Спосіб градуювання датчиків суцільності рідини та пристрій для здійснення способу

1. Спосіб градуювання датчиків суцільності рідини, заснований на заповненні датчика суцільності, що градуюється, рідиною, пропусканні витрати повітря, що відповідає відомому газовмісту, через рідину з утворенням у датчику C2 2 (19) 1 3 81465 відомим газовмістом, який рухається знизу вгору, що визначається шляхом вимірювання витрат рідини і газу [журнал «Теплоэнергетика» - 1974, №6 - С.67 – прототип]. Недоліком цього способу складає велика трудомісткість, яка обумовлена необхідністю використання складних і громіздких проливальних стендів, що забезпечують створення, вимірювання і формування потрібних секундних витрат рідини, що особливо проявляється під час градуювання датчиків суцільності, що мають великі умовні проходи (100...400мм і більше). В основу гр упи винаходів «Спосіб градуювання датчиків суцільності рідини та пристрій для здійснення способу» поставлені завдання зниження трудомісткості процесу градуювання датчиків суцільності рідини і підвищення точності їх градуювання. Для вирішення поставленного завдання пропонується спосіб, при якому при постійній температурі навколишнього середовища заповнюють датчик суцільності, що градуюється, об'ємом рідини, створюють постійну секундну вагову витрату газу через непорушн у в датчику суцільності рідину і вимірюють зміну об'єму, яка є мірою газовмісту утвореної газорідинної суміші. Відмітними ознаками запропонованого способу є технологічні операції заповнення при постійній температурі навколишнього середовища датчика суцільності, що градуюється, фіксованим об'ємом рідини, створення постійної секундної витрати газу через непорушн у в датчику суцільності рідину і вимірювання зміни об'єму, що є мірою газовмісту утвореної газорідинної суміші. Створення постійної секундної витрати повітря через непорушний у датчику суцільності, який градуюється, об'єм рідини, дозволяє значно спростити процес градуювання датчика суцільності і тим самим знизити трудомісткість процесу градуювання через відсутність витрати рідини через датчик суцільності, що градуюється, і підвищити точність процесу градуювання датчика суцільності. Таким чином, сукупність відомих істотних ознак: - заповнення рідиною датчика суцільності, який градуюється; - пропускання витрати повітря, що відповідає відомому газовмісту через рідину з утворенням у датчику суцільності, що градуюється, газорідинної суміші; - визначення залежності між вихідним сигналом датчика суцільності, що градуюється, і газовмістом суміші і нових істотних ознак зменшує трудомісткість процесу градуювання датчиків суцільності і підвищує точність градуювальної характеристики датчиків суцільності за рахунок наближення умов градуювання до натурних умов, що мають місце під час відпрацьовування забірних пристроїв паливних баків літальних апаратів. Спосіб здійснюється таким чином: градуйований датчик суцільності вміщують у корпус. Заповнюють корпус і датчик суцільності, що градуюється, об'ємом рідини, наприклад, води, створюють постійну секундну ваго ву витрату 4 повітря через непорушну у датчику суцільності, що градуюється, рідину і вимірюють зміну об'єму, що є мірою газовмісткості утвореної газорідинної суміші. Запропонований спосіб дозволяє знизити трудомісткість процесу градуювання датчика суцільності рідини за рахунок відсутності технологічних операцій підігріву газорідинної суміші до температури насичення і створення потоку рідини через датчик суцільності, що градуюється. Відома установка для градуювання датчиків суцільності рідини, що містить ємкість, датчик суцільності, що градуюється, набір витискувачів, наприклад, ебонітових або скляних циліндрів, кульок [журнал «Измерительная техника» - 1960, №6 - С.22...25]. Недоліком установки є те, що вона не забезпечує потрібної точності градуювання датчиків суцільності рідини, оскільки процес градуювання провадиться в статичних умовах, що не імітує умов, які мають місце під час роботи датчика суцільності з витратою через нього газорідинного середовища. Найближчим за технічною сутністю до запропонованого пристрою є установка для тарування пристрою для вимірювання істиного об'ємного паровмісту суміші, що містить корпус, у якому знаходяться рідина необхідних параметрів (тиск, температура), перфоровані пластини, через які подається пара потрібних параметрів (тиск, температура, дисперсність), пристрій, що тарується, вбудований у корпус, і мірну скляну трубку [а.