Устройство для контроля сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости потока жидкости Советский патент 1992 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и метрологии и может быть использовано в экспедиционных условиях для контроля сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости потока жидкости без их демонтажа.

Известен гидродинамический стенд, который содержит кожух, трубопровод со спрямляющим устройством, имеющим сотовый струевыпрямитель, установленный по оси трубопровода. Спрямляющее устройство выполнено в виде одного или нескольких поворотных дисков, расположенных в кожухе с осью поворота, параллельной оси трубопровода, в котором по окружности радиуса, равного расстоянию от оси трубопровода до оси поворота диска равномерно размещены основной и дополнительные

струевыпрямители, имеющие ячейки разного размера. При работе стенда поток жидкости по замкнутому трубопроводу попадает через спрямляющее устройство в рабочий участок. В сотовом струевылрямителе происходит выравнивание поля скоростей и измельчение вихрей, размер которых на выходе определяется размерами ячеек составного струевыпрямителя. Каждый из поворотных дисков снабжен набором сотовых струевыпрямителей с различными размерами ячеек и установкой их в различных сочетаниях достигается регулирование интенсивности турбулентных пульсаций на рабочем участке. Установка дисков в нужное положение осуществляется путем поворота вала с помощью червячных приводов.

Известный стенд позволяет быстро и с высокой степенью достоверности результаVJ

VI

(Л

ON VJ

Ю

тов измерений регулировать интенсивность турбулентных пульсаций, производить градуировку измерителей скорости потока, однако его недостатком является невозможность проводить соответствующие измерения в экспедиционных условиях и возможность осуществлять контроль сохранности метрологических характеристик

- средств измерений в стационарных услови. ях путем их поверки, не решая задачу бездемонтажного контроля сохранности

средств измерения пульсаций скорости потока жидкости в экспедиционных условиях. Кроме того, известен гидродинамический стенд ГДС 60/25, содержащий гидродинамическую трубу замкнутого типа, холодильный агрегат, пульт .; органами управления и комплексом контрольно-измерительной аппаратуры. Гидродинамическая труба представляет собой вертикально расположенную систему переменного сечения. Она состоит из насосного агрегата, вертикальных ветвей, поворотных колен, газовой ловушки, спрямляющего аппарата, дозатора, рабочего участка и теплообменника. Насосный агрегат состоит из центробежного насоса и электродвигателя постоянного тока. Скорость потока регулируется изменением скорости вращения насосного агрегата. Вертикальные ветви состоят из трубопроводов и емкостей, В одну из емкостей сливается вода из гидродинамической трубы при установке в рабочем участке градуируемого преобразователя датчика скорости. Вторая емкость заполняется водой с другими гидродинамическими характеристиками.

Верхние поворотные колена снабжены вентилями для выпуска воздуха при заполнении трубы водой. С помощью дозатора создаются регулярные пульсации в рабочем участке. Амплитуда пульсаций зависит от разности давления в рабочем участке и емкости, а также от частоты впрыскивания воды из второй емкости. Рабочий участок формирует поток с равномерным полем скоростей в требуемом объеме, в котором размещается градуируемый преобразователь. Рабочий участок стенда гчабжен устройством для перемещения градуируемого преобразователя в потоке по гармоническому закону..Спрямляющий аппарат служит для регулирования интенсивности турбулентных пульсаций скорости в рабочем участке. Изменение интенсивности турбулентных пульсаций скорости потока осуществляется с помощью сотовых выпрямителей и сеток в процессе работы. Температура потока в гидродинамическом стенде регулируется в теплообменнике, состоящем кз корпуса с

вмонтированными в него трубами, образующими с корпусом герметичную полость. По этим трубам протекает циркулирующая в стенде вода. Измерительные преобразователи скорости температуры; давления, электропроводимости размещены во внутренней полости стенда. Перемещение измерительного преобразователя осуществляется с помощью координатного устройства рабочего участка.

Недостатком известного стенда является невозможность использования его в экспедиционных условиях для бездемон- тажного контроля сохранности средств измерения пульсаций скорости потока жидкости, т.к. стенд является стационарным и имеет значительные габариты.

Целью изобретения является обеспечение возможности бездемонтажного контроля сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости потока жидкости в экспедиционных условиях.

Это достигается за счет того, что устройство, содержащее замкнутый трубопровод, привод и посадочные гнезда для установки контролируемого и образцового датчиков пульсаций скорости потока жидкости, снабжено двумя идентичными камерами, соединенными замкнутым трубопроводом с выполненным в нем отверстием для заполнения его жидкостью и двумя возбудителями пульсаций скорости, выполненными в виде сильфонов, причем в стенках камер

выполнены отверстия, в которых установлены открытые торцы сильфонов, в противоположных им стенках камер расположены посадочные гнезда для установки образцового и контролируемого датчиков пульсаций

скорости потока жидкости, причем чувствительные элементы этих датчиков расположены в камерах соосно друг другу и симметрично относительно их стенок, а сильфоны жестко соединены между собой

глухими торцами посредством привода. обеспечивающего возможность возвратно- поступательного движения сильфонов.

