Устройство для градуировки и поверки расходомеров жидкости и газа Советский патент 1993 года по МПК G01F25/00 

Изобретение относится к измерению количества жидких и газообразных продуктов, транспортируемых по трубопроводам.

Целью настоящего изобретения является повышение точности градуировки и поверки.

На фиг. 1 представлена схема установки, на которой реализуется предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы с наиболее характерных точек установки.

На фиг.2 представлены сигналы от поверяемого счетчика (фиг.2 а), контрольного счетчика (фиг.2 б), от детекторов образцовой установки (фиг.2 в), счетчика 29 (фиг.2 г), импульсы с контрольного счетчика, набираемые при сличении показаний с поверяемым счетчиком (фиг.2 д), импульсы от привода поршня (фиг.2е). импульсы с контрольного счетчика при сличении показаний с образцовой установкой (фиг.2 ж).

Установка содержит входно й трубопро-. вод 1, переходящий в измерительнуюлинию 2 и обводную линию 3, управляемые запорные устройства 4, 7,поверяемый счетчик 5, контрольный счетчик 6. образцовую трубопоршневую установку 8 с поршнем 9, привод поршня 10, детекторы положения поршня 11 и 12, блок управления 13 (выполненный по общеизвестной схеме 4, элементы И 14, 18, 19, 20, 26, 28, счетчики 15. 21, 22, 23, 29, триггеры 16,17, 27.. 30, 31. вычислительное устройство 24,пульт управления 25, датчик привода 32.

Способ градуировки и поверки реализуется следующим образом. Входной поток, поступающий по.трубопроводу 1,делится на две части, первая часть поступает в измерительную линию 2 и проходит через поверяемый счетчик 5, контрольный счетчкк 6 и образцовую установку 8, вторая часть проходит по обводной линии 3 через приоткрытое запорное устройство 4 (запорное устройство 7 в это время закрыто).

Перед проведением измерений поршень 9 образцовой установки 8 располагается в крайне верхнем положении (навстречу потоку) и обеспечивается проход потока через образцовую установку.

Перед проведением градуировки ;« поверки рабочего счетчика 5 в измер-.-о)ьной

Ш

ы

СЛ Ы

00

линии 2 выставляется необходимый расход путем изменения положения регулирующего элемента запорного устройства 4..

Запорное устройство 4 может располагаться не только в обводной линии 3, как это показанс нафиг.1, но может и в измерительной, скажем, за образцовой установкой. При установке расхода используют показания контрольного счетчика 6, по которому определяют расход по формуле:

Q--L-. Кп,к

где Кп.к. - коэффициент преобразования контрольного счетчиков; .

f - частота выходного сигнала контрольного счетчика 6.

Вычисление и установку необходимого расхода производит вычислительное устройство 24, приведя в действие управляемое запорное устройство А.

При этом значение Кп,к может быть взято из предыдущего опыта, или использовано расчетное значение.

После установки расхода в измерительной линии 2 производится пробное измерение с участием образцового средства 8 и определяется коэффициент преобразования контрольного счетчика б для этих усло- вмй.

Для проведения измерения вычислительное устройство 24 приводит в движение поршень 9 установки 8 через блок управления 13 и привод 10. Скорость перемещения . поршня 9 задается с расчетом сохранения значения расхода в измерительной линии 2 и обеспечения необходимого его значения. После вхождения поршня 9 в измерительный цилиндр срабатывает детектор 11 по метке на штоке поршня, свидетельствуя о начале измерения образцовой установкой калиброванного объема V0.

Образцовая установка, кроме сигналов с детекторов также формирует число-импульсный сигнал, пропорциональный измеряемому объему рабочей среды.

Этот сигнал формируется на выходе датчика 32 привода 10 и поступает на входы счетчиков 22 и 29 через элементы И 19 и 28. Объем образцовой установки задается чис- .лом импульсов с выхода датчика 32 привода 10, число этих импульсов предварительно заносится в счетчик 29.

После срабатывания детектор 11 переключается триггер 30, с выхода которого поступает сигнал на вход вычислительного устройства 24 и D вход триггера 16 и через элемент И 26 на D вход триггера 27

По отрицательным фронтам выходных импульсов счетчиков 5,6 переключаются триггеры 16 и 27. С переключением триггера

27 открывается элемент И 28, на второй вход которого поступают импульсы с датчика 32 привода 10. Счетчик 29 начинает отсчет калиброванного объема V0. По

окончании отсчета счетчиком 29 переключается триггер 31, закрывая элемент И 26. отрицательный перепад первого импульса, поступающего на С вход триггера 27 с выхода контрольного счетчика б переводит этот

триггер в состояние О. Выходным сигналом триггера 27 управляется работа счетчи: ков 22, 23. При этом в счетчике 22 накапливается фактическое количество импульсов, поступающих с датчика 32 привода

10 при сличении показаний контрольного счетчика 6 и образцового средства 8, а в счетчике 23 фиксируется количество импульсов, поступивших с контрольного счет-, чика 6 за этот интервал. Благодаря тому,

что привод 10 на свой выход формирует сигнал с высокой разрешающей способностью и благодаря синхронизации работы счетчиков 22,23 по сигналу с контрольного счетчика 6, значительно снижается погрешность

от дискретности выходных сигналов.

