Спосіб повірки або калібрування лічильників рідини

Реферат: Спосіб повірки або калібрування лічильників рідини включає встановлення еталонного пристрою з регулюючою та запірною арматурою за допомогою приєднувального трубопроводу, розміщення блоку фото- або відеофіксації напроти відлікового механізму лічильника рідини, що піддається повірці або калібруванню, з'єднання за допомогою дротового або бездротового зв'язку блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою із електронним блоком управління, який синхронізує одночасне отримання даних від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою Потім забезпечують проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини, що піддається повірці або калібруванню, з одночасним отриманням початкових даних від цих пристроїв. Передають отримані дані в закодованому вигляді до місця обробки інформації або їх зберігають в закодованому вигляді на носії інформації, що або входить до складу електронного блока управління, або приєднується до нього. Здійснюють припинення проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини після закінчення процесу повірки або калібрування, від'єднання встановленого обладнання та обробку отриманих даних в місці обробки інформації. UA 101246 U (12) UA 101246 U UA 101246 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі вимірювальної техніки, а саме до способів повірки (перевірки) лічильників рідини, і може бути використана для повірки або калібрування лічильників рідини у різних галузях промисловості і комунальному господарстві. В різних галузях промисловості та у комунальному господарстві відомі і широко застосовуються лічильники рідин: води, нафти і нафтопродуктів та інших плинних речовин. За показами лічильників, які призначені для вимірювання об'єму або маси рідини, що проходить через трубопровід, проводиться облік та взаєморозрахунки між споживачами та постачальниками рідкого продукту. З огляду на це, повірка лічильників при випуску з виробництва та протягом експлуатації є обов'язковою умовою метрологічного нагляду за засобами вимірювання, причому, особливо важливе значення має повірка лічильників саме під час їх експлуатації. З метою забезпечення необхідної точності визначення метрологічних характеристик лічильників рідини приділяється особлива увага методам та засобам повірки лічильників, у тому числі у різних режимах роботи [D.W. Spitzer.Flow Measurement-Practical Guides for measurement and control. - New York, 1991]. В останній час особливу увагу приділяють повірочним установкам об'ємного типу, де покази лічильників порівнюються з об'ємом рідини, розрахованої за результатами її зважування, а також установкам об'ємно-масового типу. Повірка лічильників рідини таких типів проводиться в декількох режимах роботи: при мінімальному, перехідному і номінальному значеннях витрат Q, 3 м /с, рідини. При цьому однією з основних вимог до проливної установки є забезпечення постійного значення Q при будь-якому режимі роботи. Значення відхилення витрати рідини не повинно виходити за межі ±2 %. При проведенні повірки лічильника значення витрати рідини визначається за показами еталонного витратоміра. Витратомір зазвичай встановлюється на вимірювальній ділянці нагнітального трубопроводу до, або після лічильника, що підлягає повірці [Каргапольцев В.П. Что такое проливная установка и как она работает (Кировский Центр стандартизации и метрологии) http://www.rosteplo.ru/Techstat/statshablon.php?id=324]. Відомим способом повірки лічильників рідини є спосіб з використанням повірочної установки, що вимірює об'єм рідини за допомогою ваг, є установка за патентом України № 64748 на корисну модель, дата публікації 10.11.2011 p., яка включає резервуар для підготовки і зберігання рідини, ресивер-деаератор, циркуляційну помпу, нагнітальний трубопровід з вимірювальною ділянкою, обладнану комплектом встановлюваних пристосувань для кріплення принаймні одного лічильника, що повіряється, встановлений на ваговому пристосуванні приймальний бак, виконаний з можливістю прийому рідини, яка пройшла крізь лічильник, що повіряється, перемикач, зливний трубопровід для зливу рідини до резервуара для підготовки і зберігання рідини та зв'язану з ваговим пристосуванням, перемикачем і з циркуляційною помпою систему управління, що включає контролер, блок збору і обробки інформації та силовий блок, при цьому вагове пристосування обладнане електронним ваговим терміналом, зв'язаним з системою управління, виконаним з можливістю вимірювання витрати рідини, яка пройшла крізь лічильник, що повіряється, а система управліннявиконана з можливістю забезпечення підтримання постійної витрати рідини при проведенні повірки лічильника. Складовою зазначеного рішення є необхідність застосування додаткових витратомірних приладів на вимірювальній ділянці, що ускладнює конструкцію установки, збільшує час повірки лічильника та витрати рідини під час повірки. Також відомі способи з використанням проливних установок, в яких витрата рідини контролюється методом змінного перепаду тиску. В таких установках до нагнітального трубопроводу вбудовується витратомірний вузол, що включає звужувальний пристрій (наприклад - діафрагму) і диференціальний манометр, за допомогою якого визначають перепад тиску на діафрагмі (http://irvis.com.ua/spa.htm). Недоліками таких установок і способів, які вони реалізують, є збільшена довжина нагнітального трубопроводу, втрати тиску на діафрагмі, що приводять до необхідності підвищення потужності циркуляційної помпи і збільшення витрат електроенергії. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки способу повірки або калібрування лічильників рідини на місці експлуатації, який дозволяє мінімізувати час та вартість проведення повірки або калібрування лічильника рідини, дозволяє автоматично (без участі людини) отримати всю необхідну інформацію для проведення повірки або калібрування, зберегти її або передати до місця обробки інформації з використанням новітніх технологій, та, крім того, дозволяє запобігти втручанню в процес повірки або калібрування, що забезпечує отримання достовірних результатів. При проведенні повірки на стаціонарних проливних установках відносна похибка вимірювання об'єму води, що пройшла через лічильник, повинна контролюватись щонайменше 1 UA 101246 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на трьох режимах роботи лічильника (залежно від діапазону об'ємної витрати в якій працює лічильник). Ці режими встановлюються у відповідних точках нормованого діапазону вимірювань лічильника та дозволяють зробити висновок, чи не перевищує похибка лічильника нормовані границі допустимої відносної похибки. При проведенні калібрування на стаціонарних проливних установках відносна розширена невизначеність результатів вимірювання та відхилення показів лічильника від еталону оцінюється в режимах, що встановлюються користувачем лічильника. На стаціонарних проливних установках процес контролю відносної похибки лічильника проходить так: - лічильник (або декілька лічильників залежно від робочої ділянки проливної установки) встановлюється в робочу ділянку проливної установки; - після повного заповнення вимірювальної камери лічильника водою, а також видалення повітря з трубопроводів проливної установки оператор встановлює за допомогою регулюючої та запірної арматури необхідне значення витрати Qi, де і - номер точки діапазону вимірювань; - отік води зупиняється для отримання оператором початкових показів об'єму з лічильного механізму лічильника; - лежно від типу проливної установки, об'єм води, що пройшов по трубопроводу, може бути виміряний декількома способами (за допомогою ваг - метод вимірювання маси, мірників - метод вимірювання об'єму, або за допомогою еталонних витратомірів-лічильників - метод безпосереднього звірення); - момент старту тесту відкривається запірна арматура, вода проходить через лічильник та направляється, залежно від методу, в вимірювальну ділянку установки (мірники, баки на вагах, еталонні витратоміри-лічильники); - ісля проходження певного об'єму води через лічильник, потік води зупиняється; - ператор установки отримує кінцеві покази об'єму води з лічильника; - проводиться розрахунок об'єму води, що пройшла через лічильник: Vв=Vк-Vп, де Vп - початкове значення об'єму води, Vк - кінцеве значення об'єму води; - відносна похибка лічильника (або відхилення показів лічильника від еталону при калібруванні) розраховується за формулою: δ=((Vв-Ve)/Ve)100 %, де Ve - еталонне значення об'єму води; - після отримання результатів за об'ємної витрати Q j вимірювання проводять також за інших значень витрати; - отримавши таким чином щонайменше три значення відносної похибки виміряного об'єму на відповідних значеннях витрати, при повірці робиться висновок щодо придатності лічильника для подальшої експлуатації, а при калібруванні оцінюється значення розширеної невизначеності вимірювань. Поставлена задача за корисною моделлю, що заявляється, вирішується способом повірки або калібрування лічильників рідини, що включає наступні етапи: - з'єднання еталонного пристрою за допомогою приєднувального трубопроводу, до системи водопостачання, де розміщений лічильник, що підлягає повірці або калібруванню; - розміщення блока фото- або відеофіксації напроти відлікового механізму лічильника рідини, що піддається повірці або калібруванню, - з'єднання за допомогою дротового або бездротового зв'язку блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою із електронним блоком управління, який синхронізує одночасне отримання даних від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою, - встановлення необхідної витрати рідини, керуючись показами еталонного пристрою та за допомогою регулюючої арматури, - забезпечення проходження рідини та контроль за допомогою еталонного пристрою стабільності витрати, - забезпечення проходження без зупинки рідини із встановленою витратою