Стенд для визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра

1. Стенд для визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра, що містить засіб для задання відстані і засіб для фіксації відстані і створення відбитого вимірювального сигналу, який відрізняється тим, що засіб для задання відстані виконаний у вигляді принаймні однієї кінцевої міри довжини, установленої паралельно хвилеводу первинного перетворювача у вигляді двопровідної лінії передачі смугового типу, а засіб для фіксації відстані і створення відбитого вимірювального сигналу виконано у вигляді електропровідної перемички, що має можливість контакту з провідниками хвилеводу і має засоби для фіксації відносно кінцевої міри довжини. U 2 (19) 1 3 печує високу точність (одиниця довжини передається з точністю 0,1мм) з досить малим кроком (не більше 150мм), що забезпечує високу точність вимірювань і градуювання поряд із спрощенням і зниженням трудомісткості виконання робіт. Стенд для визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра, що містить засіб для задання відстані і засіб для фіксації відстані і створення відбитого вимірювального сигналу, характеризується тим, що засіб для задання відстані виконаний у вигляді хоча б однієї кінцевої міри довжини, установленої паралельно хвилеводу первинного перетворювача у вигляді двопровідної лінії передачі смугового типу, а засіб для фіксації відстані і створення відбитого вимірювального сигналу виконано у вигляді електропровідної перемички, що має можливість контакту з провідниками хвилеводу і має засоби для фіксації відносно кінцевої міри довжини. Електропровідну перемичку може бути виконано у формі леза. Стенд може містити дві паралельні кінцеві міри довжини, які мають розташовані на заздалегідь визначеній відстані засоби для задання положення електропровідної перемички, виконані у вигляді поперечних пазів, а електропровідну перемичку шарнірно закріплено на рухомій відносно кінцевих мір довжини платформі, яка має відповідний пазам кінцевих мір довжини виступ і засоби для фіксації відносно кінцевих мір довжини, причому відповідний пазам кінцевих мір довжини виступ перпендикулярний кінцевим мірам довжини, при цьому електропровідну перемичку може бути виконано у формі леза, розділеного на дві частини, сполучені провідником. Кінцеві мірі довжини можуть бути складеними з кількох секцій. На Фіг.1 показано загальний вид (вид згори) схеми стенду для визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра з первинним перетворювачем у вигляді двопровідної лінії передачі смугового типу; на Фіг.2 показаний фронтальний вид схеми установки контакторного пристрою; на Фіг.3 показаний боковий вид схеми установки контакторного пристрою; на Фіг.4 показано схему фіксації контакторного пристрою відносно кінцевої міри довжини. Стенд для визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра, хвилевід первинного перетворювача якого виконаний у вигляді двопровідної лінії передачі смугового типу з провідниками 1 і 2, містить засіб для задання відстані, виконаний у вигляді двох кінцевих мір довжини 3 і 4, установлених на основі (не показано) паралельно хвилеводу первинного перетворювача (провідникам 1 і 2), і засіб для фіксації відстані і створення відбитого вимірювального сигналу - контакторний пристрій. Кінцеві міри довжини 3 і 4 виконано складеними з кількох секцій, сполучених муфтами 5. Кінцеві міри довжини 3 і 4 мають розташовані на заздалегідь визначеній відстані поперечні пази 6. Контакторний пристрій містить закріплену на коромислі 7 електропровідну перемичку, виконану у формі леза, розділеного на дві частини 8 і 9, сполучені провідником 10; частини леза 8 і 9 мають можливість контакту з провідниками 1 і 2 хвилеводу. Коромис 33077 4 ло 7 за допомогою підшипника 11 з віссю 12 шарнірно закріплене на платформі 13. Платформа 13 має засоби для фіксації електропровідної перемички відносно кінцевих мір довжини 3 і 4 - притискну пластину 14 і гайку 15, нагвинчувану на прикріплену до платформи 13 шпильку 16, з установленою між ними притискною пружиною 17. Засобами для задання положення електропровідної перемички є паралельний частинам леза 8 і 9 відповідний пазам 9 кінцевих мір довжини 3 і 4 виступ 18; у зафіксованому стані платформи 13 виступ 18 перпендикулярний кінцевим мірам довжини 3 і 4 і забезпечує перпендикулярність електропровідної перемички провідникам 1 і 2 хвилеводу первинного перетворювача електромагнітного рівнеміра. Стенд містить також пристрій для контролю температури навколишнього повітря 19. Метрологічні характеристики вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра