EA034736B1 - Metrological stand for verification and calibration of level meters and level alarms - Google Patents

Metrological stand for verification and calibration of level meters and level alarms Download PDF

Info

Publication number
EA034736B1
EA034736B1 EA201990990A EA201990990A EA034736B1 EA 034736 B1 EA034736 B1 EA 034736B1 EA 201990990 A EA201990990 A EA 201990990A EA 201990990 A EA201990990 A EA 201990990A EA 034736 B1 EA034736 B1 EA 034736B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stand
level
reflector
precision
fixed
Prior art date
Application number
EA201990990A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201990990A1 (en
Inventor
Елена Витальевна Фокина
Никита Викторович Фёдоров
Андрей Геннадьевич Николаев
Сергей Николаевич Агафонов
Антон Евгеньевич Шашуков
Original Assignee
Ао "Теккноу"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ао "Теккноу" filed Critical Ао "Теккноу"
Publication of EA201990990A1 publication Critical patent/EA201990990A1/en
Publication of EA034736B1 publication Critical patent/EA034736B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/20Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of apparatus for measuring liquid level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume

Abstract

The invention relates to measuring equipment and is intended for verification, calibration, graduation and other metrological tests of level meters and level alarms. A stand to check level gauges or level alarms, including a linear part with elements for connecting level indicators to be verified and a movable part, the linear part formed by metal profiles fixed to supports; in addition, the stand contains a reflector and means to move the reflector in a horizontal plane along the stationary linear part of the stand, while the calibrated level alarm or level gauge is installed in such a way that its horizontal axis is perpendicular to the plane of the reflector, characterized in that the instrument cabinet with a metal shield is rigidly fixed on the linear part to connect the level alarm or level gauge; and precision guide rails are mounted to move the rigid milled base on four precision trolleys along them; the movable part has a support frame rigidly fixed to it, its movement executed by a precision step drive using a reinforced toothed polyurethane belt, a reflector fixed on the support, the stand having a high-precision laser interferometer or laser range finder installed on an optical adjustable platform to measure the distance from the fixed metal shield to the movable reflector; the optical axis of the laser interferometer or laser range finder is set strictly perpendicular to the supporting frame, metal profiles are rigidly fixed to the adjustable supports, and a metering block is set on the stand to control ambient temperature, humidity and pressure.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для поверки, калибровки, градуировки и прочих метрологических испытаний уровнемеров и сигнализаторов уровня.The invention relates to measuring equipment and is intended for verification, calibration, calibration and other metrological tests of level meters and level switches.

Известен стенд регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров (патент RU 2298770, МПК G01F 25/00, опубл. 10.05.2007 г.), который содержит стойку, выполненную с возможностью крепления уровнемера, опору, плоский отражатель, закрепленный на опоре, устройство горизонтального перемещения, выполненное с платформой, средство измерения расстояния от выбранного начала отсчета до плоского отражателя, дополнительный отражатель и экран из радиопоглощающего материала. Опора размещена на платформе устройства горизонтального перемещения для изменения расстояния (S) от начала отсчета (О) до плоского отражателя. Экран установлен на средстве горизонтального его перемещения, выполненного в виде тележки, жестко связанной соединителем с устройством горизонтального перемещения. Дополнительный отражатель смонтирован на стойке и выполнен в виде поверхности второго порядка. Для уменьшения отражений от дополнительного отражателя введены два вспомогательных экрана в виде штор из радиопоглощающего материала.A well-known stand for adjustment and verification of radar level gauges (patent RU 2298770, IPC G01F 25/00, publ. 05/10/2007), which contains a stand made with the possibility of mounting the level gauge, support, a flat reflector mounted on a support, a horizontal movement device, made with the platform, a means of measuring the distance from the selected reference point to a flat reflector, an additional reflector and a screen of radar absorbing material. The support is placed on the platform of the horizontal movement device to change the distance (S) from the reference point (O) to the flat reflector. The screen is mounted on a means of horizontal movement thereof, made in the form of a cart rigidly connected by a connector to a horizontal movement device. An additional reflector is mounted on a stand and made in the form of a second-order surface. To reduce reflections from an additional reflector, two auxiliary screens are introduced in the form of curtains made of radar absorbing material.

Недостаток известного стенда заключается в сложности конструкции, обусловленной наличием дополнительного отражателя и нескольких экранов, низкая точность определения расстояния до плоскости отражателя.A disadvantage of the known stand is the complexity of the design, due to the presence of an additional reflector and several screens, low accuracy of determining the distance to the plane of the reflector.

Известен стенд регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров (патент RU 2655750, МПК G01F 25/00, опубл. 29.05.2018 г.), который содержит стойку для крепления уровнемера, устройство формирования и обработки сигналов, ЛПЭЭ и антенну, опору, плоский отражатель, расположенный перпендикулярно прямой, проходящей через центры плоского отражателя и раскрыва антенны, устройство горизонтального перемещения, средство измерения расстояния и съемную дополнительную ЛПЭЭ из набора ЛПЭЭ с дискретным изменением электродинамической длины.A known stand for the adjustment and calibration of radar level gauges (patent RU 2655750, IPC G01F 25/00, publ. May 29, 2018), which contains a rack for mounting the level gauge, a device for generating and processing signals, LET and antenna, support, a flat reflector located perpendicular to the straight line passing through the centers of the flat reflector and the aperture of the antenna, a horizontal displacement device, a distance measuring tool and a removable additional LETE from the LETE set with a discrete change in the electrodynamic length.

