Способ измерения массового расхода жидкостей и стенд для измерения массового расхода жидкостей Советский патент 1991 года по МПК G01F1/76 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к способам и стендам для измерения массового расхода жидкостей.

Целью изобретения является повышение точности измерения при длительном времени слива жидкости путем исключения влияния изменения температуры и давления окружающей массоизмерительный датчик среды.

На чертеже изображена приниипиаль- ная схема стенда для измерения массового расхода жидкости.

Стенд содержит емкость 1 с верхней подвеской на массоизмерительном датчике 2, закрепленную к станине в двух поясах с возможностью осевого перемещения на Ш-образных пружинах 3.

Вес конструкции емкости и жестко связанных с ней элементов конструкции уравновешивают через рычаг 4 грузами 5, наложенными на штангу 6. При уравновешивании обеспечивают горизонтальное положение рычага 4. После этого производят предварительную под- грузку массоизмерительного датчика снятием части веса грузов 5, составляющей от веса измеряемой жидкости. Уравновешивание веса конструкции емкости и жестко связанных с ней других элементов конструкции позволяет использовать массоизмерительный датчик на диапазон измерения, определяемый массой сливаемой жидкости из емкости и предварительной под- грузкой. Каждый пояс крепления емкоеосо

tsD

00

оо

ти имеет не менее трех расположенных равномерно относительно оси емкости Ш-образных пружин. Станина состоит, например, из жестко соединенных нижнего основания 7, стоек 8 и верхней траверсы 9 с закрепленным на ней мас- соизмерительным датчиком 2.

Система 10 разгрузки массоизмери- тельного датчика выполнена, например, в виде гидравлического домкрата, закрепленного на нижнем основании 7 соосно с емкостью и массоизмерителъ- ным датчиком и состоящего из цилиндра И со штуцерами 12 и 13 и уплот- ненных поршня со штоком 14, кинематически связанных с сигнализатором 15 положения. Нормальное положение поршня со штоком - нижнее, при этом верхний торец штока образует зазор с ре- гулируемым упором 16 траверсы 17 жестко связанной стойками 18 с емкостью 1. Величина этого зазора больше осевого перемещения емкости, определяемого в основном величиной деформации массоизмерительного датчика под действием массы жидкости в емкости. Ход поршня со штоком для обеспечения разгрузки массоизмерительного датчика и исключения поврежде- ния Ш-образных пружин выбирается таким, чтобы в верхнем положении поршня со штоком емкость переместилась вверх в осевом направлении с образованием гарантированного зазора, например 0,5 мм, между массоизмерительным датчиком и регулируемым упором 19, Заправка емкости жидкостью и слив жидкости из емкости производится по трубопроводу 20 через управляемый кран 21 и контролируется по выходному сигналу массоизмерительного датчика и сигнализаторами верхнего 22 и нижнего 23 уровней жидкости в емкости. Подача вытесняющего газа в емкость и дренирование его производится по трубопроводу 24 через управляемые краны 25 и 26. Массоизмерительный датчик связан с вычислительным блоком 27 и с регистрирующими приборами 28 и 29. Система измерения температуры и система измерения давления окружающей Массоизмерительный датчик среды состоят соответственно из датчика

30температуры, например типа термометра сопротивления, и датчика

31давления, например типа ИКД6ТДА- 780, соответствующих преобразующих усилителей 32 и 33, электрически

,. Q $

0

5

связанных с вычислительным блоком 27 и регистрирующими приборами 28 и 29. Вычислительный блок 27 электрически связан с блоком 34 управления управляемых клапанов 35-38 системы разгрузки массоизмерительного датчика, Стенд может быть снабжен образцовым градуировочным устройством 39, взаимодействующим, например, со штангой 6 при использовании стенда для поверки датчиков расхода.

Устройство работает следующим образом.

Открытием крана 21 производят заправку емкости 1 по трубопроводу 20 жидкостью до срабатывания сигнализатора 22 верхнего уровня5 выдающего сигнал на закрытие крана 21. Регистрируют показания массоизмерительного датчика 2, который нагружен полной массой жидкости в емкости. Разгружают полностью Массоизмерительный датчик от воздействия на него массы жидкости и предварительной нагрузки, для чего подают команду на блок 34 управления, который открывает кран 35 подачи давления в полость под поршнем через штуцер 13 и кран 37 дренирования полости над поршнем через штуцер 12 гид- f равлического домкрата, и поршень со штоком 14 перемещаются вверх, выбирая зазор между штоком и упором 16 и поднимая скорость до образования гарантированного зазора между массоизмерительным датчиком 2 и упором 19. Регистрируют собственные нулевые показания массоизмерителького датчика. Одновременно регистрируют значения температуры и давления окружающей Массоизмерительный датчик среды после заправкг емкости. Подают команду на блок управления, который закрывает краны 35 и 37 и открывает кран 36 дренирования полости под поршнем через штуцер 13 и кран 38 подачи давления в полость над поршнем через штуцер 12. Поршень со штоком 14 опускаются в нижнее положение и емкость подвешивается на мас- соизмерте.ньный датчик 2. Регистрируют показания массоизмерительного, датчика. Производят при.необходимости градуировку массоизмерительного устройства 39, ступенчато зацепляя образцовые грузы за штангу 6 и регистрируя показания массоизмерительного датчика на каждой ступени. Допускается градуировку производить до первой разгрузки массоизмершель ного датчика.

