиксиро- тикали, составляют около 30-503 отванном положении кронштейны 3, а в .потерь, вызванных сопротивлением двиего захвате 4 - труба 5. Нижний учас- жению погруженных в жидкость 1 дат 1ток 8 трубы 5 погружен в жидкость 1, чика 7 и захвата 4. Потребная энер 50В верхнем участке б монтируется дат- гия привода на перемещение траверчик 7 и диафрагма 1 О. Датчик 7 ка- сы 2 со скоростью У5-10 м/с побельной линией 11 подключается к из- экспериментальным данным составляетмерителю 12. Включается привод и тра-803 от энергии, затрачиваемой наверса 2 разгоняется до скорости Й, . перемещение той же траверсы 2 с по 55При движении траверсы 2 жидкость 1 груженными е жидкость 1 датчиком 7расходом О= 95 поступает через и захватом 4. Отказы системы измере"участок 8 в трубу 5, воздействует ний из-за попадания жидкости в кабельна чувствительный элемент датчика 7, ные разъемы практически исключены.920391 8одни из них выполнен хорошо обтекаемым по внешнему контуру и располо" жен в жидкости, второй Расположен над уровнем жидкости и в нем установлена подпорная диафрагма, а третий участок расположен между ними под острым углом к поверхности жидкости,1формула изобретения Составитель Т. Звенигородскаяоловик Техред Л. Пекарь Корректор И. Коста Редакто аказ 2317/ Тираж 671НИИПИ Госуда по делам из35, Москва,Подписнкомитета ССи открытийская наб,твенно ретени 35, Ра иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство для градуировки расходомеров, содержащее резервуар с жидкостью, испытательные участки трубопровода и средства крепления и перемещения испытательных участков труба провода, включающие в себя траверсу, расположенную над уровнем жидкости в резервуаре, кронштейны с захватами, 10 укрепленные на траверсе, систему измерения скорости перемещения траверсы и измеритель сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности градуиров " ки, испытательные участки трубопроводов выйолнены из трех участков, два иэ которых горизонтальные, причем Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ог 1 по Й.Р ., ОеЬЬагй В, Нойи 1 ге Апещощейг Са 11 Ьгай 1 оп Гог щеазогещепйз ай Негу 1 ои Не 1 осйу. "Рарег.Ащег. Бос. Меси,Епс 1", 1969, й 1 НТ-А).2, Епзщапп ., Копоейег 1. ОезсЬи 1 пд 19"йе 1 йз"Е 1 сЬап 1 аце Гйг ТЬегщ 1 зйегзопдег. ТогйзсЬг - Вег. Ч 012",1975. Ке 1 Ье 8, йф 18, 43-56 (прототип),