Устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров Советский патент 1981 года по МПК G01F25/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для разработки устройства для . градуировки ультразвуковых расходомеров , Известны устройства для градуиров ки ультразвуковых расходомеров, содержащие контрольный трубопровод, ме ханизм для перемещения жидкости в контрольном трубопроводе и эталонный расходомер 1 Однако такие устройства громоздки в конструктивном выполнении и не обеспечивают необходимой точности градуировки так как отсутствует ста лизация больших масс жидкости, посту пающих в контрольный трубопровод. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для градуировки ультразв ковых расходомеров, содержащее контрольный участок трубопровода и измерительный блок 23 . Недостатком этого устройства явл ется недостаточно высокая точность грашуировки, обусловленная тем, что в устройство не обеспечивается созд ние постоянного и стабильного поток жидкости в контрольном трубопроводе в течение значительного промежутка времени, необходимого для осуществления процесса градуировки. Цель изобретения - повышение точности градуировки. Указанная цель достигается тем, что в контрольный участок трубопро- . вода введен ротор с приводом, выполненный в виде двух концентрично размещенных полых цилиндров, жестко связанных своими торцами с дисками, выполненными из акустически прозрачного материала, насаженными на вал вращения, кинематически связанный с электроприводом и измерительным блоком, при этом на внешней поверхности внутреннего цилиндра ротора в направлении, перпендикулярном перемещению жидкости, установлен ряд перегородок, выполненных из акустически прозрачного материала. На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства для градуировки ультразвуковых расходомеров . Устройство содержит кожух 1, замкнутый трубопровод 2, состоящий из концентрично размещенных цилиндров 3 и 4, стенки которых покрыты звукопоглащающим материалом 5, ограниченные с торцов дисками б и 7 из акустически прозрачного материапа, закрепленных на валу 8, установленном в подшипниках 9 и 10. Вал 8 соединен с электроприводом 11 через редуктор 12 На кожухе закреплены пластины 13 и 14, иммитирующие стенки контрольного трубопровода, на котором установлены датчики15 и 16 испытуемого ультразвукового расходомера и блок 17 измерения, представляющий собой измерител скорости вращения, соединенный с валом 8, Полость замкнутого трубопро вода 2, а также зазор между ним, кожухом 1 и пластинками 13 и 14 заполн ны контролируемой жидкостью (не показана) , а для уменьшения времени установления движения жидкости внутр трубопровода 2 установлена перегород ка 18, например, из лакоткани. Устройство работает следующим образом. Вал 8 замкнутого трубопровода 2 приводится во вращение с помощью электропрлвода 11 и редуктора 12. Ци линдрл 3 и 4, жестко связанные с дис ками б и 7, начинают вращаться. Скорость вращения жидкости внутри трубо провода 2 благодаря трению о его стенки и перегородки 18 по истечению некоторого времени станет равна скорости вращения замкнутого трубопровода 2. При этом скорость жидкости вдоль линии излучения ультразвуковых сигналов датчиками 15 и 16 будет пос тоянная: -V cosd О)-г. 005 dt (С| R о, Г R(,/coscL , где VQ - скорость жидкости вдоль линии излучения в плоскости вращения V - модуль линейной скорости в точке г; г |CL - координаты точек в цилиндри ческой системе координат; - круговая частота вращения Rg - расстояние от центра оси вращения до линии излучения Скорость жидкости в промежутке ме ду стенками трубопровода 2 и пластин ми 13 и 14 меняется по линейному закону: от нуля на пластинах 13 и 14 до Vg ШР(5 на стенкахтрубопровода 2, поэтому средняя скорость в зазоре имеет величину 0,5 Vg . При испытании и градуировке снимаются показания испытуемого расход мера и блока 17 измерения скорости вращения, а по полученным результат определяется коэффициент преобразования расходомера для средней скоро ти 5КИДКОСТИ вдоль линии излучения. ке Y/vg, где Y - показания.расходомера. Коэффициент преобразования для изерения расхода жидкости в круглом рубопроводе, вычисляется по формуле: V 2- -ВЛ Q Э ST де Q - 15асхоД жидкости; S-p - площадь проходного отверстия трубопровода; Кр - коэффициент гидродинамической поправки; Кг Vj/Vs где Vg - средняя скорость по сечению трубопровода, Коэффициент Кр зависит только от рофиля скоростей в трубопроводе и не является показателем точности характеристик ультразвуковых расходомеров. Для длинных трубопроводов кругового сечения величина К определяется с. достаточно высокой точностью. Создание потока жидкости неприрывным перемещением замкнутого трубопровода позволяет уменьшить размеры расходомерной установки до величины соизмеримой и с диаметром трубопровода, для которого предназначен испытуемый расходомер. Малые габариты снижают затраты на ее изготовление, позволяют просто и с высокой точностью стабилизировать и определить скорость движения жидкости, а, следовательно, с высокой точностью проводить градуировку расходомера. Фор «|ула изобретения Устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров, содержащее контрольный участок трубопровода и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки, в контрольный участок трубопровода введен ротор с приводом, выполненный в виде двух кЬнцентрично размещенных полых цилиндров, жестко связанных своими торцами с дисками, выполненными из акустически прозрачного материала, насаженными на вал вращения, кинематически связанный с приводом и измерительным блоком, при этом на внешней поверхности внутреннего цилиндра ротора в направлении, перпендикулярном перемещению жидкости, установлен ряд перегородок, выполненных из акустически прозрачного материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бирюков Б.В., Данилов М.А. и Кивилис С.С. Испытательные расходомерные установки.М., Энергия, 1976, с. И-12. 2. Бирюков Б.В. Данилов М.А. и Кивилис С.С. Точные измерения расхода жидкостей. М., Машиностроение, 1977, с. 51.

16

w