Устройство для градуировки и поверки ротационных счетчиков и расходомеров газа Советский патент 1983 года по МПК G01F25/00 

S п Изобретение относится к изМерительной технике, может быть использовано в расхрдоизмерительных установках, применяемых при градуировке и поверке счетчиков и расходомеров газа. По основному авт. св. № 609972 известно устройство для градуировки и поверки ротационных счетчиков и расходомеров газа, применяемое преи мущественно при градуировке и позер ке счетчиков и расходомеров газа. Это устройство выполнено в виде колокола, погруженного в кольцевой резервуар с жидкостью и содержит пи татель газа, систему трубопроводов с запорными органами, электронные приборы для съема на ходу показаний исследуемого прибора и раму с установленными на ней редуктором и электроприводом вращения колокола. В указанном устройстве с целью повьпцения чувствительности и точнос ти, а также расширения нижнего предела измерения колоколу сообщено вращательное движение вокруг вертикальной оси.;. Устройство наиболее эффективно обеспечивает повышение точности измерения при .градуировке и поверке приборов с автоматическим съемом на ходу на малых расходах. При испытании приборов на больших расхо дах необходимо значительное повышен угловой скорости вращения колокола 1. Однако сообщить колоколу значительную угловую скорость практически невозможно ввиду неизбежных отклонений его стенок от строго цилиндрической формы и наличия дисбаланса и радиальных биений. Это привело бы к нарушению его устойчивост и недопустимым колебаниям испытател ного устройства. Кроме.того, при воспроизведении больших расходов газа точность устройства повышается незначительно вв ду большой скорости опускания колок ла и увеличения силы лобового сопро тивления его перемещению, что, в свою очередь, ухудшает стабильность давления- под колоколом и расхода. Причем сообщение колоколу вращатель ного движения позволяет уменьшить силу лобового .сопротивления его перемещению также и на больших скоростях, но положительный эффект в данном случае оказывается не столь значительным. В свою очередь, умень шение скорости опускания колокола приводит к снижению верхнего предела измерения устройства для градуировки и поверки ротационных счетчиков и расходомеров газа. Увеличение силы лобового сопроти ления перемещению колокла особенно ощутимо при приближении торца колокола к днищу кольцевого резервуара. Это ограничивает ход колокола и, как следствие, приводит к уменьшениюэффективности использования его объема. С другой стороны, если не менять ход колокола, то при увеличении минимального расстояния от его торца в крайнем нижнем положении к днищу резервуара необходимо увеличивать высоту кольцевого резервуара с жидкостью, что приводит к увеличению габаритных размеров устройства для градуировки и поверки счетчиков и расходомеров газа в целом. Цель изоб1зетения - повышение точ- , ности воспроизведения расхода газа и эффективности использования объема колокола, и расширение диапазона измерения в сторону больших расходов. Указанная цель достигается.тем, что в устройстве для градуировки и поверки ротационнах счетчиков и расходомеров газа кольцевой .резервуар снабжен средством сообщения затворной жидкости окружной скорости относительно его вертикальной оси. При этом средство выполнено в виде расположенных на внутренних и внешних стенках кольцевого резервуа-, ра равномерно по. его высоте напорных и приемных сопел и подключенного к ним с помощью напорных и приемных трубопроводов насоса. На фиг. 1 изображено устройство для градуировки и поверки ротационг ннх счетчиков и расходомеров газа на фиг. 2 - кольцевой резервуар, разрез А-А на фиг. 1. Устройство для градуировки и по верки счетчиков и расходомеров газа состоит из колокола 1, погруженного в кольцевой резервуар 2 с жидкостью, питателя газа 3, трубопровод 4 и 5 с вентилями 6 и 7, рамы 8 с установленными над ней редуктором 9 и электроприводом 10 вращения колокола и отсчетных приборов 11 для осуществления съема на ходу показаний испытуемого прибора 12. Устройство содержит средство сообщения затворной жидкости окружной скорости относительно вертикальной оси колокола, выполненный, например, в виде равномерно расположенных по высоте кольцевого резервуара 2 напорных 13, 13 и приемных 15, 16 сопел, расположенных на внутренней и внешней стенках резервуара. Сопла 13-16 соединены с насосом 17 при помощи приемных 18 и напорных 19 трубопроводов. Во время поверки.или градуировки прибора 12 при съеме на ходу его показаний колокол 1 опускается вниз и вытесняет объем газа, отсчитываемый с помощью отсчетных приборов 11. Сравнивая показания прибора 12 со значением расхода или количеством

газа, измеренных при помощи образцового устройства, судят о точности испытываемых счетчиков и расходомеров газа. ,

При опускании колокола 1 с помощь электропривода 10 и редуктора 9, . установленных на раме 8, колоколу сообщается вращательное движение вокруг вертикальной оси. Одновременно затворной жидкости в кольцевом резервуаре сообщается окружная скорость. Это достигается за счет принудительной циркуляции затворной жидкости последовательно через приемные сопла 15 и 16, трубопровод 18, насос 17, трубопровод 19, напорные сопла 13 и 14 и далее по окружности кольцевого резервуара к приемным соплам 15 и 16.

