Універсальна комп’ютеризована система повірки побутових лічильників газу

Універсальна комп'ютеризована система повірки побутових лічильників газу, що містить блок автоматизованої реєстрації і обробки результатів вимірювання параметрів побутових лічильників газу, що повіряються, виконаний у вигляді послідовно розташованих системного блока персонального комп'ютера з вмонтованими платами інтерфейсу, пристрою відображення інформації у вигляді монітора, а також пристрою виведення на друк результатів реєстрації і обробки у вигляді принтера, блок зразкових лічильників газу, який містить щонайменше один зразковий лічильник газу роторного типу із датчиком та зразковий лічильник газу барабанного типу із датчиками, які зв'язані між собою, та засоби вимірювання тиску та температури повірочного повітряного середовища, блок побутових лічильників газу, що повіряються, який містить пристрій фіксації побутових лічильників газу, мембранного або роторного типів, що повіряються, та засоби вимірювання тиску та температури повірочного повітряного середовища, при цьому згаданий блок виконаний з можливістю розміщення на робочому стенді щонайменше одного із лічильників, що повіряється, які розташовують послідовно, блок регулювання витрат і циркуляції повітряного середовища, який виконаний у вигляді вентилів, пневматично зв'язаних з блоком побутових лічильників газу, що повіряються, і який містить автоматизований пристрій задання необхідної швидкості проходження повірочного повітряного середовища до зразкових лічильників газу, виконаний у вигляді мікрокомпресора, та пристрій циркуляції повірочного повітряного середовища по системі трубопроводів, виконаний у вигляді пилососа, трубопровідну систему, яка складається з U 2 (19) 1 3 59038 4 Діагностика лічильників газу в першу чергу перевіряються, у вигляді системного блока з плавключає визначення їх надійності, тобто властивотами інтерфейсу, монітора і пристрою виведення сті виконувати задані функції, зберігаючи при цьона друк результатів реєстрації і обробки у вигляді му експлуатаційні показники в заданих межах пропринтера, блок зразкових лічильників газу з додаттягом певного проміжку часу. Працездатність ковим зразковим лічильником газу барабанного лічильників оцінюють шляхом повірки, під час якої типу, блок побутових лічильників газу, що перевівизначають здатність певного лічильника виконуряються, і блок регулювання об'ємної витрати і вати задані функції з параметрами, встановленициркуляції перевірочного повітряного середовища ми вимогами стандартів, технічних умов та інших по трубопровідній системі, трубопровідну систему, нормативно-технічних документів. регулювально-запірну арматуру [Патент України Відомо стенд для перевірки лічильників, що № 65511, МПК G01F 1/00, G08C 19/00, опубл. складається з вхідного трубопроводу, вузла регу15.07.2005 р., бюл. № 7, 2005 p.]. лювання тиску газу, набору паралельних еталонДо недоліків даної системи можна віднести віних ліній, кожна з яких має еталонний лічильник, і дсутність технічної можливість автоматичного конвідсіку встановлення перевірочного лічильника, в тролю стану герметичності та температури виміякому на вході знаходиться колектор, вузол регурювальних каналів, що підвищує суб'єктивність лювання тиску газу підключено паралельно до при виконанні повірочних робіт та призводить до колектора, гребінка еталонних ліній, принаймні з неконтрольованих системних похибок вимірювань. одною лінією, широкого діапазону витрат, яка з'єдТакож відсутня технічна можливість автоматизонана з вхідним колектором, гребінка еталонних ваного контролю втрати статичного тиску на лічиліній, принаймні з одною лінією, вузького діапазону льниках, які повіряються та в вимірювальних канавитрат, яка з'єднана з вхідним колектором та лінілах, що також підвищує суб'єктивність при єю регулювання тиску газу, вузол приєднання вивиконанні повірочних робіт та призводить до непробувальних ліній, який з'єднує гребінки еталонконтрольованих системних похибок вимірювань. них ліній з випробувальними лініями, Тобто, недоліком є мала достовірність отриманої