Дзвонова установка для градуювання та перевірки витратомірів і лічильників газу

Дзвонова установка для градуювання та перевірки витратомірів і лічильників газу, що 3 27563 складним за конструкцією, а визначення необхідної форми її профілю вимагає проведення значної кількості високоточних експериментальних досліджень з застосуванням складних математичних алгоритмів розрахунку оптимізованого профілю компенсаційної посудини. Це характеризує прототип як технічно недосконалий внаслідок складної технічної реалізації і значної вартості експериментальнодослідницьких робіт. В основу корисної моделі поставлена задача створення нового більш досконалого пристрою стабілізації тиску під дзвоном дзвонової установки для градуювання та перевірки витратомірів і лічильників газу шляхом введення конструктивних змін, котрі зумовлюють застосування нового обладнання при відповідній його взаємодії з установкою, що дозволить забезпечити підвищення точності відтворення і вимірювання установкою витрат і контрольних об'ємів газу при одночасному спрощенні конструкції установки і зменшенні вартості проведення експериментально-дослідницьких робіт. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій стабілізації тиску додатково оснащений вузлом регулювання моменту опору обертання шківа компенсаційного устаткування, який має гальмівну муфту, крім того, вузол регулювання з'єднаний із задавачем режиму роботи установки і додатково керований давачем тиску під дзвоном. За рахунок додаткового оснащення пристрою стабілізації тиску вузлом регулювання моменту опору обертання шківа компенсаційного устаткування стало можливим усунути потребу у застосуванні в складі установки складної за формою і конструкцією компенсаційної посудини, оскільки необхідний алгоритм компенсації ваги дзвона може бути реалізований за допомогою сучасного мікропроцесорного пристрою. Цим досягнуто спрощення конструкції установки. Відсутність у складі пристрою стабілізації тиску компенсаційної посудини суттєво зменшує об'єм високоточних експериментальних досліджень з застосуванням складних математичних алгоритмів розрахунку її оптимізованого профілю, що приводить до зменшення вартості експериментально-дослідницьких робіт і сприяє здешевленню установки в цілому. Застосування гальмівної муфти для регулювання моменту опору обертання шківа компенсаційного устаткування, яка зв'язана з мікропроцесорним здавачем режиму роботи установки, забезпечує можливість реалізації практично будь-яких алгоритмів коригування ваги дзвона, в тому числі попередньо визначених стосовно заданих режимів її роботи. Конструкція компенсаційного устаткування передбачає максимальне довантаження дзвона при найбільшій швидкості його опускання, тобто за умов найбільшого впливу гідродинамічних і механічних сил опору його переміщенню. При менших швидкостях опускання дзвону вказані сили є меншими і компенсаційне зусилля зменшується за рахунок зростання гальмівного моменту муфти. За рахунок забезпечення 4 вказаним чином більшої стабільності тиску під дзвоном досягається підвищення точності відтворення і вимірювання установкою витрат і контрольних об'ємів газу. Підвищенню точності функціонування установки також сприяє застосування додаткового керування вузлом регулювання моменту опору обертання шківа компенсаційного устаткування від давача тиску під дзвоном, так як стає можливим досягнення стабілізації тиску в динамічних режимах роботи установки, коли мають місце суттєві прояви непостійності тиску внаслідок дії інерційних сил і випадкових механічних зусиль, що не піддаються попередньому програмуванню при формуванні алгоритму роботи задавача режиму роботи установки. Крім того, застосування гальмівної муфти з механічним або електричним виконавчим механізмом характеризується простотою конструктивного виконання компенсаційного устаткування, так як вузол регулювання виконаний з використанням однонапрямленого впливу, тобто в ньому реалізований тільки режим регульованого гальмування, який забезпечує отримання достатньо швидкодійних (високочастотних) характеристик впливу на довантаження дзвона. Цим також досягається покращення стабільності тиску при роботі установки в динамічному режимі і, як наслідок, підвищення стабільності відтворюваних витрат газу, що сприяє підвищенню точності установки в цілому. На Фіг. зображена дзвонова установка для градуювання та перевірки витратомірів і лічильників газу. Установка включає дзвін 