УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ ГАЗА Российский патент 2001 года по МПК G01F25/00 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в расходомерннх установках, применяемых при градуировке и поверке счетчиков и расходомеров газа.

Известно устройство для градуировки и поверки счетчиков и расходомеров газа, содержащее погруженный в резервуар с жидкостью и подвижно укрепленный на стойке мерника колокол, снабженный рамой с роликами, на которой установлен электропривод вращения колокола вокруг вертикальной оси, и трубопровод с запорными органами (см. например, а.с. N 609972, опубл. в Бюл. N 21 от 05.06.78 г.).

Известна также колокольная расходомерная установка для газа, содержащая погруженный в резервуар с жидкостью и частично уравновешенный колокол, снабженный средством стабилизации вертикального положения, выполненным в виде расположенных снаружи резервуара с жидкостью не менее трех грузов, соединенных через блоки гибкими связями с нижним торцем колокола в точках, расположенных на равных расстояниях одна от другой (см., например, а.с. 1408233, опубл. 07.07.88 г. в Бюл. N 25).

Однако известные устройства не обладают достаточной надежностью и не обеспечивают высокую точность измерения.

Известно устройство для градуировки и поверки счетчиков и расходомеров газа, в состав которого входят резервуар с водой, измерительный колокол с системой уравновешивания, включающей колесо, установленное на валу с возможностью поворота, грузы и огибающей колесо трос, соединенный одним концом с грузами, другим с измерительным колоколом, вертикальные стойки, одними концами закрепленные на резервуаре, а на их противоположенных концах установлена плита с приспособлением для поддержания постоянного давления под колоколом, содержащее улитку, установленную на одном валу с колесом и соединенную тросом с компенсирующими грузами, центрирующие ролики, контрольно-измерительную аппаратуру и трубопроводы (см., например, Цейтлин В.Г., Техника измерений расхода и количества жидкостей, газов и паров, М. 1968 г., стр. 169-176). Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению и взято за прототип.

Однако это известное устройство вследствие своего конструктивного решения имеет недостаточную надежность и точность при поддержании постоянного давления под измерительным колоколом.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для поверки счетчиком газа, содержащее резервуар с жидкостью, измерительный колокол с системой уравновешивания, включающий колесо, установленное на валу с возможностью поворота, уравновешивающие грузы и огибающий колесо трос, соединенный одним концом с уравновешивающими грузами, другим с измерительным колоколом, вертикальные стойки, одними концами закрепленные на резервуаре, а на их противоположенных концах установлена плита с приспособлением для поддержания постоянного давления под измерительным колоколом, содержащим улитку, установленную на одном валу с колесом и соединенную тросом с компенсирующими грузами, центрирующие ролики, контрольно-измерительную аппаратуру и трубопроводы, снабжено системой ориентации измерительного колокола в вертикальном положении, включающей не менее трех регулируемых стяжек, связывающих верхнюю часть измерительного колокола через трос, огибающий колесо, с уравновешивающими грузами, и не менее трех дополнительных стоек, соединенных через сферический шарнир с резервуаром, а противоположенными концами через сферическую шайбу с плитой, при этом каждая дополнительная стойка снабжена регулируемыми верхним и нижним упорами, а на верхней части измерительного колокола закреплено не менее трех кронштейнов, в каждом из которых смонтировано по два центрирующих ролика, контактирующих с дополнительными стойками и с регулируемыми упорами в крайних положениях измерительного колокола, при этом улитка установлена на валу при помощи шлицевого соединения с возможностью поворота относительно колеса, а контрольно-измерительная аппаратура и трубопроводы размещены на наружной поверхности резервуара.

Наличие в системе ориентации измерительного колокола в вертикальном положении не менее трех регулируемых стяжек, связывающих верхнюю часть измерительного колокола через трос, огибающий колесо с грузами, позволяет совместить точку закрепления троса на измерительном колоколе с его центром масс, что, в свою очередь, повышает точность и равномерность установки зазора между измерительным колоколом и резервуаром с жидкостью и обеспечивает плавное (без перекосов) перемещение измерительного колокола вниз во время поверки.

Наличие не менее трех дополнительных вертикальных стоек, снабженных сферическими шарнирами и сферическими шайбами, позволяет точно отрегулировать их вертикальное положение, что обеспечивает повышение точности измерений, а наличие регулируемых упоров позволит четко выделить рабочую зону поверки при вертикальном перемещении измерительного колокола без создания дополнительного напряжения других частей устройства.

Наличие двух центрирующих роликов в каждом из кронштейнов, установленных в верхней части измерительного колокола, позволяет упростить сборку и установку зазора между дополнительными стойками и измерительным колоколом, что обеспечивает плавность хода и повышение точности измерений.

