RU174328U1

RU174328U1 - AUTOMATED INSTALLATION FOR TESTING AND TESTING FLOW METERS

Info

Publication number: RU174328U1
Application number: RU2017111304U
Authority: RU
Inventors: Аскар Алмазович Юлдашев; Равиль Ханифович Садыков
Original assignee: Аскар Алмазович Юлдашев
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2017-10-11

Abstract

Полезная модель относится к области метрологии, в частности для испытаний приборов учета, и может быть использована для поверки, градуировки и настройки расходомеров различного типа методом сличения показаний испытуемых приборов и показаний эталонных приборов. Автоматизированная установка для поверки и испытания расходомеров состоит из прямой и обратной трубопроводных линий, в состав которых входят последовательно установленные, насосная станция, подпорный клапан, накопительный бак цилиндрической формы, оснащенный предохранительным клапаном и уровнемером, эталонный расходомер, испытательный стол с устройствами фиксации поверяемых расходомеров и управляющим микроконтроллером. В отличие от известной установки в предлагаемой полезной модели накопительный бак выполнен в виде пневмогидроаккумулятора со свободной воздушной подушкой объемом, равным 1,5 объемам трубопроводов испытательной установки. Применение воздушной подушки в пневмогидроаккумуляторе позволит снизить скачки гидростатического давления, путем высвобождения или увеличения объема жидкости в замкнутом пространстве, обеспечить стабильность параметров рабочей жидкости в процессе испытаний и повысить точность измерений. Выполнение рабочего контура замкнутым позволяет при замене испытуемых расходомеров отсасывать воду в пневмогидроаккумулятор, вакуумным насосом, при открытом спускном клапане, заполнять рабочий контур из пневмогидроаккумулятора, стравливая воздух спускным клапаном при открытых шаровых кранах и производить перед испытаниями деаэрацию, удаление пузырьков воздуха, растворенных в рабочей жидкости испытательного стенда путем вакуумирования замкнутого рабочего контура. Такое исполнение стенда значительно снижает металлоемкость конструкции и за счет деаэрации рабочей жидкости снижает погрешности измерений. Включение насоса последовательно с подпорным клапаном и пневмогидроаккумулятором в замкнутый гидравлический контур установки позволяет создать подпор на входе в насос, т.е. рекуперировать часть затраченной энергии на создание рабочего давления, это позволит значительно повысить энергоэффективность установки и снизить ее металлоемкость. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the field of metrology, in particular for testing metering devices, and can be used to verify, calibrate and configure various types of flow meters by comparing the readings of the tested instruments and the readings of reference instruments. An automated installation for checking and testing flowmeters consists of a direct and return pipeline lines, which include sequentially installed pumping station, backup valve, a cylindrical storage tank equipped with a safety valve and level gauge, a reference flowmeter, a test table with devices for fixing verified flowmeters and control microcontroller. In contrast to the known installation in the proposed utility model, the storage tank is made in the form of a pneumatic accumulator with a free air cushion with a volume equal to 1.5 volumes of the pipelines of the test installation. The use of an air cushion in a pneumatic accumulator will reduce the jumps in hydrostatic pressure by releasing or increasing the volume of fluid in a confined space, ensure the stability of the parameters of the working fluid during the test, and increase the accuracy of measurements. When the working circuit is closed, it is possible, when replacing the tested flowmeters, to suck water into the pneumatic accumulator, with a vacuum pump, with the drain valve open, fill the working circuit from the pneumatic accumulator, bleed the air with the drain valve with open ball valves and, before testing, deaerate and remove air bubbles dissolved in the working fluid test bench by evacuating a closed working loop. This design of the stand significantly reduces the metal consumption of the structure and due to deaeration of the working fluid reduces the measurement errors. The inclusion of the pump in series with a shut-off valve and a pneumatic accumulator in a closed hydraulic circuit of the installation allows you to create a block at the inlet to the pump, i.e. recover part of the energy expended to create working pressure, this will significantly increase the energy efficiency of the installation and reduce its metal consumption. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель предназначена для метрологических испытаний приборов учета и может быть использована для поверки, градуировки и настройки расходомеров различного типа методом сличения показаний испытуемых приборов и показаний образцовых приборов.The utility model is intended for metrological testing of metering devices and can be used to verify, calibrate and adjust various types of flow meters by comparing the test instrument readings with the test instrument readings.

Известны стенды и установки поверочные водопроливные, предназначенные для настройки, калибровки, юстировки, поверки сличением и других работ по определению метрологических и технических характеристик расходомеров, счетчиков и др. /Установки поверочные расходомерные «Поток ПУ» Теплоком сервис Москва, (www.masterflo.ru) // Поверочная установка «Взлет ПУ» для преобразователей объема (среднего расхода) несжимаемой жидкости с диаметром условного прохода от 10 до 200 мм. В46.00-00.-01 ТЗ. С.Петербург, 2001 г./ В состав установок входит накопительный бак, ресивер, насос с системой управления давлением и расходом воды в рабочем контуре стенда, эталонные средства измерения, стол с испытательным участком, измерительно вычислительная и управляющая система на базе персонального компьютера. Недостатком указанных установок является их высокая металлоемкость и высокое энергопотребление. Использовать эти стенды и установки можно только в стационарных условияхKnown stands and water testing spans, designed to configure, calibrate, align, verify by comparison and other works to determine the metrological and technical characteristics of flow meters, counters, etc. / Calibration flow meters "Flow PU" Teplokom service Moscow, (www.masterflo.ru ) // Verification installation “Take-off PU” for volume (average flow) converters of incompressible fluid with a nominal diameter of 10 to 200 mm. B46.00-00.-01 TK. St. Petersburg, 2001 / The units include a storage tank, a receiver, a pump with a pressure and water flow control system in the stand loop, standard measuring instruments, a table with a test section, a computing and control system based on a personal computer. The disadvantage of these installations is their high metal consumption and high energy consumption. These stands and installations can only be used in stationary conditions.

Известна также установка для калибровки, поверки и испытания счетчиков и расходомеров /Патент на полезную модель RU №134637, МПК G01F 25/00, опубл. 20.11.2013 г./, принятая за прототип. Установка состоит из прямой и обратной трубопроводных линий, содержащих последовательно установленные, бак накопитель для воды, насосную станцию, регуляторы расхода, цилиндрический ресивер с уровнемером, блок эталонных приборов, испытательный стол. Недостатком этой установки является также громоздкость конструкции и низкая энергоэффективность.Also known installation for calibration, verification and testing of meters and flow meters / Utility Model Patent RU No. 134637, IPC G01F 25/00, publ. November 20, 2013 /, adopted as a prototype. The installation consists of a direct and reverse pipeline lines containing sequentially installed, a water storage tank, a pumping station, flow controllers, a cylindrical receiver with a level gauge, a block of reference devices, a test table. The