Стенд для контроля датчиков уровнемеров Советский патент 1980 года по МПК G01F25/00 

Изобретейие относится к метрологии и измерительной технике, преиму щественно к поверочным стендам, и может найти применение для снятия статических и динамических характеристик уровнемеров, в частности ави ционных топливомеров. Известны устройства для контроля датчиков уровнемеров, имеющие заполненный жидкостью резервуар, си тему подкачки, предназначенную для стабилизации зеркала жидкости, ме ханизм погружения контролируемого датчика 6 жидкость и блок отсчета глубины погружения l. Эти стенды обеспечивают высокую точность и скорость поверки датчиков уровнемеров, но поскольку поверяемый датчик, установленный на каретке механизма погружения, в проце се поверки перемещается на длину ко ролируемого участка, то габаритная высота стенда превышает удвоенную длину датчика. При поверке длинноме ных датчиков длиной от двух до четы рех и более метров высота помещени необходимая для размещения оборудов ния, составит Эми более. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для градуировки и испытания измерителей уровня, содержащее мерный бак для размещения контролируемого датчика, сливной бах (основной резервуар), в котором помещен переливной патрубок (устройство перелива), соединенный трубопроводом через упругий злемент с нижней частью мерного бака, и газовый патрубок, соединенный трубопроводом через упругий элемент, и запорное устройство с верхней частью мерного бака и системой подачи сжатого газа, а также указатель высоты перелива, связанный с переливным патрубком 2. Упругие элементы изготовлены в видезмеевиков, свернутых из трубопроводов, которые жестко связаны со стенкой сливного бака, соосных между собой,и позволяют и помощью механизма управления сливному баку поворачиваться в вертикальной плоскости с фиксацией положения наклона. Задаваясь различными значениями угла поворота сливного бака вместе с расположенным в нем переливным патрубком, можно получить