випробувальні лінії, принаймні одна, для встановінформації і надійність роботи установки в цілому. лення перевірочного лічильника. Також на кожній В основу корисної моделі поставлено задачу еталонній лінії гребінки еталонних ліній широкого вдосконалити відому автоматизовану систему подіапазону витрат і гребінки еталонних ліній вузьковірки побутових лічильників газу, в якій шляхом го діапазону витрат розташовано еталонний турвведення нових пристроїв та вузлів досягається бінний лічильник та дублюючий еталонний лічильможливість виконувати роботи з повірки побутових ник або дублюючий еталонний лічильник лічильників в автоматичному режимі з мінімальультразвуковий або роторний [Патент України № ною похибкою, що підвищує достовірність вимірю22228, МПК G01F 25/00, опубл. 25.04.2007 р., бюл. вань. № 5, 2007 p.]. До недоліків цього пристрою можна Поставлена задача вирішується тим, що в завіднести низьку якість здійснюваного контролю. пропонованій універсальній комп'ютеризованій Відомо пристрій повірки лічильників газу, який системі повірки побутових лічильників газу, що складається із системи трубопроводів з двома містить блок автоматизованої реєстрації і обробки агрегатами для створення потоку газу, трьох етарезультатів вимірювання параметрів побутових лонів об'єму газу і повірюваного лічильника, який лічильників газу, що повіряються, виконаний у вивстановлено послідовно відповідному еталону гляді послідовно розташованих системного блоку об'єму газу, перетворювачів температури і тиску, персонального комп'ютера з вмонтованими плавузлів зняття сигналів, системи збору, передачі і тами інтерфейсу, пристрою відображення інфороброблення інформації і пристрою у вигляді Тмації у вигляді монітора, а також пристрою вивеподібного трубопроводу для згладжування пульдення на друк результатів реєстрації і обробки у сації повітря, яке виходить з повірюваного лічильвигляді принтера, блок зразкових лічильників газу, ника, в якому агрегати для створення потоку газу який містить щонайменше один зразковий лічильмають в своєму складі мікропроцесорний пристрій, ник газу роторного типу із датчиком та зразковий який змінює витрати газу в залежності від інфорлічильник газу барабанного типу із датчиками, які мації, отриманої інтерполяцією кубічними сплайзв'язані між собою, та засоби вимірювання тиску нами, і котрий має інтерфейсний зв'язок із систета температури повірочного повітряного середомою збору та оброблення інформації [Патент вища, блок побутових лічильників газу, що повіряУкраїни № 89047, МПК G01F 25/00, опубл. ються, який містить пристрій фіксації побутових 25.12.2009 р., бюл. № 24, 2009 р.]. В даному прилічильників газу, мембранного або роторного тистрої процес регулювання витрати газу відбувапів, що повіряються, та засоби вимірювання тиску ється таким чином, що агрегати для створення та температури повірочного повітряного середопотоку газу працюють з максимальною потужністю вища, при цьому згаданий блок виконаний з можв процесі повірки лічильників, в результаті витрата ливістю розміщення на робочому стенді щонаймеоб'єму газу встановлюється з великими відхиленнше одного із лічильників, що повіряється, які нями від заданих значень, що приводить до завирозташовують послідовно, блок регулювання вищення значення основної відносної похибки лічитрат і циркуляції повітряного середовища, викональників, що повіряються. ний у вигляді вентилів пневматично зв'язаних з Відомо автоматизовану систему повірки побублоком побутових лічильників газу, що повіряютьтових лічильників газу, яка містить блок автоматися, і який містить автоматизований пристрій зазованої реєстрації і обробки результатів вимірюдання необхідної швидкості проходження повірочвання параметрів побутових лічильників газу, що ного повітряного середовища до зразкових 5 59038 6 лічильників газу виконаний у вигляді мікрокомпреСуть корисної моделі пояснюється функціонасора та пристрій циркуляції повірочного повітрянольною схемою, де на Фіг. 1 схематично зображено го середовища по системі трубопроводів виконасхема універсальної комп'ютеризованої система ний