КОЛОКОЛЬНАЯ РАСХОДОМЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГАЗА Российский патент 1995 года по МПК G01F25/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного воспроизведения и измерения объема (расхода) газа и градуировки (поверки) промышленных расходомеров и счетчиков газа.

Известно устройство с вращающимся колоколом для градуировки и поверки ротационных счетчиков и расходомеров газа [1] содержащее колокол, питатель газа, систему трубопроводов с запорными органами и раму с установленными на ней редуктором и электроприводом вращения колокола.

Узел стабилизации вертикального положения колокола в устройстве выполнен в виде вертикальных направляющих колонн, а также рамы с роликами. Во время измерительного цикла рама с роликами перемещается по направляющим колоннам. В таких направляющих неизбежно возникает трение, зависящее от скорости перемещения колокола. Обусловленные этими силами трения потери давления зависят от расхода, а потому непостоянны. Непостоянство сил трения обусловливается непараллельностью направляющих колокола, которую практически устранить невозможно, оно вызывает нестабильность расхода и снижает чувствительность устройства.

Известна дискретно-динамическая установка для точного воспроизведения расхода газа, которая также содержит погруженный в резервуар с жидкостью колокол, подвешенный на ленте с противовесом и отсчетным устройством, источник расхода газа, трубопровод с запорными органами, средство стабилизации вертикального положения колокола и электропривод вращения колокола. Она отличается тем, что средство стабилизации вертикального положения колокола выполнено инерционным в виде корпуса электродвигателя со статорной обмоткой, снабженного жестко связанным с ним кольцевым маховиком, при этом ротор электродвигателя соединен непосредственно и жестко с колоколом и через вращающуюся опору с подвесом [2]
В устройстве с вращением колокола удается повысить порог чувствительности и снизить погрешность воспроизведения расхода, однако это требует введения в устройство новых сложных и дорогостоящих узлов, что заметно усложняет устройство в целом и повышает стоимость поверочных работ.

Ближайшим аналогом к изобретению является колокольная расходомерная установка для газа, содержащая погруженный в резервуар колокол, частично уравновешенный противовесом. Средство стабилизации вертикального положения колокола выполнено в виде не менее трех грузов, расположенных снаружи резервуара и соединенных через блоки гибкими тросами с нижним торцом колокола в точках, расположенных на равных расстояниях одна от другой и оси колокола [3]
В данной установке значительно упрощено устройство стабилизации вертикального положения колокола. Однако при длительной эксплуатации установки возможно снижение ее надежности. Это объясняется тем, что в конструкции, в которой тросы соединены с нижним торцом колокола непосредственно, предполагается размещение на днище резервуара с водой блоков для них, и исправность последних не контролируется. Последнее обстоятельство также усложняет эксплуатацию установки.

Цель изобретения повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в колокольной расходомерной установке для газа, содержащей погруженный в резервуар с жидкостью и частично уравновешенный колокол, источник сжатого газа, трубопровод с запорными органами, отсчетное устройство и средство стабилизации вертикального положения колокола, выполненное в виде расположенных снаружи резервуара с жидкостью не менее трех грузов, соединенных через блоки гибкими связями с колоколом, гибкие связи соединены с колоколом посредством расположенных снаружи резервуара с жидкостью штанг одинаковой длины, нижние концы которых жестко соединены между собой, а верхние, кроме того, жестко соединены с помощью кронштейнов с верхней частью колокола, при этом длина штанг не менее высоты колокола, а сами штанги имеют одинаковые углы схождения в верхней части, либо установлены параллельно друг другу, кроме того, резервуар с жидкостью снабжен сообщающимся сосудом с широким зеркалом поверхности жидкости.

На чертеже представлена схема колокольной расходомерной установки.

Установка содержит погруженный в резервуар 1 с жидкостью колокол 2, полость которого через трубопровод 3 и клапан 4 подключена к источнику 5 сжатого газа и через трубопровод 6 к испытуемому прибору 7 и регулятору 8. Колокол 2 частично уравновешен противовесом 9 через связь 10.