781589 фиксированные значения высоты столба жидкдсти в мерном баке с распбложенным в нем поверяемым датчиком, соответствующие положениям нижней KpoMKji среза переливного патрубка. Однако при задании уровня путем изменения угла поворота переливного патрубка характеристика стенда носит ярко выраженный нелинейный характер, TjiK как величина столба жиДкОётй в мерном баке может быть определена из соотношения h Ьд. cos «С , где ho - длина датчика,- Л - угол наклона переливного патрубка, что снижает точное т ь й йёргё Шд 1т) уровнях жидкости, особенно при поверке длинномерных датчиков. - Наклон переливного патрубка на уго.л более бО еще более ужесточает требования к точности установки угла. Кроме того, при увеличении угла наклона начинает резко увеличиваться величина поверхности зеркала жидкости в переливном патрубке и начи Jнaeт cRaЭьJв;aтьcя изменение условий , вызванные поворотом свобод ного конца переливного патрубка под действием нагрузки, что также приводит к дополнительной погрешности, а , Использование стенда с наклоном пере ливного патрубка, не превышающим 60° вызывает необходимость для контроля всего поверяемого датчика, увеличивать длину переливного патрубка в два раза, что в свою очередь ужесточает требования к жесткости всей конструкции. НаклонПереливного патрубка в процессе поверки датчика cyiUet:f eeH Hb увеличивает габариты стенда, наиболее ярко это выражается при одновре менной поверке целого комплекта дат чиков,.входящих в состав топливомер и насчитывающего до ста ДатЧйкбв. Еще одним существенным недостатком, ограничивающим применение подобных стендов, является то, чТ(э данньгй стенд не позволяет снимать характер тику поверяемого датчика при прямом и обратном ходах. Цель йзобрёТёни51 - првШ и уменьшение габаритов стенда Поставленная цель достигается те что устройство перелива выполнено в виде раздвижной на всю длину контро лируемого датчика перегородки, отде ляющей от основного резервуара част объема, а стенд снабжен подкачивающим насосом, входной па;трубб1 1Ш 5;5 го соеди зен с отделенной частью ос liOBHOfо резервуара, а выходной - с основным резервуаром. На чертеже изображена кЬнструкция стенда. Стенд содержит мерный резервуар 1 дЛя контролируемого датчика 2, основной резервуар 3 с размещенным нем устройством перелива, состЬЩйм из переливной обечайки 4 и раздвижной перегородки 5, выполненной ;в виде телескопически раздвигаемой трубы, механизм управления положением устройства перелива, состоящий из двигателя б, соединенного через редуктор 7 с ходовым винтом 8, на котором расположена гайка 9, двух направляющих 10 со скользящими по ним каретками 11 жестко связанными, с обечайкой: 4, и основания 12, блок 13 отсчета высоты уровня жидкости, кинематически связанный с ходовым винтом 8. Жесткое крепление гайки 9 сз обечайкой 4 и каретками 11, двигающимися вдоль направляющих 10, предохраняет об€ чайку 4 от перекосов в го рйЭОнталь1Н 6й плоскости и, в то же время, позволяет при вращении ходозвого винта легко перемещаться по высоте. Кроме того, стенд снабжен подкачивающим насосом 14, предназначенным для непрерывной подачи жидкости в Основной резервуар 3 и соединенный входнйй патрубком 15 с внутренней полостью раздвижной перегородки 5, а выходным патрубком 16 с основным резервуаром 3. Трубопровод, состоящий из патрубков 17, 18 и шарнира 19, соединяет основной резервуар 3 с мерным резервуаром 1. Стенд работает следующим образом. Мерный резервуар 1 отклоняется от вертикали, в него вводится и закрепляется контролируемый датчик 2. За.тем ,мерный резервуар 1 возвращается в исходное положение. Далее, при поступлении управляющего сигнала на двигатель 6 соединенный с ним через редуктор 7 ходовой .винт.8 приходит во вращение, гайка 9 вместе с жестко связанной с ней обечайкой 4 перемещается до требуемой высоты.-Рабочая :жидкЬсть, непрерывно подаваемая подкачивающим насосом 14, заполняет свободное пространство в основном резервуаре 3, при этом избыточное количество жидкости поступает в выделенную часть, образованную раздвижной перегородкой 5. Таким обраЗом, уровень жидкости в мерном резервуаре 1, соединенном по принципу сообщающихся сосудов с основным резервуаром 3 с помощью капилляра 17 и патрубка 18, а также шарнира 19, определяется положением верхней переливной кромки обечайки 4. Потребная производительность подкачивающего насоса 14 может быть oriiie деле на, исходя из требуемого быстродействия стенда с учетом утечек . Предлагаегшй щпытательный стенд позволяет существенно уменьшить погрешность тарировки при поверке емкостных авиационных датчиков в отдельных реперных точках благодаря линейности, высокой точности,.обеспечиваемой раздвижной перегородкой с

жестко закрепленной на ней переливной обечайкой, вертикальное перемещение которой осуществляется ходовым винтом и постоянством условий перелива за счет неизменности положения свободной поверхности жидкости в переливной обечайке.

Кроме того, предлагаемый испытательный стенд позволяет производить контроль динамических параметров аппарату при прямом и обратном ходе

Для нормальной работы стенда требуется значительно меньший объем производственных перемещений, так как в рабочем состоянии мерные резервуары с расположенными в них койтролируемыми датчиками закреплены в вертикальном положении и неподвижны, а их наклон при установкеповеряе.мых датчиков можно производить поочередно, используя при этом цеховые проходы.

Предлагаемый стенд потребляет существенно меньшую электрическую мощность при одинаковом быстродейс вйи, чем известный, поскольку в процессе работы требуется перемещать значительно меньшую массу.

Формула изобретения

Стенд для контроля датчиков уровремеров, содержащий мерный резервуар для кЬнтролируемого датчика, соединенный т{}убопроводом с основным резервуаром, заполненным рабочей жидкостью, . устройство перелива, размещенное в основнсмв резервуаре и связанное с . механизмом управления его положением,

Q и блок отсч1ета высоты, уровня жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышенияГ точности и уменьшения габаритов стенда, уст. ройство перелива выполнено в виде раздвижной на всю длину контролируемого датчика перегородки, отделяющейся от основного резервуара часть объема а стенд снабжен подка 1ивающим насосом, входной патрубок кьторого соединён с Отделенной частью

0 основного резервуара, а выходной - с основным резервуаром. : Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

5 556343 кл. G 01 F 25/00, 08.12.75.

2.Авторякое свидетельство СССР №437917, кл. G 01 F 25/00, 08.06.72 (прототип).

X/

г