у вигляді пилососа, трубопровідну систему, повірки побутових лічильників газу, де 1 - блок яка складається з ділянок трубопроводів, згідно автоматизованої реєстрації і обробки результатів корисної моделі, система додатково містить інфовимірювання параметрів побутових лічильників рмаційно-вимірювальний блок, який електричним газу, що повіряються, 2 - системний блок персонаканалом зв'язку з'єднаний з блоком автоматизовального комп'ютера (ПК) з вмонтованими платами ної реєстрації і обробки результатів вимірювання інтерфейсу, 3 - пристрій відображення інформації параметрів побутових лічильників газу, що повіряу вигляді монітора, 4 -інформаційноються, і виконаний з можливістю обробки та норвимірювальний блок, 5 - блок зразкових лічильнималізації сигналів від датчиків тиску та температуків газу, 6 - блок побутових лічильників газу, що ри, які розташовані в вимірювальних трактах, для повіряються, 7 - мікрокомпресор, 8 - пилосос, 9 та подальшої передачі сигналів до системного блоку 9а - зразкові лічильники газу роторного типу, 10 персонального комп'ютера, який додатково місзразковий лічильник газу барабанного типу із даттить необхідні програмні засоби обробки сигналів чиками, 11 - лічильники, що повіряються, 12 - блок та з'єднаний з блоком зразкових лічильників газу, регулювання витрат і циркуляції повітряного сереблоком побутових лічильників газу, з пристроєм довища, 13 - вентилі, 14 - трубопровідна система, задання необхідної швидкості проходження повіяка складається з ділянок трубопроводів, 15 - блок рочного повітряного середовища до зразкових створення та регулювання малих втрат, 16 - роталічильників газу та з пристроєм циркуляції повірометри, 17 - електромагнітний клапан. чного повітряного середовища по системі трубопА на Фіг. 2 - загальний вид установки, яка прароводів, також система додатково містить блок цює відповідно заявленій системі, де 2 - ПК, 3 створення та регулювання малих витрат, який монітор, 7 - мікрокомпресор, 8 - пилосос, 9, 9а складається з двох ротаметрів з'єднаних паралезразкові лічильники роторного типу, 10 - зразковий льно, що містять голкові вентилі, які пневматично лічильник барабанного типу із датчиками, 11 - ліз'єднані з зразковим лічильником газу барабанного чильники, що повіряються, 13 - вентилі з блока типу, а електрично, через електромагнітний кларегулювання витрат, 16 - ротаметри, 18, 18а, 19 пан, з'єднані з інформаційно-вимірювальним бловентилі, 20 - стенд, 21, 22, 23 - трьохходовІ крани, ком, з зразковими лічильниками газу роторного та 24 - вентиль. барабанного типу та блоком побутових лічильників Універсальна комп'ютеризована система повігазу, причому зразкові лічильники газу, які знахорки побутових лічильників газу містить послідовно дяться в блоці зразкових лічильників газу, оснарозташовані блок автоматизованої реєстрації і щені оптоелектронними датчиками, які сполучені обробки результатів вимірювання параметрів поелектричним каналом зв'язку з інформаційнобутових лічильників газу, що повіряються 1, виковимірювальним блоком, а засоби вимірювання наний у вигляді послідовно розташованих системтиску та температури повірочного повітряного сеного блоку персонального комп'ютера з редовища в блоці побутових лічильників газу вивмонтованими платами інтерфейсу 2, пристрою конані у вигляді високоточних диференційних датвідображення інформації у вигляді монітора 3, а чиків вимірювання тиску і температури, які також пристрою виведення на друк результатів знаходяться на вході та на виході вимірювального реєстрації і обробки у вигляді принтера (не покатракту блока зразкових та побутових лічильників заний), також дана система додатково містить інгазу, та сполучені електричним каналом зв'язку з формаційно-вимірювальний блок 4, який електриінформаційно-вимірювальним блоком. чним каналом зв'язку з'єднаний з блоком Назва запропонованої універсальної комп'юавтоматизованої реєстрації і обробки результатів теризованої системи повірки побутових лічильнипараметрів побутових лічильників газу, що повіряків газу, яка використовується для періодичної ються 1, і виконаний з