МЕРНИК МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВТОРОГО РАЗРЯДА Российский патент 2001 года по МПК G01F19/00 G01F25/00 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к средствам измерения объема для поверки топливораздаточных колонок и других дозаторов нефтепродуктов с учетом изменения объема светлых нефтепродуктов от температуры, позволяющим измерять дозу рабочей жидкости как при температуре измерения, так и с приведением к 20^oC, и может быть преимущественно использовано для повышения эксплуатационных показателей и функциональных возможностей мерников металлических второго разряда.

Известны металлические образцовые мерники первого и второго разрядов, содержащие прозрачную горловину или водоуказательное окно со шкальной пластиной или водомерной трубкой или водосливом на номинальную вместимость и изготовленные из коррозионно-стойких материалов (латунь, медь, дюралюминий, нержавеющая сталь), обеспечивающих достаточную жесткость и прочность конструкции (см. Государственная система обеспечения единства измерений. Мерники металлические образцовые. Методы и средства поверки. ГОСТ 8.400-80 (СТ СЭВ 1054-78), Государственный комитет СССР по стандартам, Москва).

Недостатками данных металлических мерников является сложность технологического процесса изготовления за счет вязкости цветных металлов и высокая стоимость материалов, применяющихся для производства мерников, а также не учитывается температурное расширение материалов и жидкости.

Известно отсчетное устройство для образцового мерника, содержащее шкалу вместимости и шкалу допуска, при этом шкала вместимости выполнена с учетом температурной поправки, а шкала допуска - с возможностью перемещения относительно шкалы вместимости (см. авторское свидетельство РФ N 1578490, кл. G 01 F 19/00).

Недостатком данного отсчетного устройства для образцового мерника является то, что шкала допуска не предусматривает удобного и точного отсчета погрешности отклонения от номинальной вместимости, а температурная поправка рассчитана только на один вид рабочей жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является мерник, содержащий резервуар с прозрачной горловиной, снабженной шкалой и защитным кожухом с диаметрально расположенными смотровыми окнами, и юстировочный элемент, при этом в него введены сливной клапан с тарельчатым запорным органом, дополнительный защитный кожух для резервуара и крышка, выполненная в виде воронки с каплеотбойником, причем шкала нанесена на горловину по ее периметру, а юстировочный элемент выполнен в виде пробки с осевым отверстием и нижним торцом в виде внутреннего конуса, жестко связанной с горловиной и ее защитным кожухом, а по резьбе - с резервуаром, в дне которого расположен сливной клапан (см. авторское свидетельство СССР N 1742627, кл. G 01 F 19/00).

Недостатками данного мерника являются сложность конструкции мерника, в том числе средств пеногашения, сложность технологического процесса изготовления за счет вязкости цветных металлов и высокая стоимость материалов, применяющихся для производства мерника.

Задача изобретения - повышение эксплуатационных показателей и функциональных возможностей мерников металлических второго разряда.

Задача достигается с помощью мерника металлического второго разряда, содержащего средство пеногашения - пеногаситель и отсчетное устройство для образцового мерника, содержащее шкалу вместимости и шкалу допуска, при этом шкала вместимости выполнена с учетом температурной поправки, а шкала допуска - с возможностью перемещения относительно шкалы вместимости; при этом все металлические детали мерника выполнены из трех слоев, причем средний слой выполнен из углеродистой конструкционной или низколегированной стали, на котором снаружи и внутри размещены слои коррозионно-стойкого искробезопасного полимерного порошкового покрытия, а толщина одного коррозионно-стойкого слоя составляет 200 - 400 мкм, при этом пеногаситель состоит из патрубка с приемным отверстием, верхнего конуса, обечайки, нижнего конуса с присоединительным фланцем, двух транспортных ручек и каплеотбойника, образующего с обечайкой зазор, равный половине диаметра условного прохода патрубка с приемным отверстием, дополнительно мерник снабжен установочными винтами для вертикальной установки по контрольному уровню.