На чертеже изображено устройство для контроля сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости потока жидкости.

Устройство содержит две идентичные камеры 1, соединенные трубопроводом 2 и два сильфона 3, глухие торцы которых жесJKO соединены между собой металлической рамкой 4. Открытые торцы сильфонов 3 вмонтированы в стенки камер 1. Привод 5 посредством эксцентрикового механизма 6 соединен с рамкой 4, соединяющей глухие

стенки сильфонов 3, образуя таким образом

для возбудителя пульсаций скорости. В стенках камер, противоположных стенкам с вмонтированными сильфонами 3, вмонтированы посадочные гнезда 7, в которых установлены образцовый 8 и контролируемый 9 датчики пульсаций скорости потока жидкости. Датчики 8 и 9 установлены так, что их чувствительные элементы 10,11 расположены идентично относительно стенок камеры, например, на одинаковых расстояниях от них. В замкнутом трубопроводе 2 выполнено отверстие 12 для заливки в трубопровод

2жидкости.

Устройство работает следующим образом. В посадочные гнезда 7 устанавливают контролируемый 9 и образцовый 8 датчики пульсаций скорости потока жидкости. Через отверстие 12 в трубопроводе 2 камеры 1 заполняются жидкостью (водой). А при включении привода, обороты которого могут оегулироваться, эксцентриковый механизм 6 обеспечивает возвратно-поступательное движение рамки 4, жестко связанной с глухими торцами сильфонов 3. В результате синхронного перемещения глухих торцов сильфонов 3 один из сильфонов сжимается, а другой удлиняется на одну и ту же величину.

При равномерном вращении эксцентрикового механизма 6 перемещения глухих торцов сильфонов 3 осуществляется по гармоническому закону и находятся в противофазе. В результате синхронного поочередного сжатия и растяжения сильфонов

3в камерах 1 возникает пульсирующий поток, который поочередно воздействует на образцовый 8 и контролируемый 9 датчики пульсаций скорости потока жидкости.

Амплитуду (среднее квадратическое значение) пульсаций скорости воздействующих на контролируемый датчик 9, определяют по показаниям образцового средства измерения (на чертеже не показано), датчик 8 которого установлен о посадочном гнезде камер 1. По измеренной амплитуде (среднего квадратического значения) пульсаций скорости и выходному сигналу 1Д определяют коэффициент К преобразования контролируемого датчика 9 по формуле

и1

и по сохранности его значения во времени судят о со ;ранности метрологических характеристик контролируемого датчика 9 пульсаций скорости водного потока. По

сравнению с прототипом изобретение позволяет осуществить контроль сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости без их демонтажа в экспедиционных условиях за счет

создания водных потоков с одинаковой амплитудой, воздействующих в противофазе на контролируемый и образцовый датчики пульсаций скорости потока жидкости с последующим сравнением стабильности покаэаний во времени.

Это существенно упрощает и удешевляет эксплуатацию применяемых в океанологических исследованиях средств и повышает достоверность результатов исследований гидрофизических параметров.

Формула изобретения Устройство для контроля сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости потока жидкости, содержащее замкнутый трубопровод, привод и посадочные гнезда для установки контролируемого и образцового датчиков пульсаций скорости потока жидкости, о тличающееся тем, что, с целью обеспечения бездемонтажного контроля в экспедиционных условиях, в нем расположены две камеры равного объема, соединенные между собой замкнутым трубопроводом, с

выполненным в нем отверстием для заполнения его жидкостью, и двумя возбудителями пульсаций скорости потока жидкости, выполненными в виде сильфонов, причем в стенках камер выполнены отверстия, в которых установлены открытые торцы сильфонов, в противоположных им стенках камер расположены посадочные гнезда для установки образцового и контролируемого датчиков пульсаций скорости потока жидкости,

причем чувствительные элементы этих дат: чиков, расположены в камерах соосно друг другу и симметрично относительно их стенок, а сильфоны жестко соединены между собой глухими торцами посредством привода, обеспечивающего возможность возвратно-поступательного движения сильфонов.

6

п

//

Использование: в измерительной технике и метрологии, в экспедиционных условиях для контроля сохранности метрологических характеристик средств измерения пульсаций скорости потока жидкости без их демонтажа. Сущность изобретения: устройство содержит две камеры равного объема, трубопровод, два сильфона, металлическую рамку, эксцентриковый механизм, привод, посадочные гнезда с установленными образцовым и контролируемым датчиками пульсаций скорости потока жидкости, отверстие для заливки в трубопровод жидкости. 1 ил. W W Ј