Поверочный динамический массовый расходомерный стенд Советский патент 1985 года по МПК G01F25/00 

Изобретение относится к области измерительной техники и метрологии и может быть использовано для градуировки и поверки счетчиков жидкости, предназначенных для учета количества вещества. Цель изобретения - осуществление поверки счетчиков жидкости во всем их рабочем диапазоне. На фиг. 1 показан общий вид стенда для поверки счетчиков жидкости; на фиг. 2 - измерительная и управляющая блок-схема стенда. Стенд состоит из насоса 1, подающего через фильтр 2 жидкость в напорный бак 3, содержащий переливной порог 4, обеспечивающий постоянство напора жидкости. Подачу жидкости производят по рабочему трубопроводу через управляемый клапан 5. Расход жидкости через поверяемый счетчик 6 регулируют игольчатым вентилем 7. Жидкость, прошедшая через счетчик 6 с помощью перекидного устройства 8, может быть направлена в бак 9, установленный па весах 10, или в пролетный бак 11, предназначенный для удаления излишков жидкости. Сливной бак 12 служит для сбора и хранения жидкости. Шкала 13 (фиг. 2) счетчика 6 снабжена преобразователями перемещения указателя шкалы в электрический сигнал, выполненными в виде маски 14 с прорезями 15, расположенными по периметру маски 14 против соответствующих поверяемых точек шкалы 13 счетчика 6. В прорезях 15 закреплены фотопреобразователи 16. Шкала 13 освещена источником света 17. Выходы одной группы фотопреобразоеателей 16, составленной через один из их последовательного ряда, скоммутированы с входом начала счета измерителя интервалов времени 18 и с одним из входов счетчика импульсов 19, имеющего задатчик, а выходы группы остальных фотопреобразователей 16 - с входом начала счета измерителя интервалов времени 20 и вторым входом счетчика импульсов 19. Вход начала счета измерителя интервалов времени 18 связан с входом конца счета измерителя интервалов времени 20, вход начала счета которого связан с входом конца счета первого. К выходу счетчика импульсов 19 подключено исполнительное реле блока управления 21, включающее и выключающее приводы 22 и 23. Привод 22 управляет клапаном 5, а привод 23 - перекидным устройством 8. К выходам измерителей интервалов времени 18 и 20 подключены печатающие устройства 24 и 25. Для начального открытия клапана 5 и переброса перекидного устройства 8 служит пускатель 26. Для осуществления поверки счетчика 6 включают насос 1. При нажатии пускателя 26 открывается управляемый клапан 5, а перекидное устройство 8 устанавливается в такое положение, при котором жидкость поступает в бак. 9. Одновременно с нажатием пускателя 26 первый импульс поступает на вход от одного из измерителей интервалов времени, например 20. Каждый измеритель интервалов времени имеет два входа: начала отсчета интервала времени и конца счета. Коммутация измерителей интервалов времени 18 и 20 с фотопреобразователями 16 обеспечивает включение одного из измерителей интервалов времени от каждого четного импульса, поступающего от соответствующего четного фотопреобразователя, и выключение от нечетного, в то время как другой измеритель интервалов времени запускается нечетным импульсом и прекращает работать при поступлении на вход конца счета четного импульса. Шкала 13 поверяемого счетчика 6 освещена источником света 17. Отраженный от стрелки 27 свет, попадая на фотопреобразователи 16, фиксирует момент прохождения стрелки 27 относительно каждой из поверяемых точек шкалы 13 и одновременно относительно соответствующих прорезей 15 в маске 14, накрывающей щкалу. Импульсы, появляющиеся в результате движения стрелки 27 на выходах фотопреобразователей 16, поступают на входы измерителей интервалов времени 18 и 20. Эти импульсы делят интервал времени поверки счетчика 6 на отдельные участки, величина которых пропорциональна соответствующим расстояниям между поверяемыми точками на щкале 13. Импульсы, поступающие на входы измерителей интервалов времени 18 и 20, одновременно друг за другом заводятся в счетчик импульсов 19, который в зависимости от положения задатчика пропускает на выход сигнал по достижению числа и.мпульсов в счетчике, совпадающего с числом, установленным в задатчике. Импульс, снимаемый с выхода счетчика 19, управляет работой реле 21, которое в свою очередь управляет клапаном 5 и перекидным устройством 8. Изменяя значение числа в задатчике, можно менять режим работы стенда. Значения интервалов времени, прошедших между каждыми двумя следующими друг за другом импульсами, снимаемыми с выходов фотопреобразователей 16, измеряются соответствующими измерителями интервалов времени 18 и 20. Результаты измеР фиксируются на бумаге с помощью печатающих устройств 24 и 25 соответственно. В конечном итоге весь интервал времени поверки счетчика t оказывается разбитым на подинтервалы ti в соответствии с количеством и заданной последовательностью точек, поверяемых на шкале 13 счетчика 6. Этих данных вполне достаточно для определения значения интервала времени. прошедшего с момента начала прохождения жидкости через поверяемый счетчик до момента прохождения стрелки 27 мимо любой из поверяемых точек на шкале счетчика. Например для к-й отметки шкалы 1к to + z: ti, где to - значение интервала времени с момента нажатия пускателя 26 до момента достижения стрелкой 27 первой поверяемой точки шкалы. Преобразование показаний счетчика 6 в интервалы времени выполняют при известном законе изменения расхода жидкости через счетчик. Очевидно, что если расход Q(t) есть функция времени t, то количество жидKOCTHVt, прошедшей через счетчик,Jvloжeт быть найдено по формуле Ч J Qdt, где - время поверки счетчика. В частности,при Q const для интервала времени tit можно записать Ytx Q tji. В стенде для поверки счетчиков жидкости расход жидкости может измеряться предварительно или непосредственно в процессе поверки. Для измерения расхода служит бак 9, установленный на весах 10. Управляя перекидным устройством 8, .можно подавать жидкость, протекающую через поверяемый счетчик, в бак 9, в течение фиксированных по величине интервалов времени Т через определенные про.межутки и измерять каждый раз массу жидкости т, собираемой в баке 9 за это время. Тогда значение расхода будет равно О . Поверка счетчика жидкости сводится к сличению показаний счетчика в каждой поверяемой точке шкалы с соответствуюш им расчетным значением V, установленным по формуле. Поскольку счетчик жидкости - прибор циклического действия, в процессе его поверки стрелка 27 по несколько раз будет проходить мимо одних и тех же отметок шкалы 13 и отверстий 15 в маске 14. Очевидно, что при постоянном расходе жидкости через счетчик интервалы времени между каждой парой соответствующих импульсов при каждом последующем обороте стрелки 27 должны совпадать со значением, установленным при предыдущем обороте, если счетчик функционирует нормально. Все отклонения от этого условия выявляют случайную составляюшую погрешности счетчика. Для нахождения систематической составляющей погрешности требуется предварительно определить, против каких отметок шкалы 13 счетчика 6 выставлены шели 15 маски 14. Это нужно для того, чтобы фиксировать только электрические импульсы, появляющиеся на выходах фотопреобразователей 16 каждый раз, когда стрелка 27 перемещается относительно прорезей 15, а не наблюдать за показаниями счетчика, но .. ., располагать значениями показаний поверяемого счетчика в единицах количества жидкости.

1. ПОВЕРОЧНЫЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ МАССОВЫЙ РАСХОДОМЕРНЫЙ СТЕНД, содержащий весовое образцовое средство измерения, сливной бак, напорный бак, насос, включенный между сливным и напорным баками, испытательный участок трубопровода, систему трубопроводов с запорно-регулирующей ар1уатурой, в том числе клапанами и перекидным устройством, а также преобразователи перемещения указателя шкалы в электрический сигнал, измеритель интервалов времени, блок управления запорно-регулирующей арматурой, состоящий из привода клапана, установленного между напорным баком и испытательным участком трубопровода, привода перекидного устройства и исполнительного реле. отличающийся тем, что, с целью осуществления поверки счетчиков жидкости во все.м их рабочем диапазоне. Преобразователи перемещения указателя щкалы в электрический сигнал установлены на щкале поверяемого счетчика и объединены в две группы через один, стенд снабжен дополнительным измерителем интервалов времени, причем вход начала счета одного из измерителей интервалов времени соединен с выходами одной группы преобразователей перемещения указателя щкалы в электрический сигнал, а выход начала счета другого соединен с выходами другой группы преобразователей при этом вход начала счета одного измерителя интервалов времени связан также с i входом конца счета другого измерителя интервалов времени, вход начала счета котоСЛ рого связан с входом конца счета первого. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса поверки, он снабжен пускателем, соединенным с входом начала счета одного из измерителей интервалов времени, и счетчиком импульсов с задатчиком, один вход счетчика импульсов соединен с выходами одной группы преобразователей перемещения указателя щкалы в электрический сигнал, второй вход - с выходами второй группы преобразователей, а выход счетчика импульсов соединен to с исполнительным реле блока управления. 00 Од

2 О

25 О 16

о о

О

о 15