Установка для градуировки и поверки счетчиков жидкости и газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и тоаариым знакам (21) 4860177/1 0 (22) 12.06.90 (46) 15.11.93 Бюл. Ио 41-42 (76) Корольков Виктор Сергеевич (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ )КИДКОСТИ И ГАЗА (57) Сущность изобретения: установка содержит: поверяемый счетчик 1, контрольный счетчик 2, тру(в) RRU U(») 2ÎÎÇÎ54 Cl (51) 5 G ()1 F XS ОО болоршневое устройство 3, два детектора 4, 5, привод 6, поршень 7, блок управления 8, три элемента

И 9, 13, 20, делитель 10, четыре триггера 11, 12, 18, 19, три счетчика 14, 15, 21, пульт управления 16, запорное устройство 22, обводную линию 23. 1 — 9—

f 0 — 12 — 17 — 11 — 12, 4 — 18 — f 9 — 20 - 21 — 19, 12-13 15 — 17 22,17-8 — 6-3, 19 — 14—

17,5-18,16-17,12-9,6 — 20. 2ил.

2003054

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для градуировки и поверки счетчиков жидкости и газа.

Известна установка для градуировки и поверки счетчиков, содержащая калиброванную трубу с путевыми переключателями, пусковую и приемную камеры, узел ввода шарового поршня, патрубки и шаровой поршень, Известна также поверочная установка, содер>кащая цилиндр с поршнем, привод поршня, шариковую винтовую передачу, задатчик частоты привода и схему измерения в виде сравнивающего устройства, соединенного с задатчиком частоты привода и гастотным выходом контролируемого приrJ(vPa.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является установка для градуировки и поверки турбинных счет- 20 чиков..содержащая контрольный счетчик, трубопоршневое устройство с детекторами, инвертор, элементы И, делитель, счетчики и вычислительное устройство.

Недостатком данной установки являет- 2б сл значительная погрешность измерения особенно при использовании малогабаритных трубопоршневых установок, Эта погрешность возникает ввиду применения трубопоршневой установки со свободно пе- 0 е ремещающимся поршнем.

При движении поршня, особенно при входе его в калиброванный участок, воз; икают пульсации расхода, что приводит к погреиности измерения. Возмущения ,значения расхода особенно велики в случае поверки на смачивающих продуктах (сухое трение) и газах, Целью настоящего изобретения является повышение точности градуировки и по-

nepKw. указанная цель достигается тем, что в установке для градуировки и поверки счетчиков, содержащей последовательно соединенные контрольный счетчик и трубопоршневое <5 ????????????????????, ?????? ???????? ?????????????????? ?????????????? ?? ?? ???????????????? ?????????????????? ?? ?????????? ?????????????????? ?????????????? ????????????????, ???????????????????????? ?????????????? ???? ???????????? ???????????? ???????????????? ??, ???????????? ?????????????????????????????? ???????????????????? ??????->0 вым входом второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом контрольного счетчика, вторым входом с выходом контрольного счетчика, вторым вхо- дом вычислительного устройства.и первым Бб входом первого счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу второго триггера. первому входу третьего элемента

И и третьему входу вычислительного устройства, соединенного четвертым входом с выходам третьего триггера, и тактовым входом второго триггера, выход второго элемента И через второй счетчик импульсов подключен к первой группе входов вычислительного устройства. выход третьего элемента И через третий счетчик импульсов подключен к входу обнуления второго триггера, вторая и третья группы входов вычислительного устройства подключены соответственно к выходам первого счет чика импульсов и пульта управления, первый управляющий выход вычислительного устройства соединен с информационны 4 входом четвертого триггера, подключенного тактовым входом Ic эталонному входу установки, а выходом соединенного с тактовым входом первого триггера, первый и второй входы третьего триггера подключены к выходам соответствующих детекторов, в нее введены обводная линия с запорным устройством, включенная между выходом трубопоршневого устройства и входом контрольного счетчика, привод, механически связанный с поршнем трубопоршневого устройства, блок управления приводом, а вычислительное устройство дополнительно снаб>кено пятым входом и вторым и третьим управляющими выходами, при этом второй управля>ощий выход вычислительного устройства через блок управления приводом подключен ко входу управления приводом, сигнальный выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И и к пятому входу вычислительного устройства, подключенного третьим управляющим выходом ко входу управления запорного устройства, Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая установка отличается тем, что трубопоршневая установка выполнена с приводным поршнем, введены привод поршня, блок управления привода, соединенный с управляющим выходом вычислительного устройства, обводная линия с запорным устройством, контрольный счетчик выполнен малоинерционным и высоколинейным.

Таким образом, предлагаемая установка соответствует критерию изобретения

"новизна".

Сравнение предлагаемого решения с другими техническими решениями показывает, что трубопоршневые установки с приводными поршнями и блоками управления широко известны из литературы, Однако, при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в предлагаемую установку для градуировки счетчиКов жидкости и газа вышеуказанные узлы проявляют новые свойства. что приводит к повыше>нию точности измерения. Это позволяет сделать вывод о соответствии

2003054

20

25 Установка работает следующим образом.

