Стенд для контроля датчиков уровнемеров Советский патент 1977 года по МПК G01F25/00 

1

Изобретение относится к области метрологии и измерительной техники, преимущественно к поверочным стендам, и может найти применение для снятия статических и динамических характеристик уровнемеров, в частности авиационных топливомеров.

Известно устройство для контроля датчиков уровнемеров, которое имеет приводимый в действие от двигателя кулачок с копирной канавкой в нем. Толкатель кулачка, движуш.ийся в его канавке, приводит в действие установленный на шарнире подъемный стержень, который, в свою очередь, перемещает испытываемый датчик. Стержень расположен относительно резервуара таким образом, что закрепленный на нем датчик вводится в жидкость или выводится из нее. Контролируя временные интервалы между сигналами, снимаемыми с датчика, можно определить динамические характеристики последнего. Однако при введении датчика в жидкость ее уровень в основном резервуаре поднимается, вызывая тем самым смещение начала отсчета, что увеличивает погрешность измерения при контроле.

При испытании комплектов из нескольких датчиков значительной длины вытесненный объем жидкости составляет десятки литров, что вызывает значительное изменение уровня жидкости. Одним из способов получения требуемой точности является увеличение площади «зеркала жидкости в основном резервуаре, но при этом увеличиваются габариты стенда. Другим недостатком является образование волн на поверхности жидкости при вертикальном перемещении контролируемого датчика, приводящее к появлению дополнительных погрешностей или снижению быстродействия при статических испытаниях. Особенно резко это проявляется при одновременном испытаПИИ комплекта датчиков.

Наиболее близким по техпической сущности и достигаемому эффекту является установка для поверки датчиков уровнемеров, которая частично устраняет недостатки указанного выще устройства с помощью оборудования резервуара водосливом, наиравляющим избыточную часть жидкости в дополнительный вертикальный сливной сосуд малого диаметра. Целью данного изобретения является повыщение точности, быстродействия и уменьшение габаритов испытательного стенда для контроля датчиков уровнемеров. Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен кюветой, которая частично погружена в жидкость основного резервуара и имеет донное отверстие для прохода контролируемого датчика и каиилляр, сообщающий ее с полостью основного резервуара, а также тем, что донное отверстие кюветы снабжено эластичной манжетой.

Ma чертенке изображен стенд.

Стенд содержнт заполненный жидкостью основной резервуар 1, механизм погружения

контролируемого датчика, .состоящий из ходового винта 2, шагового двигателя 3, наирав л-яюш,ей 4 и консоли 5 для крепления контролируемого датчика 6, устройство отсчета глубины погружения 7 контролируемого датчика 6. В основной резервуар 1 помещена частично погруженная в жидкость кювета 8 плоской формы, имеющая донное отверстие, снабженное эластичной манжетой 9. Кювета 8 с помощью капилляра 10 сообщается с основным резервуаром 1. Сливной сосуд 11 отделен от основного резервуара 1 водосливом 12. Подкачивающий насос 13 предназначен для подачи жидкости из сливного сосуда 11 в основной резервуар 1. На пути потока жидкости от подкачивающего насоса 13 в основном резервуаре 1 установлен струерассекатель 14. Стенд работает следующим образом. При поступлении управляющего сигнала на шаговый двигатель 3, соединенный с ним ходовой винт 2 приходит во вращение, перемещая на требуемую высоту И консоль 5 с закрепленными на ней контролируемым датчиком 6 по направляющей 4. Введение датчика 6 в кювету 8 благодаря ее плоской форме не вызывает существенного изменения уровня жидкости. Кроме того, на первом этапе движения датчик 6 не перекрывает донное отверстие кюветы 8, и выравнивание уровней жидкости в основном резервуаре 1 и кювете 8 происходит через донное отверстие. Продолжительность этого этапа погружения зависит от глубины кюветы 8 и может быть достаточно малой.

Далее датчик 6 проходит сквозь эластичную манжету 9 и перекрывает донное отверстие. Последующее вертикальное перемещение датчика 6 не изменяет уровень жидкости, так как объем погруженной в кювету 8 части датчика 6 остается постоянным. Незначительное изменение уровня, возникающее за счет увеличения жидкости датчиком 6 и переноса ее из кюветы 8 в основной резервуар 1 из-за негерметичного соединения между эластичной манжетой 9 и датчиком 6 компенсируется через капилляр 10. Вытесненна из основного резервуара 1 жидкость через водослив 12 попадает в сливной сосуд 11, объем которого определяется.

Подкачивающий насос 13 обеспечивает постоянную перекачку жидкости из сливного сосуда 11 в основной резервуар 1, необходимую для компенсации объема жидкости, вытесненной датчиком при его обратном ходе. Производительность подкачивающего насоса 13 может быть определена, исходя из требуемого быстродействия. Струерассекатель 14, установленный в основном резервуаре 1 на пути потока жидкости от подкачиваюп1,его насоса 13, равномерно распределяет этот поток по всей площади «зеркала жидкости основного резервуара 1.

Испытательный стенд данной конструкции позволяет существенно уменьшить погрешность измерения за счет того, что отделяется зона измерения от источников возмущения жидкости, и волиы, возникающие в основном резервуаре, не передаются через капилляр в полупогруженную кювету. Это же позволит повысить быстродействие стенда при статических испытаниях датчиков, так как вертикальные перемещения контролируемых датчиков можно производить с большими скоростями, а также позволит суи1,ественно уменьшить потребную площадь «зеркала основного резервуара стенда.

Формула изобретения

1.Стенд для контроля датчиков уровнемеров, содержащий заполненный жидкостью основной резервуар с водосливом, сливной сосуд меньшего диаметра, механизм погружения контролируемого датчика, устройство отсчета глубины погружения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и уменьшения габаритов, стенд снабжен кюветой, которая частично погружена в жидкость основного резервуара и имеет донное отверстие для прохода контролируемого датчика и капилляр, сообщающий ее с полостью основного резервуара.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что донное отверстие кюветы снабжено эластичной манжетой.

Ю8

и