Недостаток известного стенда заключается в сложности конструкции. Известный стенд имеет недостаточную точность измерения в широком диапазоне дальностей.The disadvantage of this stand is the complexity of the design. A well-known stand has insufficient measurement accuracy in a wide range of ranges.

Известен стенд для поверки уровнемеров (патент RU 140028, МПК G01F 25/00, опубл. 27.04.2014 г.), содержащий неподвижную и подвижную части с закрепленными на каждой из них основаниями, измеритель расстояния от подвижной части до неподвижной в виде измерительной ленты, средство считывания показателей измерителя, при этом на основании неподвижной части жестко закреплен поверяемый уровнемер, а на основании подвижной части закреплен отражатель, причем поверяемый уровнемер установлен таким образом, что его горизонтальная ось перпендикулярна плоскости отражателя, имеется средство для перемещения отражателя в горизонтальной плоскости по неподвижной линейной части стенда, снабженное элементами фиксации его в неподвижном состоянии в заданных точках и включающее в себя подвижную часть, на которой закреплено основание с отражателем, и направляющие для его перемещения в виде алюминиевых профилей, закрепленных на опорах и служащих ложементом для укладки измерительной ленты, натяжение которой обеспечивается грузом. Стенд снабжен температурными датчиками, в основании неподвижной части стенда расположен датчик положения, а в качестве средства считывания показателей измерителя использован линейный энкодер. Принято за прототип.A known bench for checking level gauges (patent RU 140028, IPC G01F 25/00, publ. 04/27/2014), containing a fixed and moving part with bases fixed to each of them, a distance meter from the moving part to the fixed in the form of a measuring tape, means for reading the indicators of the meter, while on the basis of the fixed part the calibrated level gauge is rigidly fixed, and on the base of the movable part a reflector is fixed, and the calibrated level gauge is mounted so that its horizontal axis is perpendicular to the plane of reflection resident, there is a means for moving the reflector in a horizontal plane along the stationary linear part of the stand, equipped with elements for fixing it in a fixed state at predetermined points and including a movable part on which a base with a reflector is fixed, and guides for its movement in the form of aluminum profiles, fixed on supports and serving as a tool tray for laying the measuring tape, the tension of which is provided by the load. The stand is equipped with temperature sensors, a position sensor is located at the base of the fixed part of the stand, and a linear encoder is used as a means of reading meter readings. Taken as a prototype.

Недостаток прототипа заключается в необходимом жестком постоянном контроле параметров температуры на всей длине стенда; из-за расположения эталонной измерительной линейки (вдоль направляющей, на удалении от оси измерения) снижается точность позиционирования подвижной части относительно неподвижной; сильная зависимость измерения расстояния от кривизны направляющих; погрешность измерения расстояния в зависимости от кривизны второй направляющей, не имеющей магнитной линейки, вследствие чего точность поверок, градуировкой, калибровок датчиков уменьшается.The disadvantage of the prototype is the necessary rigid constant monitoring of temperature parameters along the entire length of the stand; due to the location of the reference measuring ruler (along the guide, away from the measurement axis), the accuracy of the positioning of the moving part relative to the stationary decreases; strong dependence of distance measurement on the curvature of the guides; the error in measuring the distance, depending on the curvature of the second guide, which does not have a magnetic ruler, as a result of which the accuracy of calibration, calibration, and sensor calibrations decreases.

Задачей изобретения является снижение погрешности поверки, калибровки и градуировки сигнализаторов уровня и уровнемеров.The objective of the invention is to reduce the error of verification, calibration and calibration of level switches and level gauges.

Технический результат - повышение точности измерения положения несущей рамы относительно металлического щита; снижение погрешности измерения до необходимой величины; снижение общей погрешности поверки, калибровки или градуировки сигнализаторов уровня и уровнемеров.EFFECT: increased accuracy of measuring the position of a supporting frame relative to a metal shield; reduction of measurement error to the required value; reduction of the total error of verification, calibration or calibration of level switches and level gauges.