Отсчетное устройство пропущенного объема газа содержит контрольную линейку 11 и соединяющую ее с колоколом 2 стальную ленту 12. В верхней части колокола 2 установлены кронштейны 13 и жестко прикрепленные к ним штанги 14, которые идут по всей длине колокола параллельно его стенкам. Концы штанг 14 жестко соединены свободно охватывающими резервуар 1 кольцами 15, причем нижние концы при помощи тросов 16, перекинутых через блоки 17 и 18, соединены с грузами 19. Число грузов должно быть не менее трех. Точки крепления тросов 16 к кольцу 15 расположены по окружности его равномерно, являясь вершинами углов равностороннего многоугольника и обеспечивая равномерное распределение нагрузки на колокол 2, создаваемый грузами 19, и стабилизацию его вертикального положения.

Резервуар 1 при помощи трубопровода 20 соединен с сообщающимся сосудом 21 с широким зеркалом поверхности жидкости.

Установка работает следующим образом.

При помощи источника 5 сжатого газа (воздуходувка, компрессор, баллон) через трубопровод 3 и открытый клапан 4 полость колокола 2 заполняется воздухом (газом), при этом колокол всплывает, увеличивая объем, заполненный воздухом (газом), при этом часть жидкости перетекает по трубопроводу 20 в сообщающийся сосуд 21 с широким зеркалом поверхности жидкости. После выключения источника 5 расхода газа и закрытия клапана 4 установка готова к поверке и градуировке расходомеров и счетчиков.

Рабочий цикл начинается открытием регулятора 8, воздух (газ) из-под колокола выходит по трубопроводу 6 через испытуемый прибор 7. Перемещение колокола 2 вниз измеряется по показаниям контрольной линейки 11.

При опускании колокола 2 включается и выключается электронный хронометр (не показан). Произведя определение во времени значения пропущенного объема газа, отсчитанного по контрольной линейке 11, получают значения воспроизведенного или измеряемого расхода газа. Путем сличения полученного значения расхода с показаниями испытуемого расходомера судят о его точности. Грузы 19 создают дополнительное тяговое усилие, направленное вертикально вниз и распределенное по торцу колокола, а также гасят возникающие горизонтальные колебания. Сообщающийся сосуд 21 с широким зеркалом поверхности жидкости позволяет уменьшить нестабильность движения колокола по высоте и тем самым повысить точность измерения. Кронштейны 13, штанги 14 и кольцо 15 позволяют вынести направляющие блоки 17 за пределы резервуара и тем самым сделать их доступными контролю, повысить надежность и упростить эксплуатацию установки.

Использование: в измерительной технике для точного воспроизведения и измерения объема промышленных расходомеров и счетчиков газа. Сущность изобретения: установка содержит резервуар, колокол, трубопроводы, клапан, источник сжатого газа, испытуемый прибор, регулятор, противовес, контрольную линейку, стальную ленту, кронштейн, штанги, кольца, тросы, блоки, грузы, сообщающийся сосуд. 1 ил.

КОЛОКОЛЬНАЯ РАСХОДОМЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГАЗА, содержащая погруженный в резервуар с жидкостью и частично уравновешенный колокол, источник сжатого газа, трубопровод с запорными органами, отсчетное устройство и средство стабилизации вертикального положения колокола, выполненное в виде расположенных снаружи резервуара с жидкостью не менее трех грузов, соединенных через блоки гибкими связями с колоколом, отличающаяся тем, что гибкие связи соединены с колоколом посредством расположенных снаружи резервуара с жидкостью штанг одинаковой длины, нижние концы которых жестко соединены между собой, а верхние жестко соединены с помощью кронштейнов с верхней частью колокола, при этом длина штанг не менее высоты колокола, а сами штанги имеют одинаковые углы схождения в верхней части или параллельны друг другу.