Способ градуировки внутреннего объема колокола колокольной расходоизмерительной установки для газа

Способ градуировки внутреннего объема колокола колокольной расходоизмерительной установки для газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< ц924518

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13.10.80 (21) 29910)5/18-10 (5!)М. Кл. с присоединением заявки J4G 01 F 25/00

1осударстаениый комитет

СССР до делам изобретеиий и.открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30. 04. 82, Бюллетень И 16 (53) УДК 53.089. .6(088.8) Дата опубликования описания 30. 04. 82

/ з .1»

И.С.Бродин, О.Е.Середюк и И.В.Селеп и

1

Ивано-франковский институт нефти и газв-(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ВНУТРЕННЕГО ОЕ ЬЕМА

КОЛОКОЛА КОЛОКОЛЬНОЙ РАСХОДОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ ДЛЯ ГАЗА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в расходоизмерительных установках, применяемых при градуировке и поверке счетчиков и расходомеров газа, а также для точного воспроизведения и измерения расхода газа.

Известны установки, в которых объем колокола в процессе их градуировки определяется путем точного взвешива1О ния и определения плотности сливаемой из промежуточной емкости жидкости с последующим нанесением значения этого объема на шкалу контрольной линейки установки „lj.

При таком методе градуировки установок, например, объемом колокола

5 м и более, деления по шкале наносятся через каждый кубический метр °

Затем участок шкалы, соответствующий этому объему, разбивается на равные по длине интервалы, после чего каи<дое десятое деление оцифровывается. Однако в этом случае необходимо, чтобы колокол не имел, по крайней мере, в пределах одного кубического метра, никаких отклонений от цилиндричности, т.е. площадь поперечного сечения должна быть постоянной.

Этого достичь в процессе изготовления колокола в связи с технологическими затруднениями практически невозможно. Поэтому наносимая дах<е в пределах одного кубического метра шкала неизбежно нелинейна, что никак не учитывается в описанном методе градуировки.

Известна также. колокольная установка, объем колокола которой определяют по частям стреппинг-методом, т.е. путем измерения его геометрических размеров I2 )..

Однако метод не лишен и существенного недостатка, заключающегося в необходимости проведения черезвычайно большого количества измерений диаметра и высоты колокола, а также отдельных его деталей, погружаемых

924518 в жидкость. Одновременно необходимо измерять приращение объема вытесняемой стенками опускающегося колокола затворной жидкости.

Недостатком стреппинг-метода является наличие погрешности, обусловленной дискретностью измерений, средствами линейных измерений площади поперечного сечения колокола по его высоте.

Кроме того, к затруднению достижения максимальной точности установки приводит также погрешность, накопляемая при градуировке, во время нанесения каждых последующих 15 значений объемов, например через

0,5 м или 1 м,отсчитываемых от предыдущих значений, а не от нулевого деления шкалы. В случае же вычисления и нанесения на шкалу значитель- 0 но большего объема, например 5 м, погрешность возрастает за счет усреднения площади поперечного сечения коЛокола по его высоте.

Наконец, известный метод опреде- р5 ления объема колокола характеризуется трудоемкостью множества измерений геометрических размеров колокола.

Цель изобретения - повышение точ- 50 ности .градуировки путем непрерывного учета отклонений колокола от цилиндричности и снижение трудоемкости процесса.

10 указанная цель достигается тем, что в способе непрерывно измеряют и регистрируют давление под колоко- . лом в процессе подъема колокола при его наполнении, измеряют и регистрируют давление под колоколом в процессе его опускания при генерировании расхода, усредняют результаты этих двух измерений и по усредненной величине изменения давления судят об изменении площади поперечного сечения колокола.

На чертеже показаны кривые зависимости давления под колоколом от глубины его погружения, записанные измерителем давления при подъеме и опускании колокола, а также кривая усредненного давления.

При реализации способа магистраль нагнетания и испытательную магистраль настраивают на одинаковый расход.

При нагнетании газа под колокол при установившейся скорости движения

55 непрерывно измеряют и регистрируют давление под колоколом, а затем этот же процесс производят в процессе генерирования расхода, т.е. при опускании колокола.