Задача решается, а технический результат достигается стендом для поверки уровнемеров или сигнализаторов уровня, включающим линейную часть с элементами для подсоединения поверяемых сигнализаторов уровня или уровнемеров и подвижную часть, при этом линейная часть представлена в виде металлических профилей, закрепленных на опорах, кроме того, стенд содержит отражатель и средства для перемещения отражателя в горизонтальной плоскости по неподвижной линейной части стенда, причем поверяемый сигнализатор уровня или уровнемер установлен таким образом, что его горизонтальная ось перпендикулярна плоскости отражателя. В отличие от прототипа на линейной части жестко закреплена тумба приборная с металлическим щитом для подсоединения сигнализатора уровня или уровнемера, а также смонтированы прецизионные направляющие рельсы для перемещения жесткого фрезерованного основания посредством четырех прецизионных тележек, а на подвижной части жестко закреплена несущая рама, перемещение которой осуществляется посредством прецизионного шагового привода с помощью армированного зубчатого полиуретанового ремня, и на которой закреплен отражатель, причем для измерения расстояния от неподвижного металлического щита до перемещаемого отражателя стенд содержит высокоточный лазерный интерферометр или лазерный дальномер, установленный на оптиче- 1 034736 скую регулируемую платформу, при этом оптическая ось лазерного интерферометра или лазерного дальномера расположена строго перпендикулярно несущей раме, а металлические профили жестко закреплены на регулируемых опорах, причем в состав стенда введен измерительный блок для контроля за температурой, влажностью и давлением окружающей среды.The problem is solved, and the technical result is achieved by a stand for checking level gauges or level gauges, including a linear part with elements for connecting verified level gauges or level gauges and a moving part, while the linear part is presented in the form of metal profiles fixed to supports, in addition, the stand contains a reflector and means for moving the reflector in a horizontal plane along the stationary linear part of the stand, and the level indicator to be verified or the level gauge is set so in such a way that its horizontal axis is perpendicular to the plane of the reflector. In contrast to the prototype, the instrument cabinet with a metal shield is rigidly fixed on the linear part to connect a level switch or level gauge, and precision guide rails are mounted to move the rigid milled base with four precision trolleys, and on the moving part there is a rigid support frame, which is moved by precision stepper drive with a reinforced toothed polyurethane belt, and on which a reflector is fixed, and for measuring the distance from the fixed metal shield to the movable reflector, the stand contains a high-precision laser interferometer or laser range finder mounted on an optical adjustable platform, the optical axis of the laser interferometer or laser range finder is located strictly perpendicular to the supporting frame, and metal profiles are rigidly fixed to adjustable supports, moreover, a measuring unit was introduced into the stand to control temperature, humidity and ambient pressure.

Согласно изобретению при использовании лазерного интерферометра на прецизионных направляющих рельсах линейной части установлен реперный датчик для определения точки отсчёта;According to the invention, when using a laser interferometer, a reference sensor is installed on the precision guide rails of the linear part to determine the reference point;

при использовании лазерного интерферометра на несущей раме закреплен линейный ретрорефлектор;when using a laser interferometer, a linear retroreflector is fixed on the supporting frame;

лазерный интерферометр через оптическую регулируемую платформу жестко закреплен к полу посредством тумбы, не связанной с основной рамой стенда;a laser interferometer through an optical adjustable platform is rigidly fixed to the floor by means of a pedestal that is not connected with the main frame of the stand;

стенд снабжен температурными датчиками, датчиками давления и влажности;the stand is equipped with temperature sensors, pressure and humidity sensors;

использован прецизионный шаговый привод СПШ20-34080;used precision step drive SPSh20-34080;

для работы с контактными (ёмкостными) уровнемерами стенд содержит трос контактного (ёмкостного) уровнемера, натяжение которого осуществляется с помощью электрической лебедки с датчиком натяжения, установленной на тумбу.To work with contact (capacitive) level gauges, the stand contains a cable of a contact (capacitive) level gauge, the tension of which is carried out using an electric winch with a tension sensor mounted on the pedestal.

Технический результат достигается следующим.The technical result is achieved as follows.

Перемещение несущей рамы осуществляется с помощью прецизионного шагового привода (в частности, СПШ20-34080), обеспечивающего точность позиционирования несущей рамы с точностью до 0,1 мм при использовании лазерного интерферометра и 0,3 мм при использовании лазерного дальномера, кроме того, шаговый привод обеспечивает неподвижную фиксацию несущей рамы в заданной позиции. Для обеспечения плавности хода несущей рамы и исключения ее перемещения в фиксированной позиции перемещение осуществляется с помощью армированного зубчатого полиуретанового ремня.The support frame is moved using a precision step drive (in particular, SPSh20-34080), which ensures the accuracy of the support frame positioning with an accuracy of 0.1 mm when using a laser interferometer and 0.3 mm when using a laser range finder, in addition, the step drive provides fixed fixation of the supporting frame in a given position. To ensure the smooth running of the carrier frame and to prevent its movement in a fixed position, the movement is carried out using a reinforced toothed polyurethane belt.

Применение в составе стенда лазерного интерферометра или лазерного дальномера, прецизионного шагового привода вместе с армированным зубчатым полиуретановым ремнем обеспечивают точность позиционирования несущей рамы, жесткую фиксацию в заданной координате с последующим измерением расстояния между неподвижным металлическим щитом и несущей рамой с точностью 0,1 мм при использовании лазерного интерферометра и 0,3 мм при использовании лазерного дальномера; снижение общей погрешности поверки, калибровки или градуировки датчиков или сигнализаторов уровня до величины не хуже 0,3 мм при использовании лазерного интерферометра и 1 мм при использовании лазерного дальномера на всей длине стенда.The use of a laser interferometer or laser range finder, a precision stepper drive together with a reinforced toothed polyurethane belt, as a part of the stand, ensure the accuracy of the positioning of the support frame, rigid fixation in the given coordinate, followed by measuring the distance between the fixed metal shield and the support frame with an accuracy of 0.1 mm when using a laser interferometer and 0.3 mm when using a laser rangefinder; reduction of the total error of calibration, calibration or calibration of sensors or level sensors to a value of no worse than 0.3 mm when using a laser interferometer and 1 mm when using a laser range finder along the entire length of the stand.

