Устройство для поверки и градуировки расходомеров Советский патент 1992 года по МПК G01F25/00 

Изобретение относится к точному приборостроению, в частности к расходомер- ным установкам, работающим в широком диапазоне расходов, и предназначено для поверки и градуировки расходомеров.

Известно устройство для поверки и градуировки расходомеров по авт. св. СССР № 726433, 1980, содержащее калиброванный участок трубопровода с обводным трубопроводом, образующим измерительный участок для градуируемого расходомера, вытеснительный элемент, уплотненный в калиброванном участке трубопровода, и привод вытеснительного элемента, в котором калиброванный участок трубопровода выполнен в виде двух или нескольких последовательно соединенных участков разного сечения, причем обводные трубопроводы выполнены на каждом участке, а вытеснительный элемент выполнен в виде двух или нескольких последовательно соединенных вытеснителей также разного сечения.

Устройство достаточно просто в изготовлении, так как в нем технологической обработке подвергается только наружная

поверхность вытеснителей, имеет широкий динамический диапазон задаваемых расходов, что обеспечивается выполнением калиброванного участка трубопровода в виде двух или нескольких последовательно соединенных участков разного сечения, а вытеснительного элемента - в виде двух или нескольких последовательно соединенных вытеснителей также разного сечения.

Недостатком устройства являются большие продольные габариты, обусловливающие недостаточную жесткость вытеснительного элемента и, вследствие этого, снижение точности задания расхода.

Целью данного изобретения является уменьшение габаритов устройства.

Для достижения указанной цели, в устройстве, содержащем калиброванные участки трубопроводов разного сечения с обводными трубопроводами, образующими измерительный канал для градуируемых расходомеров, в калиброванных участках трубопровода расположены уплотненные в них вытеснители разного сечения, причем один из вытеснителей связан с приводом,

fe

1

ю

00

ON О

вытеснители и калиброванные трубопроводы установлены внутри калиброванного трубопровода наибольшего сечения соосно с ним, причем, по меньшей мере, один калиброванный трубопровод является вытеснителем и уплотнен по внешней поверхности, а один из калиброванных трубопроводов связан с приводом.

Предложенное устройство для поверки и градуировки расходомеров отличается от известного тем, что в нем вытеснители и калиброванные трубопроводы установлены внутри калиброванного трубопровода наибольшего сечения соосно с ним, причем, по меньшей мере, один калиброванный трубопровод является вытеснителем и уплотнен по внешней поверхности, а один из калиброванных трубопроводов связан с приводом, следовательно, соответствует критерию изобретения новизна.

Известны устройства, в которых поршни или другие вытеснительные элементы установлены один в другом (так называемые телескопические соединения), например, различные подъемники, телескопические антенны (см., например, Энциклопедический словарь, М: Советская энциклопедия, 1982, с. 1310) и др . Однако при работе этих устройств их общая длина равна сумме длин всех вытеснительных элементов, установление же в предложенном устройстве вытеснителей и калиброванных трубопроводов внутри калиброванного трубопровода наибольшего сечения соосно с ним, причем, по меньшей мере, один калиброванный трубопровод является вытеснителем и уплотнен по внешней поверхности, а один из калиброванных трубопроводов связан с приводом, приводит к новому качеству - общая длина устройства остается неизменной, равной удвоенной длине одного вытеснителя, независимо от их суммарного количества, что уменьшает габариты устройства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения существенные отличия.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Устройство для поверки и градуировки расходомеров состоит из тиристорного привода, включающего блок управления 1 (служит задатчиком расхода), синхронный электродвигатель 2, вращающий винт 3 относительно гайки 4, и тахометрический датчик 5, фиксирующий частоту вращения винта 3. Гайка 4 неподвижно закреплена с вытеснителем 6. Вытеснитель 6 по наружной поверхности уплотнен в торце вытеснителя 7, который, в свою очередь, уплотнен по наружной поверхности в торце вытеснителя 8. При работе устройства вытеснители 6 и 8, жестко закрепленные между собой, перемещаются вместе с гайкой 4 по винту 3, а вытеснитель 7 неподвижен. Вытеснители

7 и 8 соединены обводными трубопроводами 9 и 10, в которых установлены поверяемые (градуируемые) расходомеры 11 и 12 соответственно, с приемной емкостью 13. Поверяемые расходомеры 11 и 12 и тахомет0 рический датчик 5 подключены к сравнивающему устройству 14.

Наружная поверхность участка обводного трубопровода, по которому перемещается в процессе работы устройства

5 вытеснитель 8, обработана с высокой степенью чистоты и уплотнена в торце вытеснителя 8.

