Спосіб визначення місткості вимірювальної трубки плівкого витратоміра

Винахід відноситься до контрольно-вимірювальної техніки, зокрема до тієї її ділянки, яка стосується вимірювання механічних величин, і може бути використаний під час побудови, метрологічної атестації і періодичних перевірок плівкових витратомірів і взірцевого витратомірного устаткування на базі плівкового методу вимірювання, які застосовуються в різних галузях народного господарства для вимірювання малих і мікровитрат газів. Відомий спосіб визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра за [ГОСТ 8.269-77. ГСП. Бюретки измерительные стеклянные для химических неавтоматических газоанализаторов. Методы и средства поверки. - Переиздат. Ноябрь. 1977], який включає наповнювання каліброваної ділянки вертикально установленої вимірювальної трубки водою, переливання води, об'єм якої дорівнює місткості каліброваної ділянки вимірювальної трубки, у вертикально установлену взірцеву міру місткості, попередньо наповнену водою до нижньої поділки шкали, визначення місткості вимірювальної трубки за положенням меніска перелитої води відносно шкали взірцевої міри місткості. Однак цей спосіб не забезпечує високої точності визначення місткості вимірювальної трубки, яка продиктована вимогами до точності вимірювання плівкових витратомірів. Для даного способу характерна наявність похибки за рахунок змочування внутрішньої поверхні вимірювальної трубки водою, краплини якої залишаються на цій поверхні і впливають на результат вимірювання. Крім того, цей спосіб не враховує зміну місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра внаслідок наявності шару плівкоутворювального розчину на її внутрішній поверхні під час вимірювання витрати газу. і нарешті, похибка визначення місткості вимірювальної трубки залежить від точності взірцевих мір місткості, яка в багатьох випадках не задовольняє вимог до точності вимірювання малих і мікровитрат газів. Найближчим технічним рішенням є спосіб визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра [ГОСТ 8.100-73. ГСИ. Меры вместимости стеклянные образцовые. Методы и средства поверки. Переиздат. Декабрь. 1973], який включає наповнювання каліброваної ділянки вертикально установленої вимірювальної трубки дистильованою водою, переливання у колбу, попередньо зважену в закритому стані, дистильованої води об'ємом рівним місткості каліброваної ділянки вимірювальної трубки, зважування закритої колби з перелитою в неї дистильованою водою, вимірювання температури дистильованої води і визначення її густини для цієї температури, визначення маси перелитої дистильованої води, визначення за масою перелитої дистильованої води і її густиною місткості вимірювальної трубки. Однак, для цього способу також характерна наявність похибки за рахунок змочування внутрішньої поверхні вимірювальної трубки дистильованою водою, краплини якої залишаються на цій поверхні і впливають на результат вимірювання. Цей спосіб також не враховує зміну місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра внаслідок наявності шару плівкоутворювального розчину на її вн утрішній поверхні під час вимірювання витрати газу. В основу винаходу поставлено завдання створити такий спосіб визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра, в якому введення операцій, що забезпечують можливість уникнути контактування дистильованої води із внутрішньою поверхнею вимірювальної трубки, дозволило б усунути похибку визначення місткості вимірювальної трубки за рахунок змочування її внутрішньої поверхні водою, а введення операції, що забезпечує утворення на внутрішній поверхні вимірювальної трубки шару із плівкоутворювального розчину певної товщини, - врахувати об'єм цього шару під час визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра, і за рахунок цього підвищити точність визначення місткості таких тр убок, а в результаті й точність вимірювання малих і мікровитрат газів. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра, який включає переливання у колбу, попередньо зважену в закритому стані, дистильованої води об'ємом рівним місткості каліброваної ділянки вимірювальної трубки, зважування закритої колби з перелитою в неї дистильованою водою, вимірювання температури дистильованої води і визначення її густини для цієї температури, визначення маси перелитої дистильованої води, визначення за масою перелитої дистильованої води і її густиною місткості вимірювальної трубки, згідно з винаходом, перед переливанням дистильованої води здійснюють багаторазове переміщення плівок Із плівкоутворювального розчину вздовж вертикально установленої вимірювальної трубки до стабілізації стійкого проходження плівками без їх розривання всієї каліброваної ділянки вимірювальної трубки, після чого з'єднують вимірювальну трубку її верхньою частиною із надрідинним простором допоміжної посудини з регулюючим краном на лінії стоку і наповненої дистильованою водою, причому місткість її перевищує місткість вимірювальної трубки, а переливання дистильованої води здійснюють із допоміжної посудини, з'єднаної з вимірювальною трубкою, до переміщення плівки Із плівкоутворювального розчину від нижньої граничної поділки каліброваної ділянки вимірювальної трубки до її верхньої граничної поділки. Введення в способі, що пропонується, перед переливанням дистильованої води багаторазового переміщення плівок Із плівкоутворювального розчину вздовж вертикально установленої вимірювальної трубки до стабілізації стійкого проходження плівками без їх розривання всієї каліброваної ділянки вимірювальної трубки, забезпечує утворення на внутрішній поверхні вимірювальної трубки шару із плівкоутворювального розчину певної товщини і тим самим дозволяє врахувати об'єм цього шару під час визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра. Введення операції з'єднання вимірювальної трубки її верхньою частиною Із надрідинним простором допоміжної посудини з регулюючим краном на лінії стоку і наповненої дистильованою водою і операції переливання дистильованої води із допоміжної посудини, з'єднаної з вимірювальною трубкою, до переміщення плівки із плівкоутворювального розчину від нижньої граничної поділки каліброваної ділянки вимірювальної трубки до її верхньої граничної поділки забезпечує можливість уникнути контактування дистильованої води і Із внутрішньою поверхнею вимірювальної трубки і, в результаті, дозволяє усун ути похибку визначення місткості за рахунок змочування водою внутрішньої поверхні вимірювальної трубки. На кресленні зображена принципова схема устаткування для реалізації способу визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра. Устаткування для реалізації способу визначення місткості вимірювальної трубки плівкового витратоміра складається з вимірювальної трубки 1, вертикально закріпленої на штативі 2, допоміжної посудини 3 з регулюючим краном 4 на лінії стоку і наповненої дистильованою водою, колби 5, зразкової ваги з набором зразкових гирок 6, зразкового термометра 7, поліетиленового сильфона 8, заповненого плівкоутворювальним розчином і з'єднаного за допомогою скляного трійника 9 з нижньою частиною вимірювальної трубки 1. Місткість каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1 обмежена нижньою 10 і верхньою 11 граничними поділками. Місткість допоміжної посудини 3 перевищує місткість вимірювальної трубки 1. Для з'єднання вимірювальної трубки 1 з допоміжною посудиною 3 служить трубка 12. Для з'єднання нижньої частини вимірювальної трубки 1 з джерелом витрати газу 13 або з атмосферою служать запірні вентилі 14 і 15, а для з'єднання її верхньої частини з допоміжною посудиною 3 або з атмосферою - запірний вентиль 16. Пропонований спосіб полягає у попередньому перед переливанням дистильованої води багаторазовому переміщенні плівок із плівкоутворювального розчину вздовж вертикально установленої вимірювальної трубки 1 до стабілізації стійкого проходження плівками без їх розривання всієї каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1, у з'єднанні після цього вимірювальної трубки її верхньою частиною Із надрідинним простором допоміжної посудини 3 з регулюючим краном 4 на лінії стоку і наповненої дистильованою водою, причому місткість її перевищує місткість вимірювальної трубки 1, у переливанні у колбу 5, попередньо зважену в закритому стані, дистильованої води об'ємом рівним місткості каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1 із допоміжної посудини 3, з'єднаної з вимірювальною трубкою 1, до переміщення плівки Із плівкоутворювального розчину від нижньої граничної поділки 10 каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1 до її верхньої граничної поділки 11, у зважуванні закритої колби 5 з перелитою в неї дистильованою водою, у вимірюванні температури дистильованої води і визначенні її густини для цієї температури, у визначенні маси перелитої дистильованої води, у визначенні за масою перелитої дистильованої води