Устройство для испытаний расходомеров жидкости Советский патент 1981 года по МПК G01F25/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для испытаний расходомеров при воздействии пульсирующего расхода жидкости, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для экспериментальной оценки функции влияния пульсации расхода, имеющей место при эксплуатации расходомера и обусловленной наличием в технологических линиях питающих насосов или вращающихся в потоке элементов агрегатов.

Известны устройства для испытаний расходомеров крови при пульсирующих расходах, содержащие заполненный жидкостью резервуар, траверсу, выполненную с возможностью вращения относительно оси резервуара, кронштейны, закрепленные на траверсе и снабженные захватами для крепления датчиков испытываемых расходомеров, дополнительный генератор, сообщающий датчику возвратно-поступательное движение, имитирующее пульсацию расхода в диапазоне частот от О до 12 Гц, а также систему регистрации времени угловой скорости рращения траверсы и выходных сигналов испытываемых расходомеров i }Вследствие того, что такое устройство включает два генератора движения: приводы траверсы и поршневого механизма, обеспечивающего возвратнопоступательное движение датчика испытываемого расходомера, существенно усложняется конструкция устройства и процесс управления им во время испытания. Кроме того, при распространении данного конструктивного решения на устройства для испытаний расходомеров с датчиками большой массы из-за наличия двух электропитаемых генераторов резко возрастает энергопотребление.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решающей задаче является устройство для испытаний расходомеров, содержащее резервуар с жидкостью,траверсу с приводом, кронштейны с захватами для крепления датчиков и дополнительный привод для сообщения датчику колебательного движения 2 .

Это устройство имеет недостаточно широкий диапазон.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона испытаний.

Для достижения указанной цели в известном устройстве для испытаний расходомеров, содержащем заполненный жидкостью резервуар, траверсу с приводом, кронштейны, закрепленные на траверсе и снабженные захватами с шарнирными опорами для крепления датчиков испытываемых расходомеров, и дополнительный привод для сообщения датчику колебательного движения дополнительный привод выполнен в риде профилированного кольца, установленного на дне резервуара, ролика контактирующего с кольцом, и пружины, укрепленной на захвате и поджимающей ролик.

Поджатый пружиной ролик при круговом перемещении контактирует с поверхностью кольца, изменяя угол наклона продольной оси датчика к горизонту от О до об . При этом горизонтальное положение оси датчика соответствует выступу профиля, а наклонное под углом oL - впадине профиля. Расход через датчик таким образОм меняется от максимального значения Qvvioix, соответствующего горизонтальному положению оси датчика:

vrax- «J. i)

где ЦУ - угловая скорость вращения

траверсы,

h - расстояние от оси вращения до точки контакта датчика и кольца;

S - площадь проходного сечения датчика, до минимального Яуу,,,- , соответствующего наклону оси на угол

rviiyi-Qyriax

Частота пульсации расхода (fj.) определяется числом оборотов траверсы (ц ) и количеством(N) выступов профиля

р .

V- ,..: (Ъ)

где шаг профиля

, cf-f U).

. Размах колебаний расхода Qi определяется углом наклона оси:

А n,q -Qvy,i« - yv,ax И-собЛ) (5).

По заданному значению относительного размаха колебаний может быть определена требуемая высота профиля:

JU-P - ОАlOwqin.) {c, - HQAfG w«T

где 6 - расстояние от оси поворота датчика до точки приложения усилия пружины. Вследствие ,что одним круговым движением траверсы обеспечивается и поступательное движение, имитирующее постоянную составляющую расхода, и колебательное, имитирующее переменную составляющую пульсацию расхода, отпадает необходимость в дополнительном генераторе движения. Этим сущестJ венно упрощается конструкция, уменьшается потребление энергии, а управление устройством сводится только к управлению вращением траверсы.

Частотный диапазон испытаний может 1Q расширен за счет увеличения .количества выступов профиля, и практически не зависит от инерционности системы захват-датчик, которая сведена к минимуму, поскольку вместо продольных перемещений всей системы осуществляется поворот одного только датчика на небольшой угол.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, разрез по оси резервуара; на фиг. 2 - узел креп.пения датчика 20 в захвате, в увеличенном масштабе. Устройство содержит измерительный резервуар 1, заполненный жидкостью 2, траверсу 3, выполненную с возможностью вращения относитель25 О оси резервуара 1, привод 4, срединенный с траверсой 3 посредством муфты 5, бесконтактный чyвcтвитeJlьный элемент 6 тахометра, измеряющего скорость вращения траверсы 3 и передающего электрический сигнал в систему 7 регистрации угловой скорости вращения траверсы 3, задатчик меток времени 8, контактное устройство 9 для съема сигнала с датчика 10, кронштейны 11, закрепленные на травер- се 3 с помощью кареток 12 и снабженные захватами 13 с шарнирными опорами 14 для крепления датчиков 10, профилированное кольцо 15, к которому пружиной 16 прижат ролик 17, ecT0 ко закрепленный на консоли датчика 10 с помощью хомута 18. Траверса опирается на бурт резервуара 1 с помощью катков-19. Кольцо 15, ролик 17 и Пружина 16 образуют дополнительный привод для сообщения датчику 10 колебательного движения.

Устройство работает следующим образом.

Перед каждым циклом испытания вып бирается кольцо 15 требуемого профиля. -Параметры профиля (шаг и высота выступов) рассчитываются по формулам ДЗ) и (5), исходя из заданной частоты пульсации „ и относительного размаха колебаний расхода И ... 55 Датчики 10 крепятся в шарнирах захватов 13. Кронштейны 11 фиксируются на траверсе 3 с помощью кареток 12 на заданном (расчетном) расстоянии от оси вращения траверсы 3. Уста0навливается требуемая угловая скорость вращения траверсы 3. Величины ) и ф при заданномСЗ уд,определяются по формуле (1).

Включением привода 4 траверса 3 5 приводится во вращение. При этом