Применение лазерного интерферометра, кроме того, позволяет контролировать кривизну пути, а следовательно, и смещение несущей рамы относительно оси поверяемого датчика в пространстве и компенсировать данное смещение с помощью программных средств; проверять состояние стенда на прямолинейность; регулировать прямолинейность стенда на основании показаний интерферометра и регулируемых оснований линейной части до величин, необходимых для поверки, калибровки и градуировки сигнализаторов уровня и уровнемеров.The use of a laser interferometer, in addition, allows you to control the curvature of the path, and therefore the offset of the carrier frame relative to the axis of the sensor being verified in space, and to compensate for this offset by software; check the condition of the stand for straightness; adjust the straightness of the stand on the basis of the testimony of the interferometer and the adjustable bases of the linear part to the values necessary for verification, calibration and calibration of level switches and level gauges.

Применение лазерного дальномера позволяет, кроме того, производить более простой обсчет результата с помощью программного обеспечения.The use of a laser rangefinder allows, in addition, to produce a simpler calculation of the result using software.

На фиг. 1 приведена функциональная схема стенда для работы с ультразвуковыми и радиолокационными уровнемерами и сигнализаторами уровня;In FIG. 1 shows a functional diagram of the stand for working with ultrasonic and radar level gauges and level switches;

на фиг. 2 - функциональная схема стенда для работы с контактными (ёмкостными) уровнемерами и сигнализаторами уровня.in FIG. 2 - functional diagram of the stand for working with contact (capacitive) level gauges and level switches.

На чертежах обозначеноIn the drawings indicated

- линейная часть стенда,- the linear part of the stand,

- прецизионные направляющие рельсы,- precision guide rails,

- металлический щит с универсальным креплением для различных датчиков,- a metal shield with universal mount for various sensors,

- несущая рама,- supporting frame

- отражатель,- reflector

- жесткое фрезерованное основание,- rigid milled base,

- лазерный интерферометр или лазерный дальномер,- laser interferometer or laser range finder,

- оптическая регулируемая платформа,- optical adjustable platform,

- оптическая ось измерения интерферометра или лазерного дальномера,- the optical axis of the measurement of the interferometer or laser range finder,

- линейный ретрорефлектор,- linear retroreflector,

- поверяемый уровнемер или сигнализатор уровня,- verifiable level gauge or level indicator,

- тумба приборная,- instrument cabinet

- армированный зубчатый полиуретановый ремень,- reinforced toothed polyurethane belt,

- прецизионный шаговый привод,- precision stepper drive,

- тумба, посредством которой лазерный интерферометр закреплен к полу,- a stand by means of which a laser interferometer is fixed to the floor,

- электрическая лебедка с датчиком натяжения,- an electric winch with a tension sensor,

- тумба, на которую установлена лебедка,- the stand on which the winch is mounted,

- прецизионные тележки,- precision trolleys,

- 2 034736- 2 034736

- измерительный блок,- measuring unit,

- реперный датчик,- reference sensor

- трос контактного (ёмкостного) уровнемера.- cable contact (capacitive) level gauge.

Заявляемый стенд работает следующим образом.The inventive stand works as follows.

Линейная часть стенда 1 представлена в виде металлических профилей, закрепленных на жестко закрепленных регулируемых опорах, обеспечивающих их установку и регулировку в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Определение местоположения отражательной поверхности происходит путем определения местоположения несущей рамы 4 относительно неподвижного металлического щита 3 с использованием лазерного интерферометра или лазерного дальномера 7. На линейной части 1 смонтированы прецизионные направляющие рельсы 2, по которым с помощью четырех прецизионных тележек 18 перемещается жесткое фрезерованное основание 6, на котором, в свою очередь, смонтировано все передвижное оборудование. На металлическом щите 3 прочно закреплен поверяемый сигнализатор уровня или уровнемер 11; на несущей раме 4 подвижной части закреплен отражатель 5, причем поверяемый сигнализатор уровня и уровнемер 11 установлен таким образом, что его горизонтальная ось перпендикулярна плоскости отражателя 5. Несущая рама 4 предназначена для перемещения отражателя 5 в горизонтальной плоскости по рельсам 2.The linear part of the stand 1 is presented in the form of metal profiles fixed on rigidly fixed adjustable supports, ensuring their installation and adjustment in horizontal and vertical planes. The location of the reflective surface is determined by determining the location of the supporting frame 4 relative to the fixed metal shield 3 using a laser interferometer or laser range finder 7. On the linear part 1, precision guide rails 2 are mounted, along which a rigid milled base 6 is moved using four precision trolleys 18, which, in turn, mounted all mobile equipment. A verifiable level switch or level gauge 11 is firmly fixed to the metal shield 3; a reflector 5 is mounted on the carrier frame 4 of the movable part, and the level indicator to be calibrated and the level gauge 11 are mounted so that its horizontal axis is perpendicular to the plane of the reflector 5. The carrier frame 4 is designed to move the reflector 5 in a horizontal plane along the rails 2.

Измерение расстояния от неподвижного металлического щита 3 до перемещаемого отражателя 5 осуществляется с помощью высокоточного лазерного интерферометра или лазерного дальномера 7, установленного на оптическую регулируемую платформу 8. Оптическая ось 9 расположена строго перпендикулярно несущей раме 4 и отражателю 5.The distance from the fixed metal shield 3 to the movable reflector 5 is measured using a high-precision laser interferometer or laser range finder 7 mounted on an optical adjustable platform 8. The optical axis 9 is located strictly perpendicular to the supporting frame 4 and reflector 5.

