Установка для градуировки и проверки расходомеров (счетчиков) жидкости Советский патент 1983 года по МПК G01F25/00 

00

Од

ел

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретнок устройствам для поверки расходомеров методом сличения с образцовым расходомером, а может быть использовано для поверки расходомеров, 5 предназначенных для точного измерения расхода в магистралях объектов и технологических линий.

По основному авт. св. № 394667 известна установка для градуировки Ю и поверки расходомеров (счетчиков) жидкости, содержащая напорную систему, испытательный участок, содержащий контрольные Коллекторы параллель-. ных каналов с датчиками расхода и j клапанами, образцовое средство измерений, сливной резервуар Cl .

В этом устройстве каждый канал коллектора состоит из трубопровода, датчика расхода и клапанов отключения трубопровода. Все каналы объединены входным и выходными трубными коллекторами, а устройство устанавливается в испытательной магистрали последовательно с датчиком поверяемого расходомера. Каждый датчик устройства имеет индивидуальную характеристику преобразования Q ( ) , где i - номер датчика и параллельного канала 1, 2,..,п. С целью уменьшения погрешности измерений, 30 каждый датчик работает в узком диапа- . зоне измерений: Q. О , 8-Q - Q 1 ,2 QHOM Де QHPM номинальный (, средний ) расход.

Как правило, номинальные расходы 35 всех датчиков приблизительно равны.

При задании разных значений расхода подключается разное число каналов, так как величина общего расхода равна сумме расходов через отдель-40 ные каналы. Все датчики подключенных : измерительных каналов опрашиваются синхронно.

Общая относительная погрешность устройства ( погрешность поверки ) равна большей из погрешностей параллельно работающих датчиков. Поскольку любой из датчиков работает в узком диапазоне измерений, то его погрешность, а следовательно, и по- грешность всего устройства существенно меньше, чем при работе в ши- роком диапазоне измерений, так как погрешность пропорциональна диапазону измерений.55

Недостатком такого устройства явяется опасность выхода показаний хотя бы одного из параллельно установленных датяиков за верхнюю границу диапазона измерений вслед- . 60 ствие неравенства и изменений во времени гидравлических сопротивлений отдельных каналов. Выход показаний за-верхнюю границу измерений едет к резкому увеличению погреш- 5

ности, а иногда - к полной потере имерительной информации.

Цель изобретения - повышение точности поверки и градуировки расходомеров .

Указанная цель достигается тем, что в установке для градуировки и поверки расходомеров (счетчиков) жидкости в каждый контрольный коллектор параллельных каналовс датчиками расходов и клапанами введен дополнительный измерительный канал, состоящий из трубопровода, клапана с механизмом управления и датчика расхода, верхний предел измерений которого составляет 10-20% от верхнего предела измерений датчика расхда основного канала, а по числу основных каналов введены блоки сравнения сигналов и задатчики верхнего предельного сигнала датчика расхода причем входы каждого блока сравнения соединены с выходом датчика расхода соответствующего основного канала и задатчиком верхнего предельного сигнала, а выходы всех-блоков сравнения соединены с механизмом управления клапаном дополнительного канала.

Наличие дополнительного канала позволяет.перепустить в него часть среды, что осуществляется автоматически при открытии клапана управления, связанного с блоками сравнения всех основных каналов, которые формируют команды управления клапаном при рассогласовании хотя бы одного из них, т.е. при превывдении действительным сигналом, поступают щим с датчика основного канала, предельного значения, которое априо задано соответствующим задатчиком .. верхнего предельного сигнала.

Перепуск потока через дополнителный канал уменьшит расходы через основные каналы, вследствие чего показания датчиков основных каналов будут лежать внутри диапазона измерений.

Общий расходчерез устройство определяется как сумма расходов через основные и дополнительный каналы. При этом общая погрешность устройства не изменится, так как верх.НИИ предел измерений датчика дополнительного канала назначается много меньшим (10-20%), чем верхний преде измерений датчика основного канала. Более того, наличие дополнительного канала позволит еще сузить диапазон измерений датчиков основных каналов до , (0,05-0,1) UHom.-flmc,y (1,05-1,1), что даст выигрыш в точности, по сравнению с обычным режимом работы датчиков основного

канала 0,8 QHOM тах 1,2 QHOM в 1,4-1,7 раза.

Для датчика дополнительного канала задается широкий диапазон из- . мерений с соотношением Qmin :ima : 1:5, что обеспечивает надёжнос: .его использования и не вносит дополнительной погрешности, поскольку, как уже указывалось, что верхний предел измерений составляет всего 10-20% от верхнего предела измерений датчика основного канала.