можливістю обробки та ноповірки, для метрологічної атестації, для провермалізації сигналів від датчиків тиску та темперадення робот з калібровки побутових лічильників та тури, які розташовані в вимірювальних трактах, при дослідженнях характеристик лічильників газу для подальшої передачі сигналів до системного при їх розробці і доопрацюванні методом порівблоку ПК 2, який містить програмні засоби обробки няння з робочими еталонами (зразковими лічильсигналів та архівації результатів повірки лічильниниками) - лічильниками барабанного та роторного ків, та послідовно з'єднаний з блоком зразкових типу - є «Універсальна комп'ютеризована установлічильників газу 5, блоком побутових лічильників ка «Метрогаз». газу 6, з пристроєм задання необхідної швидкості Наявність у системі зразкових лічильників газу, проходження повірочного повітряного середовища які оснащені диференційними датчиками, з'єднадо зразкових лічильників газу 7 та з пристроєм них з інформаційно-вимірювальним блоком, дає циркуляції повірочного повітряного середовища по змогу використовувати електронний спосіб вимісистемі трубопроводів 8. рювання тиску та температури, що дозволяє проБлок зразкових лічильників газу 5, який містить грамно в автоматичному режимі вводити поправки щонайменше один зразковий лічильник газу ротоу зміни фізичного стану газу при обчисленні прирного типу із датчиком 9, 9а та зразковий лічильведеного до стандартних умов об'єму, що забезник газу барабанного типу 10, які зв'язані між сопечить достовірність встановлення метрологічних бою, та засоби вимірювання тиску та температури характеристик лічильника і також підвищить проповірочного повітряного середовища (не показані). дуктивність і надійність роботи системи в цілому. 7 59038 8 Блок побутових лічильників газу, що повіряку, що містить пристрій вводу імпульсних сигналів, ються 6, який містить пристрій фіксації побутових який сполучений з системним блоком комп'ютера лічильників газу (не показаний), мембранного або 2 кабелем. Оператором до пам'яті комп'ютера 2 роторного типів, що повіряються, та засоби вимівносяться початкові та кінцеві покази лічильників рювання тиску та температури повірочного повіт11, що повіряються. Час повірки також задається ряного середовища(не показані), при цьому згадаоператором. По закінченню повірки комп'ютер 2 ний блок виконаний з можливістю розміщення на обчислює і видає результат відносної похибки виробочому стенді (не показаний) щонайменше одмірювання об'єму, що виводиться, на екран диспного із лічильників 11, що повіряється, які розталею 3, друкує їх та по потребі проводить архівацію шовують послідовно. результатів в пам'яті ПК або на зовнішніх носіях. Блок регулювання витрат і циркуляції повітряПри використанні зразкового лічильника 10 ного середовища 12, виконаний у вигляді вентилів інформація щодо пропущеного крізь зразковий 13 пневматично зв'язаних з блоком побутових лілічильник 6 об'єму в формі електричних імпульсів чильників газу, що повіряються 6,1 який містить надходить до інтерфейсного пристрою комп'ютера автоматизований пристрій задання необхідної 2. Необхідна об'ємна витрата попередньо регулюшвидкості проходження повірочного повітряного ється за допомогою ротаметрів 16, а кінцеве, середовища до зразкових лічильників газу виконабільш прецезійне (точне) регулювання необхідної ний у вигляді мікрокомпресора 7 та пристрій цирвитрати здійснюється за допомогою ПК 2. Операкуляції повірочного повітряного середовища по тором до пам'яті комп'ютера 2 вносяться початкові системі трубопроводів виконаний у вигляді пилота кінцеві покази лічильників 11, що повіряються. соса 8. По закінченню повірки комп'ютер 2 обчислює і виТакож система містить трубопровідну систему, дає значення відносної похибки вимірювання яка складається з ділянок трубопроводів 14. об'єму, що виводиться на екран дисплею 3, друкує Також система містить блок створення та реїх та по потребі проводить архівацію результатів в гулювання малих витрат 15, який складається з пам'яті ПК або на зовнішніх носіях. двох ротаметрів 16 з'єднаних паралельно, що місПри використанні