Способ определения предельной наработки шариковых расходомеров Советский патент 1984 года по МПК G01F25/00 

а со

со 00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при эксплуатации шариковых расходомеров с орбитальным вращением шара и магнитоиндукционным узлом съема сигнала в условиях, исключающих возможности их демонтажа для осмотра, например, на атомных электростанциях.

Известны способы проверки неправности расходомеров, обеспечивающие определение работоспособности отдельных его узлов (магнитоиндукционного преобразователя, линий связи, вторичного прибора и т.д.) LI и С21.

Так, исправность узлов съема сигнала (магнитоивдукционпых преобразователей) совместно с линией связи проверяется путем измерения оьшческого сопротивления и сопротивления изоляции. Исправность вторичного прибора (измерительного блока) проверяется с помощью специальных тестовых программ, например, подачей на вход блока контрольного сигнала и проверкой точности его воспроизведения измерительным блоком. Иногда эти проверки совмещают и проводят проверку измерительного тракта от узла съема сигнала, включая измерительный блок, например, наведение частотного сигнала в узле съема сигнала.

Значительные трудности возникают при прогнозировании работы первичных преобразователей расходомеров, установленных, как правило, в недоступны для осмотра местах. Это связано с высокими температурами теплоносителя и окрзжающей среды и повышенной радиационной опасностью. В основном первичные преобразователи расходомеров проверяют на метрологических стендах, когда зто возможно. Для атомных электростанций вследствие радиационной опасности расходомеры эксплуатируют в течение ресурса оговоренного технической документацией . .

Известен .способ определения ресурса работы шариковых расходомеров заключающийся в периодическом проведении контрольных (поверочных) прапивОк расходомеров на стендах и определения соответствия характеристик контролируемых расходомеров паспортным данным с згчетом гаранткруемой точности измерения расхода С31.

Недостатком известного способа является необходимость многократного демонтажа расходомера для проведения контрольных замеров на поверочных стендах и невозможность определения предельной наработки, так как поверочными испытаниями может быть установлен лишь факт изменения характеристики расходомера,-либо его соответ ствия гарантированной точности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения ресурса работы шариковых расходомеров, основанный на определении степени износа элемента его конструкции в зависимости от времени испытаний по изменению метрологических характеристик С 41.

Недостатком этого способа является невозможность оперативного определения предельной наработки расходомера без демонтажа с объекта, необходимость многократного демонтажа расходомера для определения его метрологических характеристик на поверочных стендах, последовательной разборки, и сборки первичного преобразователя с целью определения степени износа его элементов.

Цель изобретения - обеспечение оперативности контроля работоспособности шариковых расходомеров без прерывания рабочего процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения предельной наработки шариковых расходомеров с орбитальным вращением чувствительного элемента и магнитоиндукционным датчиком частоты его вращения, включающему определение в зависимости от времени эксплуатации изменения состояния поверхности направляюи их вихревой камеры и формы, чувствительного элемента, при котором о предельной наработке судят по моменту появления максимально допустимых изменений контролируемых параметров, при установившемся расходе измеряют амплитуды импульсов в датчике и периоды времени между импульсами, при этом по максимальной величине разброса амплитуд судят об изменении формы чувствительного элемента, а. по максимальному разбросу периодов времени между импульсами - об изменении состояния 3 поверхности направлянлцих вихревой камеры. На осгсиллограмме показаны сигнал характеризующие состояние первичных преобразователей шариковых расходомеров . В результате длительных исследов ний работы шариковых расходомеров с орбитальным вращением шара в эксплуатационных условиях установле но, что изменения формы шара и поверхности направляющих вихревой камеры приводят к определенным измене ниям формы сигнала на выходе магнитоиндукционного узла съема сигнала (преобразователя скорости вращения шара). Так, новый шариковый расходо мер, удовлетворяющий техническим условиям, имеет выходной сигнал, представленный на чертеже. При этом импульсы на выходе магнитоиндукционного узла съема сигнала имеют одинаковые амплитуды Н и одинаковые периоды Т следования (осциллограмма а) . По истечении некоторого времени эксплуатации состояние поверхности элементов первичного преобразователя, 6 частности форма шара и форма поверхности направляющих вихревой камеры, может измениться. При этом равномерный износ поверхности шара, приводящий к уменьшению его массы, и равномерный износ поверхности направляющих, приводящий к увеличению радиуса орбиты шара, не оказыва ют существенного влияния на работоспособность шарикового расходомера. Существенное влияние на работоспособность шарикового расходомера оказьшает неравномерный износ по99верхности шара, приводящий к искажению его формы (например, эллипсоидный), а также появляющийся J как следствие первого, неравномерный износ поверхности направляющих вихревой камеры. При этом искажения формы шара проявляются в изменении орбиты его вращения, а в выходном сигнале м 1гнитоиндукционного узла съема, как появление до 30-40% разброса амплитуд в серии импульсов (осциллограмма cf). Искажения формы поверхности направляющих вихревой камеры проявляются в появлении более 10% разброса периодов следования импульсов в серии (осциллограмма &). Таким образом, сопоставлением амплитуд импульсов в серии и сопоставлением периодов импульсов в серии может быть получена информация о состоянии поверхности направляющих вихревой камеры и самого шара. Первичные преобразователи расхода, сигналы с которых имеют искажения по амплитуде и периоду, необходимо своевременно демонтировать во избежание полной потери информации о величине расхода при выходе .из строя (заклинивании) чувствительного элемента. I Использование способа определения предельной наработки шариковых расходомеров позволит своевременно обнаружить неисправности, возникшие в расходомере, планиро вать и осуществлять замену неисправных первичных преобразователей расхода, продлить ресзфс работы расходомеров с расхоами ниже номинальных, что в целом повысит надежность работы установки, где эксплуатируются расходомеры.

Г 1«|Г«П 1« |||()1|1|1|1ЯЯЯ1|РР||| lift. |1|1 |Ш111)1П||Я| ll I lll llili

,il«|l|iM« i8i| iililgII li«IIMilMlIliSi l llilini l«nil ilIi ikililtkiMIMtM

k.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ НАРАБОТКИ ШАРИКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ с орбитальным вращением чувствительного элемента и магнитоиндукционным датчиком частоты его вращения, включающий определение в зависимости от времени эксплуатации изменения состояния поверхности направляющих вихревой камеры и формы чувствительного элемента, при котором о предельной наработке судят по моменту появления максимально допустимых изменений контролируемых параметров, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оперативности контроля без прерывания рабочего процесса, при установиьшемся расходе измеряют амплитуды импульсов в датчике и периоды времени между импульсами, при этом по максимальной величине разброса амплитуд судят об изменении формы чувствительного элемента, а по максимальному разбросу периодов времени между импульсами об изменении состояния поверхности направляющих вихревой камеры.