Применения задатчиков и блоков сравнения позволяют автоматизировать процесс перепуска расхода через дополнительный измерительный канал. Предельные значения выходных сигнало для каждого датчика основного канала рассчитываются заранее по характеристике преобразования и передкаждой серией сливов воспроизводятся задатчиками. Действительное значение сигнала снимается с каждого датчика и сравнивается в блоке срав-нения с предельным. При превышении действительным сигналом предельного вначения формируется командный сигнал, поступающий на механизм .управления клапаном дополнительного канала, который открывает канал. Все эти операции осуществляются в начале первого слива серии.

На чертеже представлен пример конкретного выполнения одного из параллельных коллекторов установки.

. Все основные измерительные каналы выполнены идентично. В каждом из параллельных трубопроводов 1 установлены последовательно: входной клапан отключения 2, датчик -3 расхода и выходной клапан 4 отключения. Вход и выход каждого трубопровода 1 связаны с входным 5 и выходным 6 трубными коллекторами, снабженными фланцами для установки в испытательную магистраль. Каждый датчик 3 расхода кабельными лийиями связан с .регистратором 7 измерительной информации и блоком 8 сравнения, другой вход которого соединен с задатчиком 9, а выход - с механизмом 10 управления клапаном 11 дополнительного канала.

Дополнительный канал включает трубопровод 12, подключенный к трубным коллекторам 5 и б параллельно трубопроводам 1 основных каналов, клапан 11 с механизмом 10 управления и датчик 13 расхода, выход которого кабельной линией соединен с регистратором 7.

1

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в узком диапазоне

измерений (1гт,п та 1 Р - УР каждый датчик 3 расхода основного канала. По результатам градуировки оцениваются индивидуальные характеристики преобразования датчиков 3,

которые аппроксимируются уравнениями вида Q d + Ъ , где с и постоянные.

Датчик 13 дополнительного канала также градуируется индивидуально, но в широком диапазоне измерений (тшл/ тчхд 1:5). Характеристик ка преЬбразования его аппроксимируется уравнени1ем вида Q а + Ъ Хд, . где Хд - выходной сигнал датчика дополнительного канала.

Перед каждой серией сливов определяется число работающих датчиков.3 -расхода из условия

й,

могч

i- i 1

где Qj- - заданный расход;

flunw номинальный расход через

HUin. ,

1 I-ый датчик;

п - число датчиков 3, работающих в данной серии сливов. Каналы датчиков 3, не работающих .в данной серии сливов, отключаются клапанами 2 и 4. Задатчиками 9 устанавливаются верхние предельные значения сигналов. Рабочая жидкость заданным расходомQ -пропускается чe рез устройство от входного трубного коллектора 5 к выходному 6. В начальный период слива в случае превышения сигналом какого-либо датчика .3 верхней предельной границы, автоматически, по команде блока сравнения, срабатывает механизм ,10 управления, открывая клапан 11. Далее синхронно осуществляется опрос и регистрация сигналов всех работающих датчиков 3 и датчика 13 дополнительного канала.

Таким образом, предлагаемое устройство за счет введения дополнительного канала Лозволяет всегда под5держивать расход через основные каналы в границах диапазона, измерений, т.е. в пределах нормированной погрешности. Более того, это позволяет сузить диапазон измере- .

0 ния датчиков основных каналов, а следовательно, уменьшить погрешность, которая пропорциональна диапазону измерений. Применение задатчиков 9 и блоков 8 сравнения позволяет автоматизировать процесс корректировки

5 расхода.

По сравнению с известным устройством для поверки расходомеров погрешность поверки уменьшена на

0 0,1-0,15% при среднем уровне погрешности 0,3-0,4%.

Проведенные сравнительные испытания известного и предлагаемого устройств показали, что погрешность

5 предлагаемого устройства лежит в пределах 0,15-0.,25% от измеряемой вёлинины расхода, в то время как соответствующая погрешность известнего устройства составляла 0,4 0,5%.

УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ РАСХОДОМЕРОВ {СЧЕТЧИКОВ) ЖИДКОСТИ йо авт. св./ 394667, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, .с .целью повышения точности поверки и градуировки, в кс1ждый контрольный коллектор параллельных каналов с датчиками расходов и клапанами введен дополнительный измерительный кангш, состоящий из трубопровода, клапана с механизме управления и датчика расхода, верхний предел измерений которого составляет 10-20% от верхнего предела измерений датчика расхода основного канала, а по числу основных каналов введены блоки сра&нения сигналов и задатчики верхнего предельного сигнала датчика расхода, причем входы каждого блока сравнения соединены с выходом датчика расхода соответствующего основного кангша и задатчиком верхнего предельного сигнала, а выходы всех блоков сравнения соединены с механизмомуправления клапаном дополнительного канала .