зразкових лічильників 9 та тять голкові вентилі (не показано), які пневматично 9а - для повірки лічильників газу типу "Роторний з'єднані з зразковим лічильником газу барабанного лічильник" інформація щодо пропущеного об'єму в типу 10, а електрично, через електромагнітний формі електричних імпульсів надходить до приклапан 17, з'єднані з інформаційно-вимірювальним строю вводу імпульсних сигналів, що знаходиться блоком 4, з зразковими лічильниками газу роторв інформаційно-вимірювальному блоці 4, як від ного типу 9, 9а та барабанного типу 10 та блоком зразкових лічильників 9 та 9а, так і від лічильника побутових лічильників газу 11, причому зразкові 11, що повіряється. В цьому випадку повірка виколічильники газу 9, 9а, які знаходяться в блоці зразнується за методом "старт з ходу". кових лічильників газу 5, оснащені оптоелектронПісля виходу лічильників на задану величину ними датчиками (не показані), які сполучені електвитрати одночасно починається рахування імпуричним каналом зв'язку з інформаційнольсів як із зразкових лічильників 9 та 9а, так і з вимірювальним блоком 4, а засоби вимірювання лічильника 11, що повіряється. Після пропущення тиску та температури повірочного повітряного сезаданого об'єму комп'ютер 2 обчислює і видає редовища (не показані) в блоці побутових лічильрезультат відносної похибки вимірювання об'єму з ників газу 6 виконані у вигляді диференційних датврахуванням різниці температури та тиску в тручиків вимірювання тиску і температури, які бопроводі, яка індукується на дисплеї 3. знаходяться на вході та на виході вимірювального Зразковий лічильник 9 або 9а - це лічильник тракту блоку побутових лічильників газу 6, та спогазу PЛ-M6(GMS-M), PЛ-М10 - індивідуально відіблучені електричним каналом зв'язку з інформаційраний та модернізований і є зразком з роторних но-вимірювальним блоком 4. лічильників, що виготовлюються за ТУ У Універсальна комп'ютеризована система пові13648866.005-98, на якому встановлено безконтарки побутових лічильників газу призначена для ктний оптоелектронний датчик. Інформація щодо повірки побутових лічильників газу як вітчизняного, пропущеного об'єму в формі електричних імпультак й іноземного виробництва, типорозмірів від сів надходить від лічильника 9 або 9а до інтерG1,6 до G10, що знаходяться в експлуатації та фейсного пристрою комп'ютера ( не показаний). після ремонту. Лічильник газу PJI-M6(GMS-M) має границі віПринцип дії установки заснований на безпоседносної похибки вимірювання об'єму ± 0,45 % при редньому звірянні показів лічильників (за виклюзначеннях витрат 0,8; 0,8; 1,2; 2,0; 2,5; 4,0; 6,0 ченням лічильників типу роторного типу), що повім3/год. та РЛ-М10 має границі відносної похибки ряються 6, з об'ємом, який задається зразковими вимірювання об'єму ± 0,45 % при значеннях вилічильниками 9, 9а, 10 з врахуванням різниці темтрат 4,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0 м3/год. Фактичні ператури та тиску в трубопроводі. значення відносної похибки та поправок лічильниЗразкові лічильники 9, 9а або 10 почергово піків 9 та 9а вказані у свідоцтвах про їх державну дключаються за допомогою вентилів 18, 18а або метрологічну атестацію. 19 до лічильників 11, що повіряються. Одночасне Зразковий лічильник 10 - лічильник газу ГСБ-М функціонування робочих еталонів неможливе. - індивідуально відібраний та модернізований зраПри використанні зразкових лічильників 9 та зок із лічильників ГСБ-400, що виготовлюються за 9а - інформація щодо пропущеного крізь зразкові ГОСТ 6463-53, на якому встановлено безконтактлічильники об'єму в формі електричних імпульсів ний оптоелектронний датчик. Інформація щодо надходить до інформаційно-вимірювального блопропущеного об'єму в формі електричних імпуль 9 59038 10 сів надходить від лічильника 10 до комп'ютера 2 Універсальна комп'ютеризована система повічерез пристрій вводу імпульсних сигналів, що знарки побутових лічильників газу працює таким чиходиться в інформаційно-вимірювальному блоці 4, ном. Систему встановлюють в закритому сухому при цьому для підвищення точності вимірювань опалюваному приміщенні