Робочий еталон об`єму і витрати газу дзвонового типу

Робочий еталон об'єму і витрати газу дзвонового типу, що включає розміщений у кільцевому резервуарі із рідиною дзвін зі стабілізуючим кільцем з отворами і зрівноважений противагою, з'єднаною гнучким тросом через два шківи, контроль 3 35076 наприклад непостійністю сил тертя в механічних вузлах установки. Крім того, в еталоні неможливо стабілізувати з високою точністю тиск під дзвоном внаслідок нелінійного зростання сил гідродинамічного опору переміщенню дзвона при збільшенні глибини його занурення у замкову рідину кільцевого витіснювача і при наближенні до дна кільцевого резервуару. Це приводить до зменшення точності відтворення і вимірювання еталоном витрат і контрольних об'ємів газу, а також характеризує прототип як технічно недосконалий внаслідок забезпечення недостатньої стабільності тиску під дзвоном при роботі еталона на різних режимах відтворення витрат газу. В основу корисної моделі поставлена задача створення нового більш досконалого пристрою стабілізації тиску під дзвоном робочого еталона об'єму і витрати газу дзвонового типу шляхом введення конструктивних змін, котрі зумовлюють застосування нового обладнання при відповідній взаємодії його з робочим еталоном, що дозволить забезпечити підвищення точності відтворення і вимірювання еталоном витрат і контрольних об'ємів газу при одночасному розширенні верхнього діапазону відтворюваних витрат газу. Поставлена задача вирішується тим, що кільцевий резервуар додатково оснащений стабілізуючим кільцем, яке кінематично зв'язане з електроприводом його обертання відносно вертикальної осі дзвона, причому електропривод обладнаний задавачем відносно режиму роботи робочого еталона. За рахунок додаткового оснащення кільцевого резервуару стабілізуючим кільцем обертовим відносно осі дзвона досягається краща стабілізація тиску під дзвоном та на досліджуваному приладі внаслідок зменшення зростання гідродинамічних сил тертя і лобового опору переміщенню дзвона. Завдяки цьому покращується стабільність відтворюваних еталоном витрат газу і, як наслідок, досягається підвищення точності відтворення і вимірювання еталоном витрат і контрольних об'ємів газу. Підвищенню точності функціонування еталона також сприяє обладнання електропривода задавачем відносно режиму роботи еталона, так як стає можливим досягнення стабілізації тиску в динамічних режимах роботи еталона стосовно значень відтворюваних витрат, а також за умов наявності суттєви х проявів непостійності тиску внаслідок дії інерційних сил і випадкових механічних зусиль, що не піддаються попередньому програмуванню при формуванні алгоритмів роботи еталона. Поряд з цим задання відповідної швидкості обертання стабілізуючого кільця дозволяє суттєво зменшити механічні коливання, які виникають у вузлах еталона і у ланці "дзвін-досліджуваний прилад", чим підвищується точність функціонування робочого еталона. Крім того, обладнання електропривода обертання стабілізуючого кільця задавачем відносно режиму роботи еталона забезпечує можливість суттєвого зменшення зростання гідродинамічних сил тертя і лобового опору переміщенню дзвона при його наближенні до обертового кільця за рахунок динамічного регулювання частоти його обе 4 ртання. Це дає можливість стабілізувати тиск під дзвоном при його повному зануренні у рідину кільцевого резервуару, завдяки чому досягається можливість розширення верхнього діапазону відтворюваних витрат газу робочим еталоном. На Фіг. зображений робочий еталон об'єму і витрати газу дзвонового типу. Робочий еталон складається із дзвона 1, зануреного в кільцевий резервуар 2 з рідиною і зрівноваженого противагою 3 за допомогою гнучкого тросу (на Фіг. не показаний) через шківи 4, 5, які входять у склад пристрою компенсації маси дзвона. В нижній частині дзвона 1 розміщене стабілізуюче концентричне кільце 6 з отворами. Контактна лінійка 7 прикріплена до дзвона 1 і має прорізи на мірній відстані l, яка відповідає відтворюваному мірному