Для компенсации дрейфа измерений от изменения температуры, давления и влажности в состав стенда введен измерительный блок 19 для контроля за температурой, влажностью и давлением окружающей среды.To compensate for the drift of measurements from changes in temperature, pressure and humidity, a measuring unit 19 was introduced into the composition of the stand for monitoring temperature, humidity and ambient pressure.

Неподвижный металлический щит 3 имеет универсальную систему крепления (фрезерованная металлическая плита толщиной 16 мм с универсальными закладными) для установки различных видов уровнемеров.The fixed metal shield 3 has a universal fastening system (a milled metal plate 16 mm thick with universal mortgages) for installing various types of level gauges.

Перемещение несущей рамы 4 осуществляется с помощью прецизионного шагового привода (в частности, СПШ20-34080) 14, обеспечивающего точность позиционирования несущей рамы 4 с точностью до 0,1 мм при использовании лазерного интерферометра и 0,3 мм при использовании лазерного дальномера, кроме того, шаговый привод обеспечивает неподвижную фиксацию несущей рамы в заданной позиции.The support frame 4 is moved using a precision stepper drive (in particular, SPSh20-34080) 14, which ensures the accuracy of the support of the support frame 4 with an accuracy of 0.1 mm when using a laser interferometer and 0.3 mm when using a laser rangefinder, in addition, a stepper drive provides a fixed fixation of the carrier frame in a given position.

Для обеспечения плавности хода несущей рамы 4 и исключения ее перемещения в фиксированной позиции перемещение осуществляется с помощью армированного зубчатого полиуретанового ремня.To ensure smooth running of the supporting frame 4 and to prevent its movement in a fixed position, the movement is carried out using a reinforced toothed polyurethane belt.

Принцип имитации воспроизведения единицы уровня основан на передвижении отражательной поверхности по неподвижной линейной части 1 стенда на заданное расстояние.The principle of simulating the reproduction of a level unit is based on the movement of the reflective surface along the stationary linear part 1 of the stand at a given distance.

Поверка осуществляется следующим образом.Verification is as follows.

Поверяемый сигнализатор уровня или уровнемер 11 жестко крепится в горизонтальном положении на неподвижном металлическом щите 3. Установка датчика обеспечивается таким образом, что плоскость металлического щита 3 параллельна, а его горизонтальная ось - перпендикулярна плоскости отражателя 5.A calibrated level switch or level gauge 11 is rigidly mounted in a horizontal position on a fixed metal shield 3. The sensor is installed in such a way that the plane of the metal shield 3 is parallel and its horizontal axis is perpendicular to the plane of the reflector 5.

После установки поверяемого сигнализатора уровня или уровнемера начинается процесс калибровки/поверки в соответствии с методикой поверки на данный датчик. Следующим шагом необходимо подать питание на стенд, на сигнализатор уровня или уровнемер и настроить параметр снимаемого сигнала. После запуска происходит автоматический опрос всех подключенных интерфейсов (прецизионный шаговый привод, лазерный интерферометр или лазерный дальномер, сигнал с поверяемого сигнализатора уровня или уровнемера, через интерфейсный модуль), проверка параметров температуры, давления, влажности.After installing the level indicator or level gauge to be verified, the calibration / verification process begins in accordance with the calibration procedure for this sensor. The next step is to supply power to the stand, to the level switch or level gauge and configure the parameter of the recorded signal. After start-up, an automatic interrogation of all connected interfaces takes place (a precision stepper drive, a laser interferometer or a laser range finder, a signal from a level indicator or level gauge being verified, through an interface module), and temperature, pressure, and humidity parameters are checked.

В случае применения лазерного интерферометра 7 он через оптическую регулируемую платформу 8 жестко закреплен к полу посредством тумбы 15, тумба отвязана от основной рамы стенда. Кроме того, для работы лазерного интерферометра 7 на несущую раму 4 установлен линейный ретрорефлектор 10 для работы с интерферометром. В случае применения лазерного интерферометра необходимо произвести первичную калибровку стенда для определения абсолютного пространственного положения отражателя 5 (производится с использованием реперного датчика 20, обеспечивающего калибровку расстояния между металлическим щитом 3 и рамой 4 с точностью не хуже 0,1 мм). Далее оператор выбирает тип сигнализатора уровня или уровнемера (бесконтактный, контактный), задает диапазон измерений уровня (согласно паспортным данным), исходя из методики поверки назначает количество проходов и точек (координат), по которым происходит поверка. Позиционирование отражателя 5 в заданной координате происходит с помощью прецизионного шагового привода и по данным с лазерного интерферометра с общей погрешностью не более 0,3 мм. Данное абсолютное значение сличается с показаниями сигнализатора уровня и заносится в автоматически формируемый протокол. На основании протокола поверки и паспортных данных на сигнализатор уровня выносится заключение о пригодности к использованию.In the case of using a laser interferometer 7, it is rigidly fixed to the floor through an optical adjustable platform 8 by means of a pedestal 15, the pedestal is untied from the main frame of the stand. In addition, for the operation of the laser interferometer 7, a linear retroreflector 10 is installed on the supporting frame 4 for operation with the interferometer. In the case of using a laser interferometer, it is necessary to perform initial calibration of the stand to determine the absolute spatial position of the reflector 5 (performed using a reference sensor 20, which calibrates the distance between the metal shield 3 and frame 4 with an accuracy of no worse than 0.1 mm). Next, the operator selects the type of level switch or level gauge (non-contact, contact), sets the range of level measurements (according to the passport data), and, based on the verification methodology, assigns the number of passes and points (coordinates) by which the verification takes place. The positioning of the reflector 5 in a given coordinate is carried out using a precision stepper drive and according to data from a laser interferometer with a total error of not more than 0.3 mm. This absolute value is compared with the readings of the level switch and is entered in the automatically generated protocol. On the basis of the verification protocol and passport data, a conclusion on the suitability for use is made to the level switch.

