Поршневая установка для точного воспро-изВЕдЕНия и изМЕРЕНия РАСХОдА гАзА Советский патент 1981 года по МПК G01F25/00 

(54) ПОРШНЕВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТОЧНОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА

I

, Изобретение относится к измерительной технике и может бь1ть использовано для градуи-, ровки и поверки промышленных средств измерения расхода газа.

Известны установки для градуировки и поверки промышленных средств измерения расхода и количества i-аза, содержащие воздуходувное устройство, С1абилизатор давления и калиброва1шое сужающее устройство, в которых производится индикация мгновенного расхода и его колебаний с гюмошью колокольного газового мерника 1 .

Однако такое устройство обеспечивает лишь индикацию расхода, не позволяет осуществлять контроль за постоянством (флуктуациями) этого параметра и в принципе малопригодно для измерения высокочастотных составляющих расхода, поскольку примененный для индикации расхода колокольный газовый мерник обладает весьма большой инерционностью.

Известны также установки дггя точного воспроизведения и измерения расхода 1аза, содержащие калиГ(ро :1пны(1 по объему трубопровод с поршнем и дсгокгор.чми eio положешш. врздуходувное устройство, градуируемый расходомер, а также систему сбора и обработки измерительной информации, в которых определение значения расхода производится njrreM его осреднения за время вытеснения поршнем объема газа через калиброванный трубопровод. В таких установках информацию о колебаниях (флуктуациях) расхода можно получить при помощи градуируемого сужающего устройства путем измерения перепада давления на нем

10 .как функции расхода 2.

Однако таким способом этот важный для образцовых установок параметр можно измерит) лишь приближенно, поскольку колебании расхода на фоне всего измеряемого его значения

15 могут быть незначительными. Р апример, при колебапи 1Х расхода ± 0,5% эти флуктуации уже нахо;цгтся на пределе размещающей спо- . собности расходомера переменного перепада давления. Тошой контроль за быстроменяю20щимися во времени колебаниями флуктуациямн) расхода необходимо произппдить как в установках, содержащих стабилизаторы давлешш и расхода, так и п устапопка.х, работйн щих no принципу осреднения расхода за некоторый промежуток времени, поскольку в обоих случаях полностью стабилизировать расход практически не представляется возмояшым, а случайные его флуктуации, неучтегаые в процессе поверочного цикла расходомеров, приводят к снижению точности и достоверности градуировки и поверки.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в установку введены установленное в испытательном участк трубопровода сужающее устройство с подсоединенными к нему двумя включенными параллельно малоинерционными дифманометрами, один из которых снабжен фильтром низкой частоты, и вычитающее устройство, включенное между выходами дифманометров и входом системы сбора и обработки измерительной информации.

Фильтр низкой частоты выполнен в виде переменного пневмосопротивления и пневмоемкости.

На чертеже представлена принципиальная схема поршневой установки для точного воепроизведения и измерения расхода газа.

Установка содержит калиброванный по объему измерительный трубопровод 1 с поршнем 2 и двумя детекторами 3 и 4 его положения, систему трубопроводов с запорными органами 5,6,7 и 8 для обеспечения реверсирования потока, воздуходувное устройство 9, испытуемый прибор 10 с вторичным прибором И, а также систему 12 сбора и обработки измерительной, информации. В испытательном трубопроводе установлено дополнительное сужающее устройство 13 с подсоед1шенными к нему двумя дифманометрами-расходомерами 14 и 15. В качестве дифманометров-расходомеров могут быть применены устройства, которые обеспечивают измерение перепадов давления с малыми частотными искажениями. В импульсной линии дифманометра-расходомера 15 установлены переменное пневмосопротивление 16 и пневмоемкость 17, вьшолняющие роль фильтра низких частот. Выход дифманометра-расходомера 14 подключен к положительному входу вывдтающего устройства 18, а выход дифманометра-расходомера 15 - к отрицйтельному его входу. Сумматор подключен к одному из входов системы сбора и обработки измерительной информации.

Установка работает следующим образом. В исходном состоянии поршень 2 находится в одном из крайних положений измерителького трубопровода, например, в левом его конце. После установки испытуемо1О прибора 10 совместно с вторичным прибором 11 включается воздуходув1гое устройство У. Поток гача, проходя последовательно через ис111 туемый прибор 10 и открытую задвижку 7 (задвижки 5 и 8 остаются при этом закрытыми), поступает в измерительный трубопровод 1. Поршень 2, увлекаемый потоком, движется вдоль измерительного трубопровода вЛраво, проходя последовательно детекторы 3 и 4 его положения, которые управляют работой системы 12 сбора и обработки измерительной информации. После измерительного трубопровода поток газа выходит из установки через открытую задвижку 6.

По известным значениям объема калиброванного трубопровода и времени его прохождения поршнем определяется осредненное значение расхода и сравнивается с показаниями испытуемого расходомера. Аналогично. работает установка при обратном направлении движе1шя поршня с той лишь, разницей, что в этом случае задвижки 6 и 7 закрыты, а задвижки 5 и 8 открыты.

Во время градзшровочно-поверочного цикла неизбежно возникают случайные флуктащш расхода, иногда и значительные по амплитуде, что может привести к понижению его точности.

Предлагаемая конструкция установки содержит устройство для точного измерения непостоянства (флуктаций) расхода, которое работает следующим образом.

Генерируемьн воздуходувным устройством 9 поток газа измеряется дополнительным сужающим устройством 13 с подсоединенными к нему двумя дифманометрами-расходомерами 14 и 15. Выходной сигнал малоинерционного . Дифманометра 14 содержит информацию о полном значении .расхода (содержащем высокочастотные флуктаций), а вькодной сигнал дифманометра-расходомера 15, вследствие наличия в его подсоединительной линии фильтра в виде дросселя 16 и пневмокамеры 17, содержит информацию об усредненном значении расхо)а. В устройстве 18 осуществляется вычитание этих сигналов, поэтому на вход системы 12 сбора и обработки измерительной информации от вычитающего устройства поступает информация лишь о выделенных в чистом виде флукуациях расхода.

Описанная установка позволяет повысить точность градуировки и поверки на 15-20% по сравнению с известными. Положительные качества установки особенно проявляются при градуировке и поверке расходомеров с улучшенными динамическими свойствами.

Форм.ула изобретения

Поршневая установка для точного воспроизведения и измерения расхода газа, содоржапая калиброванный по объему измерительный трубопровод с поршнем и детектором его положения, запорную арматуру, истошик расхода, испытательный участок трубопровода, систему сбора и обработки измерительной шгформадии, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нее введены установленное в испытательном участке трубопровода сужающее устройство с подсоединенными к нему двумя включенными параллельно малоинерцио1шыми дифманометрами, один из которых снабжен филы ром низкой частоты, и вычитающее устройство

включенное между выходами дифманометров и входом системы сбора н обрабожи измерительной информации.

2. Установка по п. ,отличающа я с я тем, что фильтр низкой частоты выполнен в виде переменного пневмосопротивления и пневмоемкости.

Источники информафа,

приняты.е во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 50&765, кл. G 01 F 25/00, 1974.

2.Патент США 3.457.768, кл. 73-3, 1970 (прототип).