Напорные сопла 13 и 14 соединены между собой параллельно и размещаются, например, в карманах, находящихся на стенках кольцевого резервуара. Устройством обеспечивается достижени максимальной окружной скорости жидкости под торцовой поверхностью оло кола без увеличения ширины кольцевого резервуара 2. При этом расположение сопел относительно стенок резервуара рассчитывается в зависимости от его геометрических размеров.

При их расчете исходят из условия достижения равенства и минимальности углов, образованных пересечением осей напорных сопел 13 и 14 и прямой, проведенной из точки пересечения указанных осей в направлении сопел (фиг. 2). При этом точка пересечения осей сопел должна находится на окружности, образованной средним радиусом ГСР внутренней и внешней стенок колокола, а прямая, проведенная между осями сопел из точки их пересечения, должна быть касательной к окружности радиуса . Таким образом, равенство и минимальность .углов oL и ci.2 являются характерным, параметрами предлагаемого устройства обеспечивающими достижение максимальной окружной скорости перемещения жидкости под торцовой кромкой у стенок вращающегося колокола.

Приемные сопла 15 и 16 соединены между собой параллельно и также размещаются, например, в карманах, находящихся на стенках кольцевого резервуара 2.

Для обеспечения максимальной эффетивности сообщения жидкости вращательного движения в кольцевом резервуаре и постоянства скорости жидкости по его высоте как напорные, так и

приемк1:.1е соплг соединены между собой параллельно. При этом напорные и приемные сопла,должные находиться на минимальном расстоянии, при котором предотвращается прямое попадание жидкости из напорных сопел в приемные, минуя протекание по окружности вдоль стенок кольцевого резервуара

Сообщение окружной скорости затвор ной жидкости в кольцевом резервуаре наряду с вращением колокола позволяет уменьшить силу лобового сопротивления перемещению колокола. Это улучшает (.1абильность давления под колоKOJ OM, а значит и повышает стабильность воспроизводимых устройством расходов газа. В свою очередь, это npHH.:,iiii к повьшению точности поверочного устройства.

Уменьшение силы лобового сопротивления позволяет также увеличить скорость опускания колокола без ухудшения точности устройства, чем обеспечивается расширение диапазона измерения в сторону . больших расходов. При этом становится возможным при неизменной величине допустимой погрешности устройства увеличить ход- колокола, что приводит к повышению эффективности использования его объема.

Эффект уменьшения силы лобового сопротмяления в предлагаемом устройств..: может достигать значительно большей гели;ины, чем в известном. Ввиду прО(.гсаы ч возможности сообщения затворной жидкости значительно больших значеньГ окружной скорости по сравнению с Окружной скорость ю перемещений стенки вращающегося колокола. Кроме того, на уменьшение силы лобовогс согтротивления влияют как угловая ско;::о; вращения колокола, так и значение окружной скорости перемещеН5 я затворной жидкости в кольцевом разерьуаре. Увеличение каждой из этих скоростей приводит к увеличению получаемого эффекта.

Исследования показали, что погрешность воспроизведения стабильного расхода газа в подобном устройстве с колоколом объемо.м 5 м при вращении колокола со скоростью 0,25 об/с и перемещении жидкости в кольцевом резервуаре со скоростью 0,75 об/с снижается примерно на 0,, а эффективность использования объема колокоina возрастает на 3%. При этом расширение диапазона измерения в сторону бол ших расходов составляет 5%,.что для образцового устройства весьма существенно.

15

Л-А

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ POTAIWOHHUX СЧЕТЧИКОВ И РАСХОДОМЕРОВ ГАЗА ПО авт. св. 609972, отличающееся тем, что, с целью повкш ения точности воспроизведения расхода газа и эффективности использования объема колокола и расширения диапазона измерения в сторону больших расходов, кольцевой резервуар снабжен средством сообщения -затворной жидкости окружной скорости относительно его вертикальной оси. .. 2. Устройство по п. 1, о т ли чающееся тем, что средство сообщения затворной жидкости окружной скорости выполнено в виде расположенных на внутренних и внешних стенках кольцевого резервуара по его высоте напорных и приемных сопл и подключенного к ним с помощью напорных, и приемных трубопроводов насоса.