Применение лазерного интерферометра позволяет достичь точности поверки (суммарной погрешThe use of a laser interferometer allows one to achieve verification accuracy (total error

- 3 034736 ности), калибровки и градуировки стенда до величин не более 0,3 мм на всей длине.- 3 034736), calibration and calibration of the stand to values not more than 0.3 mm over the entire length.

1. Повысить точность измерения положения несущей рамы относительно металлического щита 3 с точностью не хуже 0,1 мм.1. To increase the accuracy of measuring the position of the supporting frame relative to the metal shield 3 with an accuracy of not worse than 0.1 mm.

2. Контролировать кривизну пути, а следовательно, и смещение несущей рамы относительно оси поверяемого сигнализатора уровня или уровнемера в пространстве и компенсировать данное смещение с помощью программных средств.2. To control the curvature of the path, and therefore the displacement of the carrier frame relative to the axis of the level indicator or level gauge in space to be verified, and to compensate for this displacement using software.

3. Проверять состояния стенда на прямолинейность.3. Check the status of the stand for straightness.

4. Регулировать прямолинейность стенда на основании показаний лазерного интерферометра и регулируемых оснований линейной части до величин, необходимых для поверки, калибровки и градуировки уровнемеров и сигнализаторов уровня.4. To adjust the straightness of the stand on the basis of the readings of the laser interferometer and the adjustable bases of the linear part to the values necessary for verification, calibration and calibration of level meters and level alarms.

5. Расположение оси лазерного интерферометра в непосредственной близости к оси поверяемого (калибруемого) датчика (сигнализатора) уровня или уровнемера позволяет снизить погрешность измерения до необходимой величины.5. The location of the axis of the laser interferometer in close proximity to the axis of the calibrated (calibrated) level sensor (signaling device) or level gauge allows to reduce the measurement error to the required value.

6. Точность поверки, калибровки или градуировки уровнемеров или сигнализаторов уровня до величины не хуже 0,3 мм на всей длине.6. The accuracy of verification, calibration or calibration of level gauges or level switches to a value not worse than 0.3 mm over the entire length.

В зависимости от характеристик сигнализаторов уровня или уровнемеров (погрешностей их измерений) и требований к точности стенда допускается использование вместо лазерного интерферометра лазерного дальномера. При этом точность поверки (суммарная погрешность), калибровки и градуировки стенда снижается до 1 мм на всей длине.Depending on the characteristics of level switches or level meters (measurement errors) and the accuracy requirements of the bench, a laser rangefinder can be used instead of a laser interferometer. At the same time, the accuracy of verification (total error), calibration and calibration of the stand is reduced to 1 mm over the entire length.

В случае использования лазерного дальномера первичная калибровка стенда для определения абсолютного пространственного положения отражателя 5 не требуется. Оператор после опроса всех устройств и интерфейсов сразу переходит к выбору типа сигнализатора уровня и уровнемера, задачи диапазона измерений, назначает количество проходов и точек (координат), по которым происходит поверка. Позиционирование отражателя 5 в заданной координате происходит с помощью прецизионного шагового привода и по данным с лазерного дальномера с общей погрешностью не более 1 мм. Данное абсолютное значение сличается с показаниями сигнализатора уровня или уровнемера и заносится в автоматически формируемый протокол. На основании протокола поверки и паспортных данных на сигнализатор уровня или уровнемер выносится заключение о пригодности к использованию.In the case of using a laser rangefinder, primary calibration of the stand to determine the absolute spatial position of the reflector 5 is not required. After polling all devices and interfaces, the operator immediately proceeds to the choice of the type of level switch and level gauge, the task of the measurement range, assigns the number of passes and points (coordinates) by which calibration is performed. The positioning of the reflector 5 in a given coordinate occurs using a precision step drive and according to the data from the laser range finder with a total error of not more than 1 mm. This absolute value is compared with the readings of the level switch or level gauge and is entered in the automatically generated protocol. On the basis of the verification protocol and passport data, a conclusion on suitability for use is made to the level switch or level gauge.

