СПОСОБ В.И.НЕСТЕРЕНКО ПОВЕРКИ ВЕСОВОГО ПЛОТНОМЕРА Российский патент 1995 года по МПК G01G23/01 

Изобретение относится к приборостроению, преимущественно к поверке весового плотномера, предназначенного для измерения плотности буровых, цементных и т.п. растворов.

Известен способ поверки плотномеров, заключающийся в том, что в весовой плотномер помещают тарировочный груз в виде эталонной (поверочной) жидкости известной плотности, по которой производят поверку плотномера [1]
Недостатком известного способа является то, что необходимо иметь набор эталонных жидкостей со строго определенной плотностью (с интервалом 0,8-2,6 г/см³ через каждые 0,2 г/см³ с допускаемыми отклонениями ±0,009 г/см³), после каждого замера необходимо очищать грузоприемную емкость плотномера от остатков эталонной жидкости для подготовки следующего замера; и, как следствие, низки точность поверки и производительность труда.

Цель изобретения повышение точности поверки весовых рычажных плотномеров с грузоприемной емкостью.

Указанная цель достигается тем, что при поверке плотномеров металлический поверочный груз помещают таким образом, чтобы центр тяжести эталонного груза находился в той же точке, что и центр тяжести внутреннего объема грузоприемной емкости, затем устанавливают эквивалентный груз в центре крышки грузоприемной емкости и определяют порог чувствительности весового плотномера.

На фиг. 1 изображен весовой плотномер при эксплуатации; на фиг.2 то же, при поверке при помощи эталонной жидкости; на фиг.3 то же, при поверке при помощи стандартного металлического эталонного груза; на фиг.4 то же, при поверке предложенным способом; на фиг.5-8 различные варианты эталонного груза.

Весовой плотномер содержит грузоприемную емкость, например цилиндрический стакан, 1, с которым жестко скреплен рычаг 2, для создания строго фиксированного внутреннего объема стакан 1 закрывается крышкой 3 с отверстием 4, на рычаге 2 имеются призмы 5 и 6 и связанные с ними соответственно шкалы 7 и 8 с диапазонами измерений плотности 1,6-2,6 г/см³ и 0,8-1,6 г/см³, по рычагу 2 перемещается подвижной груз 9, для приведения плотномера в равновесие и снятия показаний плотности. Плотномер устанавливают одной из призм 5 или 6 на стойку 10, в стакан 1 заливают пробу 11 вещества, плотность которого требуется определить, объем пробы 11 равен внутреннему объему стакана 1, т.е. объему цилиндра диаметром D и высотой Н, центр тяжести пробы 11 расположен в точке С на расстоянии Н/2 от дна стакана 1. Центр тяжести пробы 11 расположен на некотором расстоянии S ниже опорных вершин призм 5 и 6, т. к. при работе плотномером в полевых условиях необходимо, чтобы он был более устойчив к внешним воздействиям (вибрации, движение воздуха и т.д.).

Работают плотномером следующим образом (см. фиг.1). В стакан 1 заливается проба 11 вещества, затем стакан 1 закрывается крышкой 3, излишки пробы 11 удаляются через отверстие 4, тем самым фиксируется строго определенный объем пробы 11, плотномер устанавливают одной из призм 5 или 6 (в зависимости от того, в каких пределах будет плотность пробы 11 проверяемого вещества) на стойку 10, перемещением подвижного груза 9 по рычагу 2 приводят плотномер в положение равновесия и с соответствующей шкалы 7 или 8 считывают показания.