з первинним перетворювачем у вигляді двопровідної лінії передачі смугового типу визначають наступним чином. На основі горизонтально установлюють провідники 1 і 2 двопровідної лінії передачі смугового типу хвилеводу первинного перетворювача електромагнітного рівнеміра в паралельно їм установлюють кінцеві міри довжини 3 і 4 із спрямованими догори пазами 6. Контакторний пристрій підводять вздовж кінцевих мір довжини 3 і 4 до місця вимірювання, пропускаючи міри довжини 3 і 4 між платформою 13 і притискною пластиною 14. В обраному місці виступ 18 установлюють у відповідний паз 6 і фіксують положення платформи відносно кінцевих мір довжини 3 і 4 за допомогою притискною пластини 14 і гайки 15; притискна пружина 17 забезпечує надійну фіксацію. Обертаючи коромисло 10 навкруг вісі 12 підшипника 11, опускають його до контакту частин 8 і 9 леза електропровідної перемички з провідниками 1 і 2. Під час пропускання вимірювального електромагнітного сигналу хвилеводом в місці контакту частин 8 і 9 леза електропровідної перемички з провідниками 1 і 2 виникає неоднорідність хвилевого опору хвилеводу, від якої відбивається вимірювальний сигнал, виходячи із затримки відбитого сигналу відносно вимірювального сигналу судять про лінійний розмір. Для визначення лінійного розміру використовується одна кінцева міра (наприклад, 3), яка є своєрідною шкалою з ціною поділки, що дорівнює кроку пазів 6; друга кінцева міра (наприклад, 4) використовується як напрямна. Контакторний пристрій, а отже і електропровідну перемичку, послідовно закріпляють відносно кінцевих мір довжини 3 і 4 на різних фіксованих відстанях, отже отримують метрологічні характеристики вимірювального каналу на всьому діапазоні вимірювань. В зразку стенду кінцеві міри довжини 3 і 4 являють собою трубки діаметром 14 мм, виконані з нержавіючої сталі 12Х18Н10Т за ДСТ 5632 номінальною довжиною 1500мм. Кожна міра виготовлена з точністю 1500±0,025мм. На кожній трубці з кроком 150мм нанесені мітки у вигляді пазів 6 з точністю ±0,025мм. Для кожної трубки відстань від одного торця трубки до кожної мітки і довжини трубок визначені за допомогою вимірювальної машини трикоординатної з похибкою виміру 5 33077 ±6мкм. Трубки розташовуються по дві паралельно на відстані 30мм одна від одної. Для визначення лінійного розміру використовується одна трубка, яка є своєрідною шкалою з ціною поділки 150мм (крок пазів 6); друга трубка використовується як напрямна; з’єднуючи секції, можна одержати довжину шкали, що відповідає діапазону виміру досліджуваного вимірювального каналу системи (наприклад, найбільш використовувані діапазони виміру рівнемірів: 3м, 6м, 12м, 15м, 18м, 22м). Основу стенду виконано з кутиків рівнобоких 94x3,2 зо ГОСТ 13737. Кріпленя під кінцеві міри довжини виконано з нержавіючої сталі за ГОСТ 5632, кріплення під хвилевід виконано з фторопласту за ГОСТ 10007. Пристрій контролю температури навколишнього повітря 19 виконаний на базі термоперетворювачів DS18B20 з погрішністю виміру 0,5°С. Мають бути дотримані паралельність кінцевих мір довжини 3 і 4 та провідників 1 і 2 хвилеводу не менше 2мм на будь-якій ділянці довжиною 1м та відхилення висоти кріплення кінцевих мір довжини 3 і 4 та провідників 1 і 2 від зазданого розміру не більше 1мм. Стенд забезпечує передавання одиниці довжини за умови 10 незалежних спостережень (замикань хвилеводу контакторним пристроєм); неви Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 ключна систематична похибка не перевищує 1мм. Розмір одиниці довжини передається багаторазово для зменшення випадкової складової похибки за рахунок горизонтального зсуву частин 8 і 9 леза електропровідної перемички під час установлювання на хвилевід. Використання заявленого способу забезпечує простоту виготовлення обладнання з високою точністю (крок градуювання може бути не більше 150мм), мобільність (можливість експлуатації стенду як у виробника, так і у користувача систем вимірювання), можливість завдяки секційній конструкції досліджувати вимірювальні канали рівня з діапазоном вимірювання від 3 до 22м, високу точність передачі одиниці довжини (до 1мм), простоту монтажу обладнання (близько 1 години), невелику вартість стенду порівняно з державним еталоном, економія витрат часу та людських ресурсів під час виконання юметрологічної атестації (повірки, градуювання) вимірювальних каналів електромагнітних рівнемірів з первинним перетворювачем у вигляді двопровідної лінії передачі (в середньому метрологічна атестація одного вимірювального каналу з діапазоном вимірювання 12м триває 0,5 години). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601