Применение лазерного дальномера позволяетThe use of a laser rangefinder allows

1) экономически более выгодное применение,1) economically more profitable application,

2) расположение оси лазерного дальномера в непосредственной близости к оси поверяемого (калибруемого) уровнемера, сигнализатора уровня позволяет снизить погрешность измерения до необходимой величины,2) the location of the axis of the laser rangefinder in close proximity to the axis of the calibrated (calibrated) level meter, level indicator allows you to reduce the measurement error to the required value,

3) простота работы стенда. В частности, отпадает необходимость калибровки расстояния между неподвижным металлическим щитом 3 и подвижной рамой 4 с помощью реперного датчика 20,3) simplicity of the stand. In particular, there is no need to calibrate the distance between the fixed metal shield 3 and the movable frame 4 using the reference sensor 20,

4) простота обсчета результата с помощью программного обеспечения,4) ease of calculation of the result using software,

5) точность поверки, калибровки или градуировки уровнемеров или сигнализаторов уровня до величины не хуже 1 мм на всей длине,5) the accuracy of verification, calibration or calibration of level gauges or level switches to a value not worse than 1 mm over the entire length,

6) отсутствие жестких требований к контролю за климатическими параметрами.6) the lack of strict requirements for monitoring climate parameters.

Claims (7)

1. Стенд для поверки уровнемеров или сигнализаторов уровня, включающий линейную часть с элементами для подсоединения поверяемых сигнализаторов уровня и подвижную часть, при этом линейная часть представлена в виде металлических профилей, закрепленных на опорах, кроме того, стенд содержит отражатель и средства для перемещения отражателя в горизонтальной плоскости по неподвижной линейной части стенда, причем поверяемый сигнализатор уровня или уровнемер установлен таким образом, что его горизонтальная ось перпендикулярна плоскости отражателя, отличающийся тем, что на линейной части жестко закреплена тумба приборная с металлическим щитом для подсоединения сигнализатора уровня или уровнемера, а также смонтированы прецизионные направляющие рельсы для перемещения жесткого фрезерованного основания посредством четырех прецизионных тележек, а на подвижной части жестко закреплена несущая рама, перемещение которой осуществляется посредством прецизионного шагового привода с помощью армированного зубчатого полиуретанового ремня, и на которой закреплен отражатель, причем для измерения расстояния от неподвижного металлического щита до перемещаемого отражателя стенд содержит высокоточный лазерный интерферометр или лазерный дальномер, установленный на оптическую регулируемую платформу, при этом оптическая ось лазерного интерферометра или лазерного дальномера расположена строго перпендикулярно несущей раме, а металлические профили жестко закреплены на регулируемых опорах, причем в состав стенда введен измерительный блок для контроля за температурой, влажностью и давлением окружающей среды.1. A stand for checking level gauges or level indicators, including a linear part with elements for connecting verified level indicators and a moving part, the linear part being presented in the form of metal profiles fixed to supports, in addition, the stand contains a reflector and means for moving the reflector in horizontal plane along the stationary linear part of the stand, and the level indicator to be verified or the level gauge is installed so that its horizontal axis is perpendicular to the plane of reflection atelier, characterized in that the instrument cabinet with a metal shield is rigidly fixed on the linear part to connect a level indicator or level gauge, and precision guide rails are mounted to move the rigid milled base by means of four precision trolleys, and on the movable part is a support frame, the movement of which is carried out by means of a precision stepper drive using a reinforced toothed polyurethane belt, and on which a reflector is fixed, to measure the distance from the fixed metal shield to the movable reflector, the stand contains a high-precision laser interferometer or laser range finder mounted on an optical adjustable platform, while the optical axis of the laser interferometer or laser range finder is located strictly perpendicular to the supporting frame, and metal profiles are rigidly fixed to adjustable supports, and The measuring unit for monitoring temperature, humidity and ambient pressure was introduced into the stand. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что при использовании лазерного интерферометра на прецизионных направляющих рельсах линейной части установлен реперный датчик для определения точки отсчёта.2. The stand according to claim 1, characterized in that when using a laser interferometer on the precision guide rails of the linear part, a reference sensor is installed to determine the reference point. - 4 034736- 4 034736 3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что при использовании лазерного интерферометра на несущей раме закреплен линейный ретрорефлектор.3. The stand according to claim 1, characterized in that when using a laser interferometer, a linear retroreflector is mounted on the supporting frame. 4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что лазерный интерферометр через оптическую регулируемую платформу жестко закреплен к полу посредством тумбы, не связанной с основной рамой стенда.4. The stand according to claim 1, characterized in that the laser interferometer through an optical adjustable platform is rigidly fixed to the floor by means of a pedestal that is not connected with the main frame of the stand. 5. Стенд по п.1, отличающийся тем, что измерительный блок снабжен температурными датчиками, датчиками давления и влажности.5. The stand according to claim 1, characterized in that the measuring unit is equipped with temperature sensors, pressure and humidity sensors. 6. Стенд по п.1, отличающийся тем, что использован прецизионный шаговый привод СПШ20-34080 в составе с армированным полиуретановым приводным ремнем.6. The stand according to claim 1, characterized in that the precision stepper drive SPSh20-34080 is used as part of a reinforced polyurethane drive belt. 7. Стенд по п.1, отличающийся тем, что для работы с контактными тросовыми (ёмкостными) уровнемерами в составе стенда используется система натяжения, которая осуществляется с помощью электрической лебедки с датчиком натяжения, установленной на тумбу.7. The stand according to claim 1, characterized in that for working with contact cable (capacitive) level gauges, the stand uses a tension system, which is carried out using an electric winch with a tension sensor mounted on the pedestal.
EA201990990A 2018-11-14 2019-05-16 Metrological stand for verification and calibration of level meters and level alarms EA034736B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140202A RU2690701C2 (en) 2018-11-14 2018-11-14 Metrological bench for verification, calibration of level gauges and level indicators