Открытием крана 25 по трубопроводу 24 подают вытесняющий газ в емкость под заданным давлением от системы автоматического поддержания давления. Регистрируют показания мас соизмерительного датчика, По разности показаний массоизмерительного датчика после подачи и до подачи вытесняющего газа определяют начальную массу вытесняющего газа. Возможен вариант реализации способа, когда значение выходного сигнала массоизмерительного датчика после подачи вытесняющего газа при заданном давлении принимают за условный нуль.

Открытием крана 21 производят слив жидкости из емкости к потребителю, например, через поверяемый расходомер, до срабатывания сигна ги- затора 23 нижнего уровня, выдающего сигнал на закрытие крана 21. Во время слива жидкости регистрируют показания массоизмерительного датчика, а также датчиков температуры и давления окружающей его среды При изменении температуры и (или) давления окружающей массоизмеритель- ный датчик среды, превышающих дрпус- каемые для него значения относительн их значении после заправки емкости, кратковременно разгружают массоизме- рительный датчик и регистрируют его нулевые показания, после чего емкост опускают и продолжают регистрировать показания массоизмерительного датчика при сливе жидкости из емкости По разности нулевых показаний массоизмерительного датчика при его кратковременной разгрузке после заправки емкости и во время слива жидкост определяют поправку в результаты измерения массы слитой жидкости, принимая пропорциональное изменение этой поправки в интервале времени между кратковременными разгрузками массоизмерительного датчика, Кратковременную разгрузку массоизмерительного датчика осуществляют по командам вычислительного блока или оператора через бЛок управления системой разгрузки.

При дальнейшем сливе жидкости из емкости, если температура и (или) давление окружающей массоизмеритель- ный датчик среды изменяются, и это

6312886

изменение превышает допускаемые значения, операции по кратковременной разгрузке и регистрации нулевых показаний массоизмерительного датчика, определению и введению поправки в результаты измерения массы слитой жидкости в интервале времени между первой и второй разгрузках при сливе

IQ жидкости повторяются.

По окончании слива жидкости из емкости, определяемом сигнализатором нижнего уровня жидкости, проводят операции по кратковременной раз1 5 грузке и регистрации нулевых показаний массоизмерительного датчика для определения и введения поправки в результаты измерения массы слитой жидкости при изменении температуры

20 и давления окружающей его среды, или для подтверждения неизменности характеристики массоизмерительного датчика в течение времени слива жидкости из емкости.

25 Кроме того, после окончания слива жидкости из емкости к сброса давления вытесняющего газа регистрируют показания массоизмерительного датчика и по разности его показаний до

30 и после сброса давления определяют конечную массу вытесняющего газа. Зная начальную и конечную массы вытесняющего газа и принимая линейный закон изменения массы вытесняющего газа, определяют поправку в результаты измерения массы слитой жидкости в каждый момент времени.

35

Формула изобретения

1.Способ измерения массового расхода жидкостей на расходомерных установках весового типа, заключающийся в том, что заправляют емкость жид-

костью до верхнего уровня, регистрируют показания массоизмерительного датчика, организуют слив жидкости в течение которого и после его окончания регистрируют показания массоизмерительного датчика, а на основе этих измерений определяют массу слитой жидкости, отличающий - с я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода при длительном времени слива жидкости, после заправки емкости жидкостью кратковременно разгружают массоизмерительный датчик, измеряют температуру и давление окружающей массоизмерительный

датчик среды, контролируют эти параметры во время слива и при их изменении выше допустимых значений вновь кратковременно разгружают мас- соизмерительный датчик, регистрируют его показания и на основании этого корректируют результатЫ| измерения массы слитой жидкости.

10

2.Стенд для измерения массового расхода жидкости, содержащий емкость, подвешенную на массоизмерительном датчике с преобразователем и закрепленную к станине в двух поясах с воз- можностью -осевого перемещения на Ш- образных пружинах, рычаг опирается на станину, один конец которого шарнирно связан с емкостью по ее1 оси, а другой конец рычага снабжен свободно весящей штангой с уравновешивающими вес емкости и с ней связанных подвижных элементов конструкции грузами, трубопроводы заправки, слива и наддува емкости с управляющими кранами, система разгрузки и градуировочное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода при длительном сливе жидкости, в него введены датчики температуры и давления окружающей среды с преобразующими усилителями, установленные вблизи массоизмерительного датчика или на нем, блоки управления, вычисления и регистрации, причем система разгрузки выполнена в виде гидравлического домкрата с управляемыми клапанами подачи давления и дренирования, электрически связанными с блоком управления, при этом блок регистрации через вычислительный блок электрически связан с блоком управления и с преобразующими усилителями датчиков температуры и давления.

Изобретение оносится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения расхода жидкости. После заправки емкости кратковременно разгружают массоизмерительный датчик, измеряют темпьратуру и давление окружающей массоизмерительный датчик среды и при их изменении выше допустимых значений в процессе слива вплоть до окончания слива жидкости вновь кратковременно разгружают массоиз- меоительный датчик, регистрируют нулевые показания массоизмерительного датчика каждый раз после его кратковременной разгрузки и вводят поправку в результаты измерения массы слитой жидкости на вепичину, равную пропорциональному изменению нулевых показаний массоизмерительного датчика при последующем кратковременном его разгружении относительно значения при предыдущем разгружении„ 1 ил. $ (/

.. -j.

yftsи

J