крізь еталонний пристрій та крізь лічильник, що піддається повірці або калібруванню, з одночасним отриманням початкових даних у вигляді фотографії з еталонного пристрою та лічильника рідини, - передача отриманих даних та їх збереження на носії інформації, що входить до складу електронного блока управління або приєднується до нього, - контроль за витратою рідини та у момент проходження заданого об'єму рідини через еталонний пристрій, одночасне отримання даних від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою, 2 UA 101246 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - передача отриманих даних та їх збереження на носії інформації, що входить до складу електронного блока управління, або приєднується до нього, - припинення проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини, що повіряється або калібрується, після закінчення відповідного етапу, - передача отриманих даних в закодованому вигляді через канали бездротового чи дротового зв'язку до місця обробки інформації або їх збереження в закодованому вигляді на носії інформації, що або входить до складу електронного блока управління, або приєднується до нього. Спосіб, що заявляється, дозволяє провести повірку або калібрування лічильників рідини на місці експлуатації, мінімізувати час та вартість проведення повірки або калібрування лічильника рідини, автоматично (без участі людини) отримати всю необхідну інформацію для проведення повірки або калібрування, зберегти її або передати до центру обробки інформації з використанням новітніх технологій, та, крім того, дозволяє запобігти зловживанню під час проведення повірки та забезпечити отримання достовірних результатів. Основними конструктивними елементами для реалізації способу повірки або калібрування лічильників рідини, що заявляється, є електронний блок управління, еталонний пристрій та блок фото- або відеофіксації. За допомогою електронного блока управління управляють усім процесом повірки або калібрування, на нього передаються дані з еталонного пристрою та блока фото- або відеофіксації. Електронний блок управління зберігає отримані дані у спеціальному форматі за допомогою засобів кодування. Збереження отриманих даних здійснюють на носії інформації, який входить до складу електронного блока управління, або зовнішнього носія інформації, який приєднують до електронного блока управління. Так саме засоби для передачі отриманих даних можуть бути включені до складу електронного блока управління або приєднані до нього. Передача отриманих даних до центру обробки інформації може бути бездротовою, яка здійснюється під час отримання даних або через деякий проміжок часу, або за допомогою провідної технології (копіювання отриманих даних з носія інформації безпосередньо в місці обробки інформації). Кодування отриманих даних дозволяє перетворити відеодані у спеціальний формат (протокол даних) та відбувається за допомогою засобів кодування, які є частиною електронного блока управління або реалізовані у вигляді зовнішнього пристрою, що приєднаний до електронного блока управління. Еталонний пристрій може бути вибраний з групи, що включає еталонний витратомірлічильник, мірник з датчиками кінцевих положень, електронні ваги з баком тощо. Вибір еталонного пристрою залежить від способу вимірювання, який застосовується при повірці або калібруванні лічильників рідини. Це може бути спосіб безпосереднього звірення з еталонним витратоміром-лічильником, спосіб вимірювання маси за допомогою ваг, спосіб вимірювання об'єму за допомогою мірників тощо. Спосіб повірки або калібрування лічильника рідини відбувається стартом з хода. Потік води, що проходить через лічильник та еталонний пристрій, не зупиняється на початку тесту та в кінці, що дозволяє значно скоротити час вимірювання завдяки уникнення перехідних гідравлічних процесів на початку та в кінці вимірювання, які впливають на результати. Оскільки потік рідини, що проходить через установку та лічильник, не зупиняється, не розривається і не розділяється, то для будь-якої проміжної точки часу (в якій за визначенням електронного блока управління проводиться синхронізація) можуть існувати та бути отримані лише одні покази еталонного пристрою та лише одні покази лічильника. Покази лічильника отримують у вигляді фотографії за допомогою блока фото- або відеофіксації. Під час повірки або калібрування автоматично (без участі людини) отримують всі необхідні дані для проведення повірки або калібрування, а саме: - координати та час проведення повірки або калібрування (можливий зв'язок із супутниковою системою GPS); - фотографії лічильного механізму лічильника, що підлягає повірці або калібруванню, до початку робіт та в контрольних точках в процесі вимірювання; - значення об'єму, витрати та температури води, що пройшла через лічильник та еталонний пристрій при проведенні вимірювань. Спосіб, що заявляється, реалізують наступним чином. За допомогою приєднувального трубопроводу встановлюють еталонний пристрій з регулюючою та запірною арматурою, а далі, розміщують або закріплюють на спеціальному кронштейні блок фото- або відеофіксації напроти відлікового механізму лічильника рідини, що підлягає повірці чи калібруванню. 