На фиг. 1 показан мерник второго разряда с пеногасителем, общий вид; на фиг. 2 - пеногаситель, вид спереди с разрезом и вид снизу (повернуто).

Мерник металлический второго разряда, выполненный в виде пеногасителя 1 с каплеотбойником 2 для приема рабочей жидкости из топливораздаточной колонки с транспортными ручками 3 для удобства перемещения мерника и слива рабочей жидкости, прозрачной, например стеклянной, горловины 4 со шкальной пластиной 5 с продольным смотровым пазом, заключенной в металлическом тубусе 6 для предохранения горловины от механических повреждений, при этом горловина выполнена из стеклянной трубы, что позволяет исключить суммарную погрешность изготовления отсчетного устройства, на шкальной пластине 5 нанесены две температурные шкалы 7, правая рассчитана на объем бензина с плотностью 710-760 кг/м³ в диапазоне температур от минус 20^oC до плюс 30^oC, левая - на объем дизельного топлива с плотностью 810-860 кг/м³ в диапазоне температур от минус 20^oC до плюс 30^oC, шкалы рассчитаны с учетом температурной поправки на объемное расширение материалов мерника и приведены к температуре 20^oC, принятой за точку отсчета, подвижной шкалы погрешности 8, выполненной в виде плоской рамки с водоуказательным окном 9, по обеим сторонам которого нанесены цифры и риски, цена деления шкалы 8 равна половине двойной основной относительной погрешности мерника в кубических сантиметрах, водоуказательное окно 9 служит для повышения точности отсчета и удобства пользования за счет своей конструкции и точного отсчета относительной погрешности вместимости при поверке самого мерника либо при поверке им топливораздаточной колонки для получения значения фактического объема рабочей жидкости, верхний и нижний края водоуказательного окна 9 являются пределами допускаемых значений погрешности топливораздаточной колонки, рабочей емкости 10 с расположенными на ней контрольным уровнем 11 и установочными винтами 12, предназначенными для выставления мерника при работе по уровню 11 таким образом, чтобы нижний край мениска рабочей жидкости был строго перпендикулярен вертикальной оси мерника, и таблички 13 с заводской маркировкой. Шкальная пластина 5 с нанесенными на нее температурными шкалами 7 выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси горловины 4, что необходимо при юстировке и поверке мерника. Все металлические детали мерника выполнены из трех слоев, причем средний слой выполнен из углеродистой конструкционной или низколегированной стали, на котором снаружи и внутри размещены слои коррозионно-стойкого порошкового искробезопасного полимерного покрытия, при этом толщина одного коррозионно-стойкого слоя составляет 200 - 400 мкм. Пеногаситель 1 состоит из патрубка 14 с приемным отверстием, верхнего конуса 15, обечайки 16, нижнего конуса 17 с присоединительным фланцем 18, транспортных ручек 3 и конусообразного каплеотбойника 2 (угол наклона к вертикальной оси мерника равен 93 градуса). Конструкция пеногасителя рассчитана таким образом, что предотвращает выплески рабочей жидкости и пены при работе мерником на топливораздаточных колонках и других дозаторах с нормированным расходом до 100 дм/мин³.

Мерник второго разряда работает следующим образом.