° Перед проведением поверки элементы уСтановки приводятся в исходное состояние,.при этом поршень 7 трубопоршнеаого устройства располагается в зоне прорези

24, триггеры 11, 12, 18. 19 устанавливаются а состояние "0" (цепи установки на фиг, 1 не показаны). Для стабилизации температуры запорное устройство 22 приоткрывается и с подачей входного потока частЬ его проходит по обводной линии 23, а другая часть направляется через контрольный счетчик 2 и трубопоршневое устройство 3, т.к. поршень

7 не перекрывает полностью прорезь 24, После стабилизации температуры перекрывается запорное устройство 22. При этом весь поток направляется через контрольный счетчик 2 и трубопоршневое устройство 3, Вычислительное устройство 17 измеряют частоту выходного сигнала контрольного счетчика 2 (по сигналам своего внутреннего таймера) и определяет значение расхода по формуле

50 где Кл.<. — коэффициент преобразования контрольного счетчика 2;

f - частота выходного сигнала контрольного счетчика 2.

Кп.к. может быть использован из предыдущего опыта, или может быть вычислен технического решения критерию "существенные отличия".

Схема установки приведена на фиг. 1, временные диаграммы, поясняющие работу установки, на фиг. 2.

Установка содержит поверяемый счетчик 1, контрольный счетчик 2, трубопоршневое устройство 3 с детекторами 4, 5, приводом 6, поршнем 7 и блоком управления 8, элементы И 9, 13, 20, делитель 10, триггеры 11, 12, 18, 19 счетчики импульсов

14, 15, 21, пульт управления 16, запорное устройство 22, обводную линию 23, вычислительное устройство 17.

Цилиндр трубопоршневой установки имеет продольные прорези 24, 25 к которым подведены входной и выходной трубопроводы.

Приведенная на фиг. 1 конструкция трубопоршневой установки не является единственной, в частности цилиндр может не иметь прорезей, а входной и выходной трубопроводы подводят к торцевым поверхностям приемной и выходной камер. путем проведения предварительного пробногр измерения с помощью трубопоршневого устройства 3.

Для исключения погрешностей от изменения расхода потока в данной установка передача объема от трубоп:пшневой установки 3 к контрольному счетчику 2 производится при стабильном расходе, который достигается за счет перемещения поршня 7 трубопоршневого устройства 3 с постоянной скоростью, На расход потока через контрольный счетчик 2 также не влияет изменение расхода в основном потоке, ввиду тол), что на это время открывается запорное устройство 22.

Измерение на данной установке проводится в два этапа, На первом этапе обьем от образцового средства — трубопоршневой установки передается контрольному счетчику 2, на втором этапе от контрольного с этчика — рабочему.

Первый этап осуществляется следующим образом. После определения значения расхода основного потока по сигналу контрольного счетчика 2 вычислительное устройство 17 включает привод,б трубопорш невого устройства 3 через блок управления 8. Скорость перемещения поршня 7 вычислительным устройством 17 определяется и задается из расчета сохранения неизменным значение расхода через контрольный счетчик 2 при проведении измерений. В iìîìeír перекрытия поршнем 7 прорези 24 открывается запорное устройство 22 для улучшения условия стабилизации расхода через контрольный счетчик 2. После прохождения поршнем 7 . прорези 24 и ввода в режим измерения счетчика 2 срабатывает детектор 4 по метке со штока поршня, свидетельствуя о начале измерения трубопоршневым устройством известного калиброванного обьема Vo. По сигналу детектора 4 переключается триггер 18 в со"стсяние "1", по выходному сигналу этого триггера переключается триггер 19 также в состояние "1" открывая элемент И 20, на второй вход которого поступают выходные импульсы с датчика привода 6. Зти импульсы формируются пропорционально перемещению поршня 7 и пропорционально вытесненному обьему. Калиброванный обьем

Vo трубопоршневого устройства 3 определяется заданным числом выходных импульсов с датчика привода 6. Необходимое число импульсов хранится в счетчике 21, По поступлению с датчика привода 6 заданного количества импульсов счетчик 21 вырабатывает на свой выход импульс, которым ус.анавливается в состояние "0" триггер 19.

Зтим завершается первый этап. Сигналы с различных характеристик точек установки

2003054

Нр й.

Кп.р. = д —..д- °

Np

Кк.п. = -д- ° о приведены на фиг. 2, сигнал поверяемого счетчика 1 (фиг. 2а), сигнал контрольного счетчика 2 (фиг. 2б), сигнал датчика привода