об'єму газу. До складу еталона входять давач 8 переміщення дзвона, давачі тиску 9 і температури 10 параметрів середовища під дзвоном, давачі тиску 11 і температури 12 середовища на випробувальній ділянці з досліджуваним приладом 13, оптоелектронна пара 14, контролер 15, ПЕОМ 16. Система подачі газу складається з вхідного трубопроводу 17, джерела робочого газу 18, наприклад у вигляді повітродувки, і запірного клапана 19. Випробувальна ділянка з приладом 13 змонтована у ви хідному трубопроводі 20 з запірним клапаном 21 і містить регулятор витрати 22. Внизу кільцевого витіснювача 1 змонтоване стабілізуюче кільце 23 з електроприводом 24 обертання кільця (23) та задавач 25 режиму роботи електроприводу. Робочий еталон об'єму і витрати газу працює таким чином. Перед початком випробувань за допомогою задавача 25 встановлюють необхідний режим роботи електроприводу 24, 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 22. Після цього заповнюють робочим газом піддзвоновий простір дзвона 1. З цією метою за допомогою повітродувки 18 по вхідному трубопроводі 17 при відкритому клапані 19 та закритому клапані 21 заповнюють піддзвоновий простір дзвона 1 до заданого його верхнього положення. При досягненні дзвоном 1 необхідного положення запірний клапан 19 закривають і припиняють подачу газу від джерела 18. Дзвін 1 опиняється у нерухомому зваженому стані. Після цього відкривають запірний клапан 21 і починають випробування. Дзвін 1 під власною вагою починає витискати робочий газ через випробувальну ділянку 3 з досліджуваним приладом 13. Створювана витрата у вихідному трубопроводі 20 визначається попередньо встановленим положенням регулятора 22, а відтворюваний об'єм газу відлічується контролером 15 по величині переміщення контрольної лінійки 7 вздовж оптоелектронної пари 14. Під час опускання дзвона відбувається зменшення його ваги за рахунок зростання виштовхувальної сили внаслідок збільшення глибини занурення дзвона. Одночасно згідно алгоритму роботи задавача 25 функціонуванням електроприводу 24 і 5 35076 обертанням стабілізуючого кільця 23 відбувається зменшення сил опору переміщенню дзвона, чим забезпечується його довантаження у відповідності з алгоритмом, який відповідає функціональній залежності від зміни ваги дзвона 1 внаслідок дії детермінованих зростаючих сил гідравлічного опору його переміщенню. Одночасно при виникненні випадкових флуктуацій тиску під дзвоном здійснюється додатковий вплив від давача тиску 9 через контролер 15 і ПЕОМ 16 на вузол 25 (на Фіг. позначено вплив лінією «а»), який керує роботою електроприводу 24. Зокрема, при зменшенні тиску відбувається зростання частоти обертання кільця 23, а при зростанні тиску - навпаки. Таким чином досягається стабілізація тиску під дзвоном 1 на протязі всього періоду його опускання, тобто часу відтворення і вимірювання робочим еталоном об'єму чи ви трати газу. При калібруванні та повірці лічильників газу відлічений контролером 15 контрольний об'єм газу V0 порівнюється з об'ємом, водночас виміряним досліджуваним приладом 13 (лічильником) з врахуванням зміни параметрів робочого середовища Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 6 за даними інформації від давачів 9-12. На підставі обробки інформації ПЕОМ 16 роблять висновок про метрологічні характеристики лічильника. Після опускання дзвона 1 до крайнього нижнього положення запірний клапан 21 закривають, що свідчить про завершення випробувального циклу. Калібрування та повірка витратомірів газу проводиться аналогічно. При цьому здійснюється відлік контрольного об'єму газу і водночас проводять розрахунок відтворюваної витрати 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. Корисна модель - Робочий еталон об'єму і витрат газу дзвонового типу дозволяє забезпечити підвищення точності відтворення еталоном витрат і контрольних об'ємів газу при одночасному розширенні верхнього діапазону відтворюваних витрат газу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601