з температурою навковстановлено спеціальна чашка водомірного прилишнього повітря (20+5) °С, відносною вологістю строю та скорочено діапазон витрат, що відтводо 70 % у всьому діапазоні температур (до початку рюються. роботи установка повинна бути витримана у таких Лічильник газу ГСБ-М має границі відносної умовах не менше 8 год.). Зразкові лічильники 9, похибки вимірювання об'єму + 0,5 % при значен9а, 10 та лічильники, що повіряються 11, встановнях витрат від 0,016 до 0,600 м3/год. Фактичні зналюють і закріпляють на робочому стенді 20 та печення відносної похибки лічильника вказані у свіревіряють герметичність системи разом з лічильдоцтві про його державну метрологічну атестацію. никами, що повіряються. Перевірку здійснюють Одночасно може повірятися від 1 до 10 мемстворенням розрідження або надлишкового тиску. бранних лічильників одного типу та типорозміру Положення трьохходових кранів 21, 22, 23 при при об'ємних витратах від 0.16 м3/год. до 6 м3/год., різних режимах роботи установки показано в Табпо 5 лічильників при об'ємній витраті 10 м3/год., 1 лиці 1. лічильник при об'ємних витратах більше 10 м3/год. та 1 лічильника роторного типу. Таблиця 1 Положення Режим роботи установки Повірка Кран 22 вхід Кран 21 вхід +      Відкритий   Закритий  Надлишковий тиск Розрідження Кран 23 вхід + Вентиль 24    Відкритий  Для створення розрідження в установці створюють об'ємну витрату повітря, яка відповідає значенню максимальної об'ємної витрати для лічильників, встановлених на робочому столі. Вмикають пристрій циркуляції повірочного повітряного середовища в виді пилососа 8 та закривають вентилі 18, 18а та 19, вентиль 24 відкритий, на закладці дисплея 3 ПК 2 натискають кнопку "Провірка герметичності" і включають пилосос 8 натисканням кнопки "Вмк.". Після вирівнювання тиску в системі (5-10 сек.) вентиль 24 закривають. Пилосос 8, який керується інформаційно-вимірювальним блоком 4, через 30 сек. після включення автоматично виключається. Систему вважають герметичною, якщо протягом 3 хвилин після вирівнювання тиску не спостерігається зниження тиску за показами індикатора на дисплеї ПК більше ніж на 20 Па. Для припинення перевірки на герметичність на закладці натискають "Вимк." Для створення надлишкового тиску в системі створюють об'ємну витрату повітря, яка відповідає значенню мінімальній об'ємній витрати для лічильників, встановлених на робочому стенді. Вимикають мікрокомпесор 7 та закривають вентилі 19, 19а та 24, натискають кнопку "Провірка герметичності", оператор вводить максимальне значення тиску 1-500 Па через стрічку вводу цифрових даних, яка розміщена над кнопкою "Провірка герметичності". Включають мікрокомпесор 7. Мікрокомпесор 7, який керується автоматикою інформаційно-вимірювального блоку 4, виключиться після досягнення значення надлишкового тиску заданого оператором. Система вважається герметичною, якщо протягом 30 хвилин після вирівнювання тиску не спостерігається зниження тиску за показами індикатора більше ніж на 50 Па. Основні технічні дані та характеристики універсальної комп'ютеризованої системи повірки побутових лічильників газу наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Технічні характеристики Назва параметру 1 Діапазон об'ємних витрат, м3/год. 2 Границі допустимої відносної похибки вимірювання об'єму, % : - для ГСБ-М в діапазоні об'ємних витрат від 0,016 до 0,6 м3/год. - для РЛ-М в діапазоні об'ємних витрат від 0,8 до 6,0 м3/год. - для РЛ-М 10 в діапазоні об'ємних витрат від 6,0 до 16,0 м3/год. Значення 0,016-16,0 ±0,5 ±0,45 ±0,45 11 59038 12 Продовження таблиці 2 3 Номінальні параметри живлення: - напруга, В - частота, Гц 4 Споживна потужність, ВА, не більше 5 Час безперервної роботи за добу, год., не більше 6 Середній строк служби, років, не менше 7 Габаритні розміри (без ПК), мм, не більше 220±22 50±0,5 500 16 20 19007501350 Запропонована корисна модель дозволяє виконувати роботи з повірки побутових лічильників з високою точністю в автоматичному режимі. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 23 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