Наличие шлицевого соединения улитки с валом колеса позволяет регулировать ее положение относительно колеса для обеспечения заданной точности постоянства давления воздуха под колоколом в зависимости от вязкости среды в резервуаре и действительной массы измерительного колокола.

Все это улучшает эксплуатационные качества заявляемого устройства и повышает точность измерений.

Из патентной и научно-технической литературы не выявлено источника известности отличительных признаков заявляемого устройства с достижением поставленной пели, поэтому предлагаемое устройство отвечает критерию "изобретательский уровень".

Для пояснения технической сущности устройства приводится чертеж.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 изображен вид А с фиг. 1, на фиг. 3 изображен разрез Б-Б с фиг. 2 в момент, когда колокол находится в нижнем положении, на фиг. 4 изображен разрез Б-Б с фиг. 2 в момент, когда измерительный колокол находится и верхнем положении, на фиг. 5 изображен узел I с фиг. 1, на фиг. 6 изображен узел II с фиг. 1, на фиг. 7 изображен разрез В-В с фиг. 1.

Устройство для поверки счетчиков газа (фиг. 1) содержит резервуар 1 с жидкостью, измерительный колокол 2, систему уравновешивания, включающую колесо 3, установленное на валу 4 с возможностью поворота, уравновешивающие грузы 5 и огибающий колесо 3 трос 6, соединенный одним концом с уравновешивающими грузами 5, другим с измерительным колоколом 2. На резервуаре 1 закреплены вертикальные стойки 7, на противоположенных концах которых установлена плита 8 с приспособлением для поддержания постоянного давления воздуха под измерительным колоколом 2. В приспособление входят опоры 9, улитка 10, установленная на валу 4 при помощи шлицевого соединения и связанная тросом 11 с компенсирующими грузами 12.

Система ориентации измерительного колокола 2 в вертикальном положении имеет три регулируемые стяжки 13, связывающие верхнюю часть измерительного колокола 2 через трос 6, переброшенный через колесо 3 с уравновешивающими грузами 5.

Заявляемое устройство также содержит три дополнительных стойки 14, соединенные одними концами через сферический шарнир 15 (фиг. 5) с резервуаром 1, а противоположенными концами через сферические шайбы 16 (фиг. 6) с плитой 8, при этом каждая дополнительная стойка 14 снабжена регулируемыми верхними упорами 17 (фиг. 6) и нижними упорами 18 (фиг. 5). На верхней части измерительного колокола 2 закреплено три кронштейна 19, в каждом из которых установлено по два центрирующих ролика 20, контактирующих с дополнительными стойками 14 и с регулируемыми упорами 17 и 18 в крайних положениях измерительного колокола 2.

Система трубопроводов, запорная арматура и контрольно-измерительная аппаратура, смонтированная в основном на внешней поверхности резервуара 1, включает в себя вертикальный трубопровод 21 (фиг. 3) соединяющий внутреннюю полость измерительного колокола 2 через краны 22, 23, 24, 25, 26 и трубопроводы 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 с проверяемым счетчиком газа с окружающей средой, с контрольно-измерительной аппаратурой, включающей в себя мановакуумметр 36.

В нижней части резервуары 1 установлен кран 37 для слива рабочей жидкости.

В верхней части измерительного колокола 2 установлен термометр 38 для измерения температуры воздуха на внутренней полости измерительного колокола 2.

Для обеспечения горизонтальной плоскости Г (фиг. 2) резервуара 1 служат подкладные опоры 39, взаимодействующие с нажимными винтами 40.

На измерительном колоколе 2 закреплен кронштейн 41 (фиг. 7), к которому при помощи болтов 42 прикреплена мерная линейка 43, а к резервуару 1 при помощи винтов 44 (фиг. 7) прикреплен указатель 45. Для подсоединения поверяемого счетчика к устройству на трубопроводе 32 установлен тройник 46.

Устройство работает следующим образом. При помощи нажимных винтов 40 и подкладных опор 39 горизонтируют верхнюю поверхность Г резервуара 1, при этом измерительный колокол 2 находится в нижнем положении, а краны 22, 24, 25, 26 закрыты, кран 23 открыт. От внешнего источника давления, подсоединенного к устройству через кран 23, создают избыточное давление воздуха во внутреннем объеме колокола 2, он поднимается в верхнее положение (фиг. 4), после чего кран 23 закрывается. Для проведения поверки газового счетчика (он не показан) его подсоединяют к выходу тройника 46. Давление под измерительным колоколом 2 создается его весом и регулируется подбором грузов 5. При испытании газового счетчика устанавливают рабочее эксплуатационное давление газа 40-60 мм вод.ст., что контролируется мановакуумметром 36 при открытом кране 22. Поочередно открывая краны 24, 26, производят опускание измерительного колокола 2.