с. №1005559, СССР, МПК G01N27/02 1981 – прототип]. Недоліком цієї установки є те, що вона не дозволяє відслідковувати суцільність суміші за висотою корпусу через наявність тільки одного каналу в нижній частині корпуса, який з'єднує мірну скляну трубку з корпусом, що вносить значну похибку у вимірювання рівня вільної поверхні газорідинної суміші і тим самим у градуювальну характеристику датчика суцільності. Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для здійснення запропонованого способу містить корпус зі встановленими в ньому перфорованими пластинами, датчик суцільності, що градуюється, мірну скляну трубку і систему подачі стисненого повітря; при цьому мірна скляна трубка з'єднана з корпусом горизонтальними сполучними каналами, розташованими з рівномірним кроком за висотою корпусу, а система подачі стисненого повітря містить вентиль, манометр, редуктор тиску, манометр, жиклер і вентиль. Відмітними ознаками запропонованого пристрою є: - мірна скляна трубка, з'єднана з корпусом горизонтальними сполучними каналами, розташованими з рівномірним кроком за висотою корпусу; - система подачі повітря містить вентиль, манометр, редуктор тиску, манометр, жиклер і вентиль. 5 81465 Наявність у пристрої мірної скляної трубки, з'єднаної з корпусом горизонтальними сполучними каналами, розташованими з рівномірним кроком за висотою корпусу, забезпечує підвищення точності вимірювання рівня вільної поверхні газорідинної суміші у корпусі і тим самим підвищення точності градуювання датчика суцільності, а оснащення пристрою системою подачі повітря, що містить елементи автоматики, дозволяє в процесі градуювання датчика суцільності рідини точно регулювати секундну витрату повітря, що подається до корпусу. Для пояснення роботи пристрою додається креслення, де: 1 - корпус; 2 - датчик суцільності рідини, що градуюється; 3 - мірна скляна трубка; 4 - горизонтальні сполучні канали; 5 - вентиль; 6 редуктор тиску ;7 - манометр; 8 - манометр; 9 вентиль; 10 - жиклер; 11 - трубопровід; 12 перфоровані пластини; 13 - вимірник вихідного сигналу. Робота пристрою здійснюється таким чином: корпус 1 зі встановленим у ньому датчиком суцільності рідини 2, який градуюється, заповнюється рідиною об'ємом V. Рівень заправлення контролюється мірною скляною трубкою 3, з'єднаною з корпусом 1 за допомогою горизонтальних сполучних каналів 4. Відкривають вентиль 5 і подають повітря високого тиску на редуктор тиску 6. Контроль тиску виконують манометром 7. Налагоджують редуктор тиску 6 на заданий тиск. Контроль тиску здійснюють манометром 8. Відкривають вентиль 9. Повітря через жиклер 10 по трубопроводу 11 надходить до корпусу 1 і через перфоровані пластини 12 потрапляє до рідини, непорушної в датчику суцільності 2, що градуюється. Газові бульбашки, що займають певний об'єм в датчику суцільності 2, збільшують об'єм газорідинної суміші в порівнянні з об'ємом непорушної рідини на величину ΔV. Так як газові бульбашки рівномірно розподілені по поперечному перерізі датчика суцільності 2, що градуюється, а їхня секундна витрата постійна, то об'єм ΔV характеризує величину газовмісту в отриманій газорідинній суміші. Величина ΔV вимірються мірною скляною трубкою 3, а вихідний сигнал ивих. датчика суцільності 2 вимірюється за допомогою вимірника вихідного сигналу 13. Змінюючи секундну витрату повітря шляхом зміни настройки редуктора тиску 6, одержують різні значення збільшення об'єму ΔΥ. Будують графік залежності Uвих=f(ΔV), яка є градуювальною характеристикою датчика суцільності 2. Застосування у пристрої горизонтальних сполучних каналів, розташованих з рівномірним кроком за висотою корпусу, які сполучують корпус з мірною скляною трубкою, дозволяє точно відслідковувати суцільність газорідинної суміші за висотою корпусу, що забезпечує підвищення точності процесу градуювання датчиків суцільності. У цей час на підприємстві розроблена технологічна і конструкторська документація на пристрій і виготовлений пристрій для градуювання датчиків суцільності рідини. Проведені випробування показали, що запропонований 6 спосіб та пристрій забезпечують градуювання датчиків суцільності з похибкою ±3% , що задовольняє пропоновані вимоги щодо точності під час відпрацьовування забірних пристроїв паливних баків літальних апаратів і знизити трудомісткість процесу градуювання датчиків суцільності рідини.