6 (фиг. 2в), сигнал детектора 4 (фиг, 2г), выходной сигнал счетчика 21(фиг. 2д), импульсы с датчика привода G. накапливаемые счетчиком 21 на первом этапе (фиг. 2е), импульсы с контрольного счетчика 2, поступающие на вход счетчика 14 на первом этапе (фиг. 2>к), управляющий сигнал вычислительного устройства 17, определяющий начало второго этапа (фиг. 2з), импульсы с поверяемого счетчика 1, поступающие на вход делителя 10 (фиг, 2и), импульсы контрольного счетчика 2, поступающие на вход счетчика 15 на втором этапе (фиг. 2к). По окончанию первого этапа счетчик 14 накапливает число импульсов, поступающих с выхода контрольного счетчика 2 за время измерения трубопоршневым устройством 3 калиброванного объема Vp. В качестве счетчика 14 в данной установке, с целью сни>кения погрешности от дискретности, используется счет-;ик с учетом дробных частей входных импульсов. Вычислительное устройство 17 определяет коэффициент Кк.п. для случая этого измерения (который может быть применен в следующем измерении при задании скорости перемещения поршня 7 и расхода через контрольный счетчик 2 при первом этапе) йо формуле

После завершения первого этапа вычислительное устройство 17 выдает команду на закрытие запорного устройства 22, а за. тем управляющий сигнал на О входтриггера

11, который переключается по первому отрицательному фронту импульса с поверяемого счетчика 1.

По положительному фронту с единичного выхода триггера 11 переключается тригreP 12, открывая элементы И 9 и 13. Триггер

12 своим выходным сигналом формируетдлительность второго этапа, окончание его определяется выходным сигналом делителя 10.

Коэффициент делителя йр задается вычислительным устройством 17 и соответствует числу импульсов поступающих с поверяемого счетчика 1 за время второго этапа. Коэффициент Np задается из расчета обеспечения достоверного сравнения показаний контрольного 2 и поверяемого 1 счетчиков.

При поверке турбинных счетчиков Np задается кратным числу лопаток турбинки поверяемого счетчика, этим самым исключается погрешность от дефектов турбины (неодинаковость углов и масс лопаток).

После завершения второго этапа вычислительное устройство 17 считывает показание Np — соответствующее количеству импульсов с контрольного с:етчика 2 за время измерения трубопоршневым устройством 3 объема Vp с выхода счетчика 14, показание Vg — соответствующее числу импульсов с контрольного счетчика 2 за время второго этапа с счетчика 15 и производит вычисление коэффициента преобразования счетчика 1 по формуле

Затем установка приводится в исходное состояйие, при этом открывается запорное устройство 22 и поршень 7 переводится в зону прорези 24 и проводится следующее измерение аналогично первому, для обеспечения более точного задания расхода первого этапа может быть использован новый коэффициент Kp,K., полученный в предыдущем измерении.

Для обеспечения высоких метрологических характеристик установки в качестве контрольного счетчика 2 используется счетчик, имеющий высокую разрешающую способность и линейность, а также малую инерционность.

Таким образом, введенные изменения позволяют повысить точность измерения, за счет стабилизации расхода при передаче объема от трубопоршневой установки контрольному счетчику, а также позволяет поверять счетчики, расположенные на большом удалении от установки т.к. сравнение показаний контрольного и поверяемого счетчиков идет при постоянном гидродинамическом со) противлении и при достаточном объеме выборки.

Кроме этого, данная установка позволяет решить остро стоящий вопрос создания малогабаритных поверочных установок для газовых счетчиков, (56) Авторское свидетельство СССР

N 649959, кл, G 01 F 25/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1434267, кл. G 01 F 25/00, 1980, 9 а0

Формула изобретения

03054

УСТАНОВКА ДЯЯ ГРАДУИРОВКИ И

ПОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ ЖИДКОСТИ И ГАЗА, содержащая последовательно соединенные контрольный счетчик и трубопоршневое устройство, при этом эталонный вход установки через последовательно соединенные первый элемент И и делитель подключен к входу обнуления первого триггера, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И, первым входом вычислительного устройства и первым входом второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом контрольного счетчика, вторым входом вычислительного устройства и первым входом первого счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, первому входу третьего элемента И и третьему входу вычислительного устройства, соединенного четвертым входом с выходом третьего триггера и тактовым входом второго триггера, выход второго элемента И через второй счетчик импульсов подключен к первой группе входов вычислительного устройства, выход третьего элемента И через третий счетчик импульсов подключен к входу обнуления второго триггера, вторая и третья группы входов вычислительного устройства подключены соответственно к выходам первого счетчи«а импульсов и пульта упраяления. первый ,управляющий выход вычислительного устройства соединен с информационным вхо-,дом четвертого триггера. подключенного

5 тактовым входом к эталонному входу установки, а выходом соедине кого с тактовым входом первого триггера, первый и второй входы третьего триггера подключены к выходам соответствующих детекто р ров, отличающаяся тем, что. с целью повышения точности градуировки и поверки, в нее введены обводная линия с запорным устройством, включенная между выходом трубопоршневого устройства и

15 входом контрольного счетчика, привод, механически связанный с поршнем трубопоршневого устройства, блок управления приводом, а вычислительное устройство дополнительно снабжено пятым входом и

20 вторым и третьим управляющими выхода-" ми, при этом второй управляющий выход вычислительного устройства через блок управления приводом подключен к входу управления приводом, сигнальный выход которого подключен к второму входу третьего элемента И и пятому входу вычислительного устройства, подключенного третьим управляющим выходом к входу упЗ0 равления запорного устройства,