1, який розміщений в резервуарі 2 з рідиною 3. До дзвона 1 на сталевій стрічці 4 під'єднана контрольна лінійка 5, яка за допомогою оптоелектронної пари 6 і мікропроцесорного вимірювача 7 забезпечує відлік контрольного об'єму газу. Гнучка стрічка 8 з противагою 9 зв'язує дзвін 1 з пристроєм стабілізації тиску під дзвоном у вигляді компенсаційного устаткування (на Фіг. не показано), яке містить локально встановлені важки 10 на стрічці 8, обертовий направляючий шків 11 переміщення стрічки з гальмівною муфтою 12 і вузол 13 регулювання моменту опору обертання шківа 11. Керування роботою вузла 13 здійснюється за допомогою задавача 14 режиму роботи установки і давача 15 тиску під дзвоном. Крім того, установка також оснащена джерелом робочого газу, наприклад у вигляді повітродувки 16, вхідним трубопроводом 17 з швидкодіючим запірним клапаном 18 та вихідним трубопроводом 19 з швидкодіючим запірним клапаном 20, до якого під'єднана випробувальна ділянка 21 з досліджуваним приладом 22 і пристроєм задавання відтворюваних витрат 23. Дзвонова установка для градуювання та перевірки витратомірів і лічильників газу працює таким чином. Перед початком випробувань за допомогою задавача 14 встановлюють необхідний режим роботи вузла 13 регулювання моменту опору обертання шківа 11 компенсаційного устаткування, 5 27563 який визначається відповідно з умовами дослідження витратомірів чи лічильників газу і в тому числі необхідним значенням відтворюваної витрати газу. Далі стосовно цього значення витрати газу задають необхідне положення пристрою 23. Після цього заповнюють робочим газом піддзвоновий простір дзвона 1. З цією метою за допомогою повітродувки 16 по вхідному трубопроводі 17 при відкритому клапані 18 та закритому клапані 20 заповнюють піддзвоновий простір дзвона 1 до заданого його верхнього положення. При досягненні дзвоном 1 необхідного положення запірний клапан 18 закривають і припиняють подачу газу від джерела 16. Дзвін 1 опиняється у нерухомому зваженому стані. Після цього відкривають запірний клапан 20 і починають випробування. Дзвін 1 під власною вагою починає витискати робочий газ через випробувальну ділянку 21 та досліджуваний прилад 22. Створювана витрата у вихідному проводі 19 визначається попередньо встановленим положенням дроселюючого елементу пристрою 23, а відтворюваний об'єм газу відлічується мікропроцесорним вимірювачем 7 контрольного об'єму по величині переміщення контрольної лінійки 5 вздовж оптоелектронної пари 6. Під час опускання дзвона відбувається зменшення його ваги за рахунок зростання виштовхувальної сили внаслідок збільшення глибини занурення дзвона. Одночасно згідно алгоритму роботи вузла 13 функціонуванням гальмівної муфти 12 відбувається зменшення гальмівного моменту обертанню шківа 11, чим забезпечується довантаження дзвона 1 у відповідності з алгоритмом, який відповідає функціональній залежності як від зміни площі поперечного перерізу дзвона 1 (локальні відхилення від циліндричності стінки дзвона), так і від зміни ваги дзвона 1 внаслідок дії детермінованих сил опору його переміщенню (зростання гідравлічних сил опору переміщенню дзвона). Одночасно при виникненні випадкових флуктуацій тиску під дзвоном здійснюється додатковий вплив від давача тиску 15 на вузол 13, який керує роботою гальмівної муфти 12. Зокрема, при зменшенні тиску відбувається зменшення гальмівного моменту, а при зростанні тиску навпаки. Таким чином досягається стабілізація тиску під дзвоном 1 на протязі всього періоду його опускання, тобто часу відтворення і вимірювання установкою об'єму чи ви трати газу. При градуюванні та повірці лічильників газу відлічений мікропроцесорним вимірювачем 7 контрольний об'єм газу порівнюється з об'ємом, водночас виміряним досліджуваним приладом 22 (лічильником), на підставі чого роблять висновок про метрологічні характеристики останнього. Після опускання дзвона 1 до крайнього нижнього положення запірний кран 20 закривають, що свідчить про завершення випробувального циклу. Градуювання та повірка витратомірів газу проводиться аналогічно. При цьому здійснюється відлік контрольного об'єму газу і водночас проводять розрахунок відтворюваної витрати 6 робочого газу, наприклад, усередненням контрольного об'єму протягом часу його відтворення. Потім розраховане значення відтворюваної витрати газу порівнюється з сигналом досліджуваного витратоміра, що є підставою для визначення його метрологічних характеристик.