В связи с тем что при сличении показаний контрольного счетчика 6 с образцовым средством 8 проходит объем несколько больший,.чем VO,TO вычислительное устройство 24 корректирует объем V0 с учетом заданного, количества импульсов, отсчитываемых счетчиком 29 и накопленных счетчиком 22, .;

При дальнейшем движении штока поршня срабатывает детектор 12 и переключается триггер 30, по его выходному сигналу вычислительное устройство 24 через блок управления 13 отключает привод 10 и поршень 9 оказывается в выходной камере, позволяя потоку проходить на выход установки. Затем по сигналу от вычислительного устройства 24 блок управления 13 включает привод 10 на возвращение поршня 9 в приемную камеру, а также вычисляет

коэффициент преобразования контрольного счетчика по формуле

Кп.к.

Nc

Vn

v°

где No - показание счетчика 23;

Vo - скорректированный калиброванный объем.

Во время возврата поршня 9 в исходное положение, по команде с вычислительного устройства 24 открывается запорное устройство 7 для перепуска потока.

Затем вычислительное устройство 24 определяет значение расхода в измерительной линии 2 с учетом полученного коэффициента Кп.к. и производит корректировку в соответствии с заданным значением.

. После установки заданного расхода производятся измерения по градуировке и поверке поверяемого счетчика 5. В случае, если поверяемый счетчик 5 имеет малую разрешающую способность, то сличают его показания с показаниями контрольного счетчика 6. Объем выборки при этом сличении задается счетчиком 15.

При этом сличение продолжается и после окончания рабочего цикла образцовой установки, J3 тех случаях, когда возникают большие переходные процессы в начале и в конце рабочего цикла образцового средства 8, сличение показаний контрольного счетчика 6 и поверяемого счетчика.

Формула изобретения Устройство для градуировки и поверки расходомеров жидкости и газа, содержащее гидравлическую измерительную линию с последовательно установленными поверяемым и контрольным расходомерами и тру- бопоршневой образцовой установкой с калиброванным участком и детекторами по- ложения поршня, соединенными с входами первого триггера, выход которого параллельно соединен с D-аходом второго триггера и первой схемой И, выход рабочего расходомера параллельно соединен с С- входом второго триггера и второй схемой И, выход которой соединен с первым счетчиком импульсов, выход контрольного расходомера соединен параллельно с входами третьей и четвертой схем И, выходы которых соединены с вторым и третьим счетчиками импульсов соответственно, а последние с первым и вторым входами вычислительного устройства, снабженного пультом управления и первым выходом, третий триггер, зьк ход которого соединен с вторым входом четвертой схемы И, отличающееся тем, что, с целью повышения технологических возможностей за счет текущей корректировки коэффициента преобразования

контрольного расходомера, а него введены обводная гидравлическая линия с первы и вторым входами, снабженными первым и вторым запорными органами, и выходом, привод со штоком, четвертый и пятый триггеры, пятая и шестая схемы И с общими первыми и общими вторыми входами, выходы которых соединены с четвертым и пятым счетчиками импульсов соответственно, блок управления привода и датчик привода, калиброванный участок трубопоршневой образцовой установки выполнен с уширениями на концах, при этом входы и выходы измерительной и обводной гидравлических линий совмещены, а второй вход обводной гидравлической линии соединен с участком измерительной гидравлической линии между поверяемым и контрольным расходомерами, шток соединен с поршнем, выход датчика .привода параллельно соединен с четвертым входом вычислительного устройства и входом пятой схемы И, выход которой соединен последовательно с четвертым счетчиком импульсов и третьим входом вычислительного устройства, выход шестой схемы I/I последовательно соединен с пятым счетчиком импульсов, S-входом четвертого триггера, а через инвертированный выход его с вторым входом первой схемы И, D-входом третьего триггера и вторым входом пятой схемы И, выход контрольного расходомере соединен дополнительно с С- входом третьего триггера, выход второго триггера последовательно соединен с С- аходом пятого триггера и общими вторыми входами второй и третьей схем И, выход первого счетчика соединен с R-входом пято- гО Триггера, выход первого триггера дополнительно соединен с шестым входом вычислительного устройства, пятый вход которой соединен с выходом контрольного расходомера, второй и третий выходы вычислительного устройства соединены с первым и вторым запорными органами, соответственно.

t.3ft

ида

fs

У

-Л -V

./

rV

Фиг. /.

Использование: в метрологии. Сущность изобретения: в гидравлической магистрали последовательно установлены проверяемый и контрольный расходомеры и трубопоршневая образцовая установка с калиброванным участком и детекторами положения. Три счетчика импульсов соединены со входами вычислительного устройства для определения расхода в гидравлической магистрали с корректировкой коэффициента расхода контрольного расходомера. 2 ил.

a i

п п п п п п п п

в

г

д

в ж