При поверке плотномера при помощи эталонных жидкостей поступают следующим образом (см. фиг.2). В стакан 1 заливается проба 12 эталонной жидкости определенной плотности, например 2 г/см³, излишки пробы 12 удаляются через отверстие 4, т. е. объем пробы 12 эталонной жидкости равен объему пробы 11 проверяемого вещества и одновременно объему цилиндра диаметром D и высотой Н, следовательно, совпадают у них и центры тяжести точка С. Устанавливают плотномер призмой 5 на стойку 10, перемещением подвижного груза 9 приводят в положение равновесия, показания на шкале 7 должны соответствовать 2 г/см³. После этого в центре крышки 3 устанавливают эквивалентный грузик 13 и проверяют порог чувствительности, для этого перемещением подвижного груза 9 вновь приводят плотномер в положение равновесия, отклонение не должно превышать одного деления шкалы. Выливают из стакана 1 пробу 12, промывают стакан 1 от остатков пробы 12. И так проверяют плотномер на всем диапазоне 0,8-2,6 г/см³, например, с интервалом через каждые 0,2 г/см³.

При поверке плотномера с помощью металлических эталонных грузов в стакан 1 помещают эталонный груз 14 (см. фиг.3) в виде диска диаметром D, массой, соответствующей массе объема пробы 12 эталонной жидкости определенной плотности, например 2 г/см³. Так как эталонный груз 14 выполнен из металла плотностью, равной 8 г/см³, то его объем будет в четыре раза меньше, чем объем пробы 12, следовательно, центр тяжести эталонного груза 14 точка С₁ будет расположен значительно ниже центра тяжести объема пробы 12 точки С. При проверке порога чувствительности плотномера эквивалентный грузик 13 сохраняет свое положение, а центр тяжести эталонного груза 14 точка С₁- изменил свое положение по сравнению с пробой 12 (а также и с пробой 11), поэтому и подвижный груз 9 будет находиться в другом положении, т.е. будут другие показатели порога чувствительности.

Рассмотрим фиг.4, где представлен предложенный способ поверки. Для того, чтобы условия поверки были идентичны условиям эксплуатации (или условиям поверки при помощи эталонных жидкостей), эталонный груз 15 размещают в стакане 1 таким образом, чтобы центр тяжести эталонного груза 15 точка С₁ совмещался с центром тяжести пробы 11 проверяемого вещества (или пробы 12 эталонной жидкости), т.е. с точкой С.

Основное требование предложенного способа совмещение центра тяжести металлического эталонного груза 15 с центром тяжести внутреннего объема грузоприемной емкости стакана 1, поэтому сама форма эталонного груза 15 не имеет принципиального значения, т.е. он может быть выполнен, например, в виде цилиндрической втулки (фиг.5), в виде цилиндрической втулки с перемычкой (фиг. 6), в виде катушки (фиг.7), в виде двойной катушки (фиг.8), т.е. может быть бесчисленное множество форм.

Остальная поверка производится как было описано ранее (см. фиг.2), при этом чувствительность плотномера будет точно такая же, как и при использовании пробы 12 эталонной жидкости, т.к. положение равновесия будет одинаковым в обоих случаях из-за совмещения центров тяжести, которые расположены в одной точке внутри стакана 1, на расстоянии Н/2 от его дна.

Предложенный способ поверки с помощью металлических эталонных грузов позволяет идентифицировать условия поверки с условиями эксплуатации, следовательно, повысить точность измерений.

Использование: приборостроение. Сущность изобретения: в качестве эталонного груза используют металлический груз, причем при размещении его в грузоподъемной емкости, выполненной с крышкой и жестко скрепленной с рычагом, совмещают их центры тяжести, а затем устанавливают эквивалентный груз в центре крышки грузоподъемной емкости и определяют порог чувствительности весового плотномера. 8 ил.

Способ поверки весового плотномера путем размещения в его грузоприемной емкости эталонных грузов известной плотности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки весовых рычажных плотномеров с грузоприемной емкостью, выполненной с крышкой и жестко скрепленной с рычагом, в качестве эталонного груза используют металлический груз, причем при размещении его в грузоприемной емкости совмещают их центры тяжести, а затем устанавливают эквивалентный груз в центре крышки грузоприемной емкости и определяют порог чувствительности весового плотномера.