Давление под колоколом связано с

era параметрами следующей зависимостью р F+f

S где F - вес колокола с учетом действия архимедовой силы и веса противовеса, внутренняя площадь сечения колокола на границе его погружения в жидкость, приведенное сопротивление перемещению колокола °

Имея в виду постоянство силы вследствие неизменности веса колокола, а также возможность исключения влияния силы f на результаты измерений, становится очевидной однозначная зависимость давления под колоколом от площади его поперечного сечения. Таким образом, записываемая измерителем давления кривая несет в себе информацию о меняющейся внутренней площади поперечного сечения колокола.

Обрабатывая при расчетах участок графика, находящийся между метками начала и конца поступления градуируемого контрольного объема газа, можно определить объем газа, вытесняемый колоколом на этом участке. С этой целью предварительно в произвольной точке колокола по высоте измеряют геометрическим методом длину внешней окружности и толщину стенки колокола и, определив значение площади, вычисляют силу F êîòîðàÿ необходима для последующих расчетов.

Значение давления В при этом определяют измерителем давления.

Таким образом, имея непрерывное значение изменения давления, можно в любой точке по высоте колокола вычислить его внутреннюю площадь.

Также не представляет сложности вычисление при помощи графика методом интегрирования и объема колокола между двумя заданными значениями по его высоте.

Высота колокола на градуируемом участке определяется двумя методами: путем измерения при помощи графика длины участка между метками

92" 518

Формула изобретения (в случае наличия высокоточного стабилизированного привода регистрирующей ленты), или же путем измерения образцовым средством расстояния между прерывателями светового пото" 5 ка, установленными на шкале колокола.

Для исключения влияния на результаты градуировки приведенной силы трения f, учитывающей трение .колокола в затворной жидкости и в направляющих, трение компенсационной и стальной лент на блоках, а также трение в направляющих контрольной линейки, достаточно иметь записанные кривые

15 изменения давления при подъеме колокола и его опускании.

На чертеже кривые 1 и 2 отображают зависимость давления P под колоколом от глубины h его погружения в затворную жидкость, записанные при подъеме и опускании колокола соответственно, а кривая 3 отображает изменение усредненного давления, получаемого усреднением эначе25 ний кривых 1 и 2 в каждой точке глубины h погружения колокола.

С достаточной для практики точностью можно принять, что приведенные силы трения f при подъеме колокола ЗО и его опускании равны между собой, поэтому при вычислениях площади и объема колокола необходимо пользоваться кривой 3 усредненного давления. 35

Использование самопищущего мало инерционного измерителя давления под колоколом позволяет повысить точность установки за счет уменьшения погрешности градуировки шкалы колокола. Это достигается возможностью вычисления и нанесения на шкалу любого значения объема путем отсчета от нулевого деления с учетом имеющихся отклонений поверхности колокола ю от цилиндричности. При этом весьма существенно уменьшается трудоемкость процесса градуировки и поверки установки.

Исследования показали, что точность предлагаемой установки с колоколом объемом 5 м при применении в качестве измерителя давления мембранного Фотоэлектрического манометра с разрешающей способностью 0,5 Па в пределах 1000+100 Па, подключенного к шлейфовому осциллографу, возрастает не менее, чем на О,ОМ, что для образцовой установки весьма . существенно.

Способ градуировки внутреннего объема колокола колокольной расходоиэмерительной установки для газа, заключающийся в последовательном определении отдельных объемов по высоте колокола и построении шкалы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки путем непрерывного учета отклонений колокола от цилиндричности и снижения трудоемкости процесса, непрерывно измеряют и регистрируют дав" ление. под колоколом в процессе подъема колокола при его наполнении, измеряют и регистрируют давление под колоколом в процессе его опускания при генерировании раСхода, усредня" ют результаты этих двух измерений и по усредненной величине изменения давления судят об изменении площади поперечного сечения колокола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Павловский А.Н. Измерение расхода и количества жидкостей газа и пара. M., 1967, с.219-244.

2. Кее David F. Fundamentals of

bell proving. Calibration and Operation "Ц. Va. Univ. Eng. Exp. Stat.

bull", 1971, N 105 р. 57-63 прототип).

924518

Ьм

Составитель Т.Звенигородская

Техред М. Надь Корректор M.Äåì÷èê

Редактор M.Ãîëàêîâñêè

Подписное филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4.Заказ 2803/57 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д.4/5