Спосіб визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра

1. Спосіб визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра з первинним перетворювачем у вигляді двопровідної лінії передачі, що передбачає введення неоднорідності хвилевого опору до лінії передачі замиканням провідників двопровідної лінії передачі електропровідною перемичкою і визначення показань вимірювального приладу рівнеміра, який відрізняється тим, що неоднорідність хвилевого опору вводять до витягнутої в довжину двопровідної лінії передачі смугового типу, замикаючи провідники двопровідної лінії передачі смугового типу спрямованою перпендикулярно до провідників електропровідною перемичкою, положення якої визначають кінцевою мірою довжини, установленою паралельно двопровідній лінії передачі. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що положення електропровідної перемички визначають закріпленням її відносно кінцевої міри довжини. U 2 33084 1 3 33084 пристосований для використання з двопровідними лініями смугового типу, яким віддають перевагу у випадках, коли використання двопровідних лініях коаксіального типу утруднене через особливості рідин, рівні яких вимірюють. Технічна задача корисної моделі полягає в удосконаленні способу визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра з первинним перетворювачем у вигляді двопровідної лінії передачі, що передбачає введення неоднорідності хвилевого опору до лінії передачі замиканням провідників двопровідної лінії передачі електропровідною перемичкою і визначення показань вимірювального приладу рівнеміра, шляхом введення неоднорідності хвилевого опору до витягнутої в довжину двопровідної лінії передачі смугового типу замиканням провідників спрямованою перпендикулярно до них електропровідною перемичкою, положення якої визначають кінцевою мірою довжини, установленою паралельно двопровідній лінії передачі. Задавання положення перемички кінцевою мірою довжини забезпечує 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 способу і зниження трудомісткості виконання робіт. Спосіб визначення метрологічних характеристик вимірювального каналу електромагнітного рівнеміра з первинним перетворювачем у вигляді двопровідної лінії передачі, що передбачає введення неоднорідності хвилевого опору до лінії передачі замиканням провідників двопровідної лінії передачі електропровідною перемичкою і визначення показань вимірювального приладу рівнеміра, характеризується тим, що неоднорідність хвилевого опору вводять до витягнутої в довжину двопровідної лінії передачі смугового типу, замикаючи провідники двопровідної лінії передачі смугового типу спрямованою перпендикулярно до провідників електропровідною перемичкою, положення якої визначають кінцевою мірою довжини, установленою паралельно двопровідній лінії передачі. Положення електропровідної перемички можуть визначати закріпленням її відносно кінцевої міри довжини, в тому числі на фіксованій відстані. Електропровідну перемичку можуть послідовно закріпляти відносно кінцевої міри довжини на різних фіксованих відстанях. Електропровідну перемичку можуть установлювати в положення вимірювання, переміщаючи її вздовж кінцевої міри довжини. Вздовж кінцевої міри довжини можуть переміщувати платформу, на якій шарнірно установлено електропровідну перемичку. Кінцеву міру довжини може бути складено з кількох секцій, а електропровідна перемичка може бути виконаною у формі леза, у варіанті розділеного на дві частини, сполучені провідником. 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 уста 4 новки 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 задания 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. Коромисло 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 тип у 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 5 33084 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, о тже отримують метрологічні характеристики вимірювального каналу на всьому діапазоні вимірювань. В зразку стенду кінцеві міри довжини 3 і 4 являють собою трубки діаметром 14мм, 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 ±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 94×3,2 зо ГОСТ 13737. Кріплення під кінцеві міри довжини виконано з нержавіючої сталі за ГОСТ 5632, кріп 6 лення 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 заданого розміру не більше 1мм. Стенд забезпечує передавання одиниці довжини за умови 10 незалежних спостережень (замикань хвилеводу контакторним пристроєм); не виключна 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 метрологічної атестації (говірки, 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). 7 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 33084 8 Підписне Тираж 26 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