Для регулировки скорости опускания измерительного колокола 2 кран 26 закрывают (при открытом кране 24) и при помощи крана 25 регулируют расход проходящего через него воздуха, что приводит к изменению скорости опускания до заданного значения. Измерительный колокол 2 под действием собственного веса погружается в жидкость резервуара 1, вытесняя из-под колокола 2 через трубопроводы 21, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 объем воздуха, пропорциональный площади внутреннего сечения измерительного колокола 2 и его перемещению по вертикали.

Постоянство давления воздуха под колоколом 2 обеспечивается приспособлением с улиткой 10, имеющей определенную расчетную кривизну, и основано на компенсации изменения веса измерительного колокола 2 при его погружении в жидкость. При этом происходит добавочное утяжеление измерительного колокола 2 моментом от веса компенсирующих грузов 12, укрепленных на переменном плече улитки 10. В зависимости от вязкости среды в резервуаре 1 и действительной массы измерительного колокола 2 шлицевое соединение улитки 10 с валом 4 колеса 3 дает возможность поворота улитки 10 относительно колеса 3 и делает возможным регулирование начала компенсации изменения веса.

Точность вертикального перемещения измерительного колокола 2 обеспечивается наличием дополнительных стоек 14 и центрирующих роликов 20, а также системой ориентации стяжками 13 за счет удерживания постоянного зазора между стенками измерительного колокола 2 и резервуара 1, а также между мерной линейкой 43 и указателем 45.

Ход измерительного колокола 2 (объем вытесненного воздуха) определяется положением регулируемых упоров 17 и 18 и контролируется по шкале мерной линейки 43 и указателя 45.

Определенные объемные значения вытесненного воздуха из-под измерительного колокола 2 при заданном давлении и скорости истечения сравнивают с показаниями поверяемого счетчика и судят о его точности измерений.

Изобретение может быть использовано в расходомерных установках, применяемых при градуировке и поверке счетчиков и расходомеров газа. Устройство снабжено системой ориентации измерительного колокола в вертикальном положении, включающей не менее трех регулируемых стяжек, связывающих верхнюю часть измерительного колокола через трос, огибающий колесо, с уравновешивающими грузами, и не менее трех дополнительных стоек, соединенных через сферические шарниры с резервуаром с жидкостью. Противоположные концы стоек через сферические шайбы соединены с плитой. Каждая дополнительная стойка снабжена регулируемым верхним и нижним упорами. На верхней части измерительного колокола закреплено не менее трех кронштейнов, в каждом из которых установлено по два центрирующих ролика, контактирующих с дополнительными стойками и с регулируемыми упорами в крайних положениях измерительного колокола. На плите расположено приспособление для поддержания постоянного давления под измерительным колоколом, содержащее улитку, которая установлена с возможностью поворота относительно колеса. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для поверки счетчиков газа, содержащее резервуар с жидкостью, измерительный колокол с системой уравновешивания, включающей колесо, установленное на валу с возможностью поворота, уравновешивающие грузы и огибающий колесо трос, соединенный одним концом с уравновешивающими грузами, другим - с измерительным колоколом, вертикальные стойки, одними концами закрепленные на резервуаре, а на их противоположных концах установлена плита с приспособлением для поддержания постоянного давления под измерительным колоколом, содержащим улитку, установленную на одном валу с колесом и соединенную тросом с компенсирующими грузами, центрирующие ролики, контрольно-измерительную аппаратуру и трубопроводы, отличающееся тем, что оно снабжено системой ориентации измерительного колокола в вертикальном положении, включающей не менее трех регулируемых стяжек, связывающих верхнюю часть измерительного колокола через трос, огибающий колесо, с уравновешивающими грузами, и не менее трех дополнительных стоек, соединенных через сферический шарнир с резервуаром, а противоположными концами через сферическую шайбу - с плитой, при этом каждая дополнительная стойка снабжена регулируемыми верхним и нижним упорами, а на верхней части измерительного колокола закреплено не менее трех кронштейнов, в каждом из которых смонтировано по два центрирующих ролика, контактирующих с дополнительными стойками и с регулируемыми упорами в крайних положениях измерительного колокола. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что улитка установлена с возможностью поворота относительно колеса и соединена с валом при помощи шлицевого соединения. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что контрольно-измерительная аппаратура и трубопроводы размещены и закреплены на наружной поверхности резервуара.