При поверке, например, топливораздаточным мерником второго разряда номинальной вместимости 10 дм³ светлый нефтепродукт прогоняют через колонку для уравнивания температур колонки и нефтепродукта в резервуаре. Затем рабочую жидкость (светлые нефтепродукты) подают из пистолета колонки непосредственно в патрубок 14, центрирующий поток жидкости, пеногасителя 1 металлического мерника второго разряда, который предварительно смочен и выставлен в вертикальное положение с помощью установочных винтов 12 по контрольному уровню 11, при этом жидкость попадает сразу в рабочую емкость 10, а вырывающиеся из емкости 10 через горловину 4 в пеногаситель 1 брызги жидкости и пена разбиваются каплеотбойником 2 и окончательно гасятся, проходя через зазор, равный половине диаметра условного прохода патрубка 14, между обечайкой 16 и каплеотбойником 2 в пространство между ним и верхним конусом 15 пеногасителя 1. Таким образом, выбросов жидкости и пены из мерника не происходит при любом нормированном расходе дозатора до 100 дм³/мин. После успокоения верхнего уровня жидкости встряхивают мерники для выхода пузырьков воздуха и предотвращения образования воздушных пробок в течение 1 минуты. Замеряют температуру рабочей жидкости. Совмещают нулевую отметку подвижной шкалы погрешности 8, перемещая ее по направляющим, с отметкой замеренной температуры на соответствующей данной рабочей жидкости температурной шкале 7 и производят оценку погрешности дозы жидкости, поданной в мерник. Слив рабочей жидкости из мерника осуществляется через горловину пеногасителя 1 или сливной патрубок (при его наличии). После слива жидкости сплошной струей выдерживают 1 минуту для слива капель.

Погрешность поверяемой меры считается допустимой, если нижний край мениска жидкости находится в водоуказательном окне 9 подвижной шкалы погрешности 8. В этом случае замеряют погрешность дозы, поданной в мерник, снимая показания со шкалы погрешности 8, и заносят величину погрешности в свидетельство о поверке дозатора.

Если мениск рабочей жидкости не появился в водоуказательном окне 9, то дозатор регулируют по данному мернику.

Поверку топливораздаточной колонки мерником проводят по разработанной ВНИИР методике измерений. Поверку мерника проводят по утвержденной ВНИИР методике поверки, которая разработана на основании следующих нормативных документов:
- ТУ 4213-008-48591157-01 - Мерник металлический специальный второго разряда типа М 2Р-10-Ш-04 и М 2Р-20-Ш-04. Технические условия. - ГОСТ 8.400 - Государственная система обеспечения единства измерений. Мерники металлические образцовые. Методы и средства поверки.

Преимущества предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями:
- удешевление себестоимости мерника за счет исключения цветных металлов;
- повышение удобства эксплуатации за счет улучшения конструкции всего мерника и узла пеногашения в частности;
- высокую точность измерения за счет совмещения шкалы допуска и шкалы вместимости в плоскую подвижную шкалу погрешности с водоуказательным окном, позволяющую производить точный отсчет относительной погрешности поверяемой дозы;
- горловина снабжена температурными шкалами на две рабочих жидкости, позволяющими исключить влияние объемного расширения рабочей жидкости (светлых нефтепродуктов) и материалов мерника от температуры;
- удобство пользования отсчетным устройством за счет разработанной конструкции шкалы погрешности, направляющих и прозрачной горловины;
- повышение точности отсчета за счет применения установочных винтов;
- понижение опасности искрообразования за счет выполнения всех металлических деталей мерника из углеродистых конструкционных сталей, на которых снаружи и внутри размещено коррозионно-стойкое неметаллическое искробезопасное порошковое полимерное покрытие толщиной 200 - 400 мкм.

Процесс получения полимерного покрытия на деталях мерника протекает согласно техническим условиям "Покрытия порошковые полимерные. ТУ 2243-002-48591157-99. Технические условия".

Покрытие, полученное по этой технологии, имеет толщину 200 - 400 мкм, микротвердость не менее 9 ГПа, адгезию не менее трех баллов по шкале гибкости и маслобензостойкость не менее 11000 часов. Такое покрытие является оптимальным с точки зрения обеспечения эффективной работы мерника на автозаправочных станциях, его износостойкости и искробезопасности, что особо важно при работе с пожаровзрывоопасными жидкостями. Покрытие позволяет заменить цветные дорогостоящие металлы на стали общего назначения, повысить безопасность работы мерником и улучшить прочие характеристики мерника.