і її густиною місткості вимірювальної трубки 1. Приклад виконання способу. Заповнюють плівкоутворювальним розчином поліетиленовий сильфон 8, який разом із джерелом витрати газу 13 з'єднують за допомогою скляного трійника 9 з нижньою частиною вимірювальної трубки 1. Заповнюють дистильованою водою допоміжну посудину 3, установлену на штативі 2, і з'єднують її за допомогою трубки 12 з верхньою частиною вимірювальної трубки 1. Відкривають запірні вентилі 14 і 16 та закривають вентиль 15 і, таким чином, з'єднують нижню частину вимірювальної трубки 1 з джерелом витрати газу 13, а її вер хню частину з атмосферою. Стискаючи поліетиленовий сильфон 8 з плівкоутворювальним розчином і підводячи цей розчин до розгалуження скляного трійника 9, де певну його порцію захоплює газовий потік від джерела витрати 13, утворюють з цієї порції розчину плівку, яку переміщує газовий потік вздовж вертикально установленої на штативі 2 вимірювальної трубки 1. Утворювані таким чином плівки Із плівкоутворювального розчину багаторазово переміщують за допомогою газового потоку вздовж вимірювальної трубки 1 до стабілізації стійкого проходження плівками без їх розривання всієї каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1, Після цього, закривши запірний вентиль 14 і відкривши вентиль 15, припиняють поступання газового потоку у вимірювальну трубк у 1, а також закривши запірний вентиль 16, з'єднують верхню частину вимірювальної трубки 1 Із надрідинним простором допоміжної посудини 3 з регулюючим краном 4 на лінії стоку і наповненої дистильованою водою, причому місткість її перевищує місткість вимірювальної трубки 1. Стискаючи поліетиленовий сильфон 6, утворюють плівку Із плівкоутворювального розчину на вході у вимірювальну трубку 1 і частково відкривають регулюючий кран 4 так, щоб дистильована вода з допоміжної посудини 3 витікала краплями, що чергуються одна за одною, у посудину для дренажу, внаслідок чого виникає розрідження у надрідинному просторі допоміжної посудини 3, яке спричиняє переміщення утвореної плівки вздовж вимірювальної трубки 1. Таким чином, лід час незначного відкриття регулюючого крана 4 з невеликою швидкістю підводять утворену плівку до нижньої граничної поділки 10 каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1 і закривають регулюючий кран 4 під час досягнення плівкою поділки 10. Після цього під зливну трубку з регулюючим краном 4 установлюють колбу 5, попередньо зважену в закритому стані на взірцевій вазі 6 за допомогою взірцевих гирок, і, відкривши кран 4, переливають в неї дистильовану воду, об'єм якої дорівнює місткості вимірювальної трубки 1, тобто об'єм у її каліброваної ділянки, обмеженої нижньою 10 і верхньою 11 граничними поділками шкали, Із допоміжної посудини 3, з'єднаної з вимірювальною трубкою 1, до переміщення плівки Із плівкоутворювального розчину від нижньої граничної поділки 10 каліброваної ділянки вимірювальної трубки 1 до її верхньої граничної поділки 11. При наближенні плівки до верхньої граничної поділки 11 шкали вимірювальної трубки 1 знову зменшують ступінь відкриття регулюючого крана 4 І, таким чином, із сповільненою швидкістю підводять плівку до цієї поділки. Під час досягнення плівкою верхньої граничної поділки 11 регулюючим краном 4 перекривають лінію стоку дистильованої води 13 допоміжної посудини 3 в колбу 5, яку зразу ж закривають. Закриту колбу 5 Із перелитою в неї дистильованою водою зважують на взірцевій вазі 6 за допомогою взірцевих гирок. Після зважування вимірюють температуру дистильованої води за допомогою взірцевого термометра 7 і визначають її густину r для цієї температури. За результатами зважувань визначають масу m дистильованої води об'ємом рівним місткості вимірювальної трубки 1 де m 1 - початкова маса колби 5 в закритому стані; m 2 - маса закритої колби 5 з перелитою в неї дистильованою водою. За масою і густиною дистильованої води в умовах вимірювання визначають місткість V вимірювальної трубки плівкового витратоміра Запропонований спосіб внаслідок усунення похибки від налипання дистильованої води через змочування на внутрішній поверхні вимірювальної трубки, а також завдяки врахуванню об'єму, який займає утворюваний під час вимірювання витрати газу шар Із плівкоутворювального розчину на цій поверхні, дозволяє суттєво підвищити точність визначений місткості вимірювальних трубок плівкових витратомірів, а в результаті й точність вимірювання малих і мікровитрат газів плівковими витратомірами.