Уплотнение вытеснителей 6 и 7 в торцах вытеснителей 7 и 8 соответственно и обвод0 ного трубопровода 9 в торце вытеснителя 8 производится стандартными уплотнитель- ными элементами, например, резиновыми кольцами, размещенными в канавках, выполненных по внутреннему диаметру

5 соответствующих отверстий в торцах вытеснителей. Вытеснители 6, 7 и 8 выполнены калиброванными по наружной поверхности. Для получения определенного значения расхода градуировочной среды через пове0 ряемые (градуируемые) расходомеры 11 и 12, на блок управления 1 подается соответствующее расходу постоянное напряжение. В блоке управления 1 постоянное напряжение преобразуется в переменное, подводи5 мое к ротору синхронного электродвигателя 2. Синхронный двигатель 2 отрабатывает угол, пропорциональный значению переменного напряжения с блока управления 1, и, через передачу винт-гайка 3, 4, преоб0 разует вращательное движение ротора электродвигателя 2 в поступательное перемещение вытеснителей 6 и 8. Частота вращения винта 3 фиксируется тахометри- ческим датчиком 5.

5 При перемещении вытеснителя 6, например, вправо, градуировочная среда объемом, равным объему перемещающейся части калиброванного вытеснителя 6, вытесняется из вытеснителя 7 по обводному

0 трубопроводу 10, через установленный в нем поверяемый (градуируемый) расходомер 12 в приемную емкость 13. Одновременно с вытеснителем 6 происходит и перемещение вправо жестко закрепленно5 го с ним вытеснителя 8. При этом калибро- ванный вытеснитель 7, остающийся неподвижным, вытесняет из полости вытеснителя 8 градуировочную среду объемом, равным разности объемов вытеснителей 7,и 6, по трубопроводу 9 через установленный в

нем поверяемый (градуируемый) расходомер 11 в приемную емкость 13. На сравнивающее устройство 14 поступают сигналы с выходов градуируемых расходомеров 11 и

12и с тахиметрического датчика 5. По ре- зультатам сравнения этих сигналов определяют погрешность контролируемых расходомеров 11 или 12.

При движении вытеснителей 6 и 8 влево градуировочная среда из приемной емкости

13по обводным трубопроводам 9 и 10 поступает в полости вытеснителей 7 и 8.

Предложенное устройство, как и устройство по авт. св. Мг 726433, имеет широкий динамический диапазон задания расхода градуировочной среды за счет выполнения вытеснителей различным сечением. Предлагаемое конструктивное исполнение устройства позволяет, в зависимости от требуемого расхода, увеличить число вытеснителей без увеличения общей длины вытеснительной части устройства, по сравнению с приведенной на чертеже. При этом благодаря жесткому соединению вытеснителей между собой и уменьшению га- баритов, увеличивается жесткость групп подвижных и неподвижных вытеснителей и устройство в целом по сравнению с известным становится компактным, что приводит к повышению точности задания расхода.

Действительно, габариты вытеснительной части предлагаемого устройства в опи- санном примере в 2,5 раза меньше габаритов вытеснительной части известного устройства, так как сравниваемые уст- ройства имеют по два измерительных какала, предлагаемое устройство имеет три вытеснителя, а известное - два; при этом общая длина вытеснительной части предлагаемого устройства равна двум длинам вы-

теснителя, а длина вытеснительной части известного устройства - пяти длинам вытеснителя. При необходимости расширения диапазона задания расхода и соответствующего увеличения числа вытеснителей, общая длина вытеснительной части предлагаемого устройства не изменится, а длина вытеснительной части устройства по авт. св. № 726433 будет увеличиваться каждый раз на длину вытеснителя. Точность задания расхода предлагаемым устройством, согласно расчетам, примерно на 20% выше, чем устройством по а.с. № 726433, при снижении габаритов (длины) в 2,5 раза. Кроме этого, в предлагаемом устройстве отсутствуют участки трубопроводов, в которых размещаются вытеснители, так как их роль выполняют полости вытеснителей, что экономит материалы на 30 %.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для поверки и градуировки расходомеров, содержащее калиброванные участки трубопроводов разного сечения с обводными трубопроводами, образующими измерительный канал для градуируемых расходомеров, в калиброванных участках трубопровода установлены уплотненные в них вытеснители разного сечения, причем один из вытеснителей связан с приводом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, вытеснители и калиброванные трубопроводы ус- тановлены внутри калиброванного трубопровода наибольшего сечения соосно с ним, причем по меньшей мере один калиброванный трубопровод является вытеснителем и уплотнен по внешней поверхности, а один из калиброванных трубопроводов связан с приводом.

Изобретение относится к устройствам для поверки и градуировки расходомеров. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение габаритов устройства. При поверке калиброванный трубопровод 8 и вытеснитель 6 с помощью привода 2 перемещаются навстречу неподвижному калиброванному трубопроводу 7, при этом жидкость, находящаяся в трубопроводах, вытесняется через расходомеры 11,12 в бачок 13. 1 ил.