Для нанесения порошкового покрытия может быть использована установка для трибостатического нанесения порошковых полимерных материалов, включающая порошковый питатель с двумя встроенными в него бункерами с четырьмя эжекторами и двумя мешалками-разрыхлителями, два трибостатических распылителя, выполненных в форме пистолета, панель с пневмооборудованием и блок включения, при этом каждый трибостатический распылитель содержит корпус - полый цилиндр, смонтированный в нем электризатор для трибостатической зарядки порошка, быстросменное сопло и затыльник с каналом для порошково-воздушной смеси, выполненный с внутренней полостью в форме усеченного конуса, в которой расположена начальная часть электризатора, при этом электризатор выполнен в форме двух цилиндров, причем цилиндр меньшего диаметра посажен с натягом вовнутрь большего полого цилиндра, который посажен с натягом вовнутрь корпуса, а на внешних стенках обоих цилиндров нарезаны двухзаходные спиральные винтовые каналы для прохода воздушно-порошковой смеси, дополнительно в торце концевой части ствола выполнена параболическая выемка с резьбовым отверстием для быстросменного сопла в центре, образующая с торцами цилиндров электризатора и быстросменным соплом смесительную полость, а панель с пневмооборудованием выполнена с двумя независимыми системами пневмораспределения, рассчитанными на одновременную работу двух трибостатических распылителей.

Изобретение может быть использовано для поверки топливораздаточных колонок и других дозаторов нефтепродуктов с учетом изменения объема светлых нефтепродуктов от температуры и позволяет измерять дозу рабочей жидкости как при температуре измерения, так и с приведением к 20°С. Мерник содержит отсчетное устройство, состоящее из прозрачной горловины со шкальной пластиной, имеющей продольный смотровой паз. На шкальной пластине находятся температурные шкалы на две рабочих жидкости. Для точного отсчета погрешности устройство снабжено плоской подвижной шкалой погрешности в виде рамки с водоуказательным окном. Все металлические детали мерника выполнены из трех слоев, при этом средний слой выполнен из стали, на котором снаружи и внутри размещены слои коррозионно-стойкого порошкового искробезопасного полимерного покрытия. Мерник имеет пеногаситель, состоящий из патрубка с приемным отверстием, верхнего конуса, обечайки, нижнего конуса с присоединительным фланцем, двух транспортных ручек и каплеотбойника, образующего с обечайкой зазор, равный половине диаметра условного прохода патрубка с приемным отверстием, а также содержит рабочую емкость с расположенными на ней контрольным уровнем и тремя юстировочными винтами для вертикальной установки мерника. Устройство обеспечивает удобство и точность отсчета погрешности при использовании разных рабочих жидкостей. 2 ил.

Мерник металлический второго разряда, содержащий отсчетное устройство, состоящее из выполненной в виде стеклянной трубы прозрачной горловины со шкальной пластиной, на которой находится первая температурная шкала, отличающийся тем, что все его металлические детали выполнены из трех слоев, на среднем из которых, выполненном из углеродистой конструкционной или низколегированной стали, снаружи и внутри размещены слои коррозионно-стойкого порошкового искробезопасного полимерного покрытия, причем толщина одного коррозионно-стойкого слоя составляет 200 - 400 мкм, мерник содержит три установочных винта для его вертикальной установки по уровню и пеногаситель, состоящий из патрубка с приемным отверстием, верхнего конуса, обечайки, нижнего конуса с присоединительным фланцем, двух транспортных ручек и каплеотбойника, образующего с обечайкой зазор, равный половине диаметра условного прохода патрубка с приемным отверстием, шкальная пластина отсчетного устройства, снабженного шкалой погрешности, имеет продольный смотровой паз и дополнительно снабжена второй температурной шкалой, которая, как и первая температурная шкала, соответствует данной рабочей жидкости и рассчитана на ее объем в диапазоне температур (-20) - (+30)^oC, шкала погрешности выполнена в виде плоской рамки с водоуказательным окном, имеющей возможность перемещения по направляющим, при этом цена деления шкалы погрешности равна половине двойной основной относительной погрешности мерника.