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201990990A1 EA201990990A1 (en) 2020-02-06
EA034736B1 true EA034736B1 (en) 2020-03-13

Family

ID=65013962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201990990A EA034736B1 (en) 2018-11-14 2019-05-16 Metrological stand for verification and calibration of level meters and level alarms

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA034736B1 (en)
RU (1) RU2690701C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197046U1 (en) * 2019-07-29 2020-03-26 Александр Александрович Терехин DEVICE FOR TESTING AND CALIBRATING LEVEL MEASUREMENT DEVICES

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2241963C1 (en) * 2004-02-02 2004-12-10 Закрытое акционерное общество "Взлёт" Testing stand of installation for calibrating flowmeters
CN203083669U (en) * 2013-03-08 2013-07-24 新疆维吾尔自治区计量测试研究院 Guide rail type reflective liquid level meter calibrating device
RU2495384C1 (en) * 2012-04-12 2013-10-10 Закрытое акционерное общество "НТФ НОВИНТЕХ" Automated calibration plant of linear movements and method for improving accuracy of vertical plants for metrological qualification of two level gauges simultaneously
CN104101405A (en) * 2014-08-01 2014-10-15 昆山市创新科技检测仪器有限公司 Precision detection device for wide-range liquidometer
RU150883U1 (en) * 2014-07-18 2015-03-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации STAND FOR CALIBRATION AND VERIFICATION OF RADAR LEVELS
CN105157794A (en) * 2015-09-07 2015-12-16 丹东通博电器(集团)有限公司 Guided wave radar liquidometer detection device
CN106885617A (en) * 2017-04-10 2017-06-23 江苏省计量科学研究院 A kind of liquid level gauge detection means and its detection method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2241963C1 (en) * 2004-02-02 2004-12-10 Закрытое акционерное общество "Взлёт" Testing stand of installation for calibrating flowmeters
RU2495384C1 (en) * 2012-04-12 2013-10-10 Закрытое акционерное общество "НТФ НОВИНТЕХ" Automated calibration plant of linear movements and method for improving accuracy of vertical plants for metrological qualification of two level gauges simultaneously
CN203083669U (en) * 2013-03-08 2013-07-24 新疆维吾尔自治区计量测试研究院 Guide rail type reflective liquid level meter calibrating device
RU150883U1 (en) * 2014-07-18 2015-03-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации STAND FOR CALIBRATION AND VERIFICATION OF RADAR LEVELS
CN104101405A (en) * 2014-08-01 2014-10-15 昆山市创新科技检测仪器有限公司 Precision detection device for wide-range liquidometer
CN105157794A (en) * 2015-09-07 2015-12-16 丹东通博电器(集团)有限公司 Guided wave radar liquidometer detection device
CN106885617A (en) * 2017-04-10 2017-06-23 江苏省计量科学研究院 A kind of liquid level gauge detection means and its detection method

Also Published As

Publication number Publication date
EA201990990A1 (en) 2020-02-06
RU2018140202A (en) 2019-01-15
RU2018140202A3 (en) 2019-04-23
RU2690701C2 (en) 2019-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208239606U (en) Laser radar caliberating device and laser radar calibration system
US6497047B1 (en) Flatness measuring equipment
CN103528499A (en) Morphology compensation type double-optical-axis linear displacement laser interferometer calibration method and device
JP2007263818A (en) Adjusting method for thickness measuring instrument, and device therefor
RU2690701C2 (en) Metrological bench for verification, calibration of level gauges and level indicators
CN103528526A (en) Morphology compensation type three-optical-axis linear displacement laser interferometer calibration method and device
CN114460563A (en) Vehicle-mounted laser radar test equipment
CN103528525A (en) Three-optical axis compensation and air bath type linear displacement laser interferometer calibration method and device
CN106353250B (en) A kind of laser bevel friction coefficient measuring instrument
RU197046U1 (en) DEVICE FOR TESTING AND CALIBRATING LEVEL MEASUREMENT DEVICES
CN113474620B (en) Horizontal vertical line detection device and system
KR100937477B1 (en) A Coordinate Measuring Machine Using A Reference Plate
RU2739141C1 (en) Stand for calibration of buoy gauges and level gauges
KR100890639B1 (en) Balance measuring device
CN105043280A (en) Rotating center measuring apparatus and spacing measuring method thereof
RU2772553C1 (en) Installation for verification and calibration of level meters
RU2494346C1 (en) Calibration complex of coordinate instruments and measurement systems
RU140028U1 (en) STAND FOR VERIFICATION OF LEVELS
RU56600U1 (en) STAND OF ADJUSTMENT AND VERIFICATION OF RADAR RADAR LEVELS
CN209405534U (en) Automatically scanning Water ball system positioning performance measuring device
RU212729U1 (en) Installation for verification and calibration of length meters
RU2584725C1 (en) Stand for checking and calibrating measuring systems "digital levelling unit+code rack"
CN116734742B (en) Method for evaluating dynamic absolute distance measurement precision of frequency sweep interference
Barkovic et al. Laboratory Procedure for the Calibration of Laser Handheld Distance Meter
RU2320961C1 (en) Multi-purpose metrological geodetic device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KZ TM

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): KZ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KG TJ