3 UA 101246 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Забезпечують дротовий або бездротовий зв'язок блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою із електронним блоком управління, який синхронізує одночасне отримання даних від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою. За допомогою регулюючої та запірної арматури забезпечують проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини, що підлягає повірці або калібруванню. За допомогою електронного блока одночасно отримують початкові значення від цих пристроїв. Отримані дані кодують та або відразу передають до місця обробки інформації, або зберігають в закодованому вигляді на носії інформації. Блок фото- або відеофіксації дозволяє отримувати певну кількість кадрів за секунду, кожний з яких містить повну інформацію про лічильник: заводський номер, рік виготовлення, тип лічильника, поточні покази тощо. Після проходження певного об'єму (визначений час повірки або калібрування) одночасно отримують дані від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою. Отримані дані так само кодують та або відразу передають до місця обробки інформації, або зберігають в закодованому вигляді на носії інформації. Після закінчення всіх тестів, визначених у методиках на повірку, чи встановлених користувачем лічильника при калібруванні, припиняють проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини, що підлягає повірці або калібруванню, та демонтують обладнання. Отримані дані в закодованому вигляді, якщо це не було зроблено під час проведення повірки, передають до місця обробки інформації через канали бездротового зв'язку або отримані дані на носії інформації передають безпосередньо до місця обробки інформації. В разі проведення повірки - у місці обробки інформації дані щодо лічильника аналізує, після їх декодування, державний повірник, який, за результатами обчислень, видає відповідний документ про придатність або непридатність лічильника води. Реалізований спосіб повірки або калібрування лічильників рідини без демонтажу, який оснований на методі фото- або відеофіксації дозволяє зменшити собівартість робіт, автоматично (без участі людини) отримати всю необхідну інформацію з забезпеченням гарантування достовірності результатів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб повірки або калібрування лічильників рідини, що включає наступні етапи: - встановлення еталонного пристрою з регулюючою та запірною арматурою за допомогою приєднувального трубопроводу, - розміщення блока фото- або відеофіксації напроти відлікового механізму лічильника рідини, що піддається повірці або калібруванню, - з'єднання за допомогою дротового або бездротового зв'язку блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою із електронним блоком управління, який синхронізує одночасне отримання даних від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою, - забезпечення проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини, що піддається повірці або калібруванню, з одночасним отриманням початкових даних від цих пристроїв, - передача отриманих даних в закодованому вигляді до місця обробки інформації або їх збереження в закодованому вигляді на носії інформації, що або входить до складу електронного блока управління, або приєднується до нього; - контроль за витратою рідини та у момент проходження заданого об'єму рідини через еталонний пристрій одночасне отримання даних від блока фото- або відеофіксації та еталонного пристрою, - бездротова передача отриманих даних в закодованому вигляді до місця обробки інформації або їх збереження в закодованому вигляді на носії інформації, що або входить до складу електронного блока управління, або приєднується до нього; - передача отриманих даних в закодованому вигляді до місця обробки інформації через канали бездротового зв'язку або копіювання отриманих даних з носія інформації безпосередньо в місці обробки інформації; - припинення проходження рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини після закінчення процесу повірки або калібрування, від'єднання встановленого обладнання, - обробка отриманих даних в місці обробки інформації. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що еталонний пристрій вибирають з групи, що включає еталонний витратомір-лічильник, мірник з датчиками кінцевих положень, ваги з баком тощо. 4 UA 101246 U 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що дані з еталонного пристрою та блока фотоабо відеофіксації отримують автоматично та одночасно, без зупинки проходження потоку рідини через еталонний пристрій та лічильник рідини, на якому встановлений блок фото- або відеофіксації. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5