Способ градуировки внутреннего объема колокола колокольной расходоизмерительной установки для газа Советский патент 1982 года по МПК G01F25/00 

в к идкость. Одновременно необходимо измерять приращение объема вытесняе мой стенками опускающегося колокола затворной жидкости. Недостатком стреппинг-метода является наличие погрешности, обуслов ленной дискретностью измерений , средствами линейных измерений площади поперечного сечения колокола по его высоте. Кроме того, к затруднению достижения максимальной точности установки приводит погрешность, накопляемая при градуировке, во время нанесения каждых последующих значений объемов, например через 0,5 f или 1 м ,отсчитываемых от предыдущих значений, а не от нулево го деления шкалы. В случае же вычис ления и нанесения на шкалу значител но большего объема, например 5 м , погрешность возрастает за счет усре нения площади поперечного сечения колокола по его высоте. Наконец, известный метод определения объема колокола характеризует ся трудоемкостью множества измерений геометрических размеров колакола. Цель изобретения - повышение точ ности .градуировки путем непрерывног учета отклонений колокола от цилинд ричности и снижение трудоемкости пр цесса. Указанная цель достигается тем, что 0 способе непрерывно измеряют и регистрируют давление под колоколом в процессе подъема колокола при его наполнении, измеряют и регистрируют давление под колоколом в процессе его опускания при генерировании расхода, усредняют резул таты этих двух измерений и по усредненной величине изменения давления судят об изменении площади поперечного сечения колокола. На чертеже показаны кривые зависимости давления под колоколом от глубины его погружения, записанные измерителем давления при подъеме и опускании колокола, а также кривая- усредненного давления. При реализации способа магистрал нагнетания и испытательную магистраль настраийают на одинаковый расход. При нагнетании газа под колокол при установившейся скорости движени непрерывно измеряют и регистрируют давление под колоколом, а затем этот же процесс производят в процессе генерирования расхода, т.е. при опускании колокола. Давление под колоколом связано с его параметрами следующей зависимостью, где F - вес колокола с уметом действия архимедовой силы и веса противовеса, S - внутренняя площадь сечения колокола награнице его по гружени я в жид ко с т ь, f - приведенное сопротивление перемещению колокола. Имея в виду постоянство силы F вследствие неизменности веса колокола, а также возможность исключения влияния силы f на результаты измерений, становится очевидной однозначная зависимость дав11ения под колоколом от площади его поперечного сечения. Таким образом, записываемая измерителем давления кривая несет в себе информацию о меняющейся внутренней площади поперечного сечения колокола . Обрабатывая при расчетах участок графика, находящийся между метками начала и конца поступления градуируемого контрольного объема газа, можно определить объем газа, вытесняемый колоколом на этом участке. С этой целью предварительно в произвольной точке колокола по высоте измеряют геометрическим методом длину внешней окружности и толщину стенки колокола и, определив значение площади, вычисляют силу F, .которая необходима для последующих расчетов. Значение давления В при этом определяют измерителем давления. Таким образом, имея непрерывное значение изменения давления, можно в любой точке по высоте колокола вычислить его внутреннюю площадь. Также не представляет сложности вычисление при помощи графика методом интегрирования и объема колокола между двумя заданными значениями по его высоте. Высота колокола на градуируемом участке определяется двумя методами: путем измерения при помощи графика длины участка между метками 59 (в случае наличия высокоточного стабилизированного привода регистрирующей ленты), или we путем измер ния образцовым средством расстояния между прерывателями светового потока, установленными на шкале колокола . Для исключения влияния на резуль таты градуировки приведенной силы трения f, учитывающей трение колоко ла в затворной жидкости и в направл щих, трение компенсационной и сталь ной лент на блоках, а трение в направляющих контрольной линейки, достаточно иметь записанные кривые изменения давления при подъеме коло кола и его опускании. На чертеже кривые 1 и 2 отображают зависимость давления Р под колоколом от. глубины h его погружения в затворную жидкость, записанные при подъеме и опускании колокола соответственно, а кривая 3 отображает изменение усредненного давления, получаемого усреднением значеНИИ кривых 1 и 2 в каждой точке глу бины h погружения колокола. С достаточной для практики точностью можно принять, что приведенн силы трения f при подъеме колокола . и его опускании равны между собой, поэтому при вычислениях площади и объема колокола необходимо пользоваться кривой 3 усредненного давления.. Использование самопищущего малоинерционного измерителя давления по колоколом позволяет повысить точность установки за счет уменьшения погрешности градуировки шкапы колокола. Это достигается возможностью вычисления и нанесения на шкалу любого значения объема путем отсчета от нулевого деления с учетом имеющи ся отклонений поверхности колокола от цилиндричности. При этом весьма существенно уменьшается трудоемкост процесса градуировки и поверки установки. Исследования показали, что точность предлагаемой установки с колоколом объемом 5 м при применении в качестве измерителя давления мембранного фотоэлектрического манометра с разрешающей способностью 0,5 Па в пределах lOOOtlOO Па, подключенного к шлейфовому осциллографу, возрастает не менее, чем на 0,0, : что для образцовой установки весьма существенно. Формула изобретения Способ градуировки внутреннего объема колокола колокольной расходоизмерительной установки для газа, заключающийся в последовательном определении отдельных объемов по высоте колокола и построении шкалы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки путем непрерывного учета отклонений колокола от цилиндричности и снижения трудоемкости процесса, непрерывно измеряют и регистрируют давление под колоколом в процессе подъема колокола при его наполнении, измеряют и регистрируют давление под колоколом в процессе его опускания при генерировании расхода, усредняют результаты этих двух измерений и по усредненной величине изменения давления судят об изменении площади поперечного сечения колокола. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Павловский А.Н. Изме(эение расхода и количества х идкостей газа и пара. М., 1967, c.219-2+i. 2.Кее David F. Fundamentals of bell proving. Calibration and Operation W. Va. Univ. Eng. Exp. Stat. bull, 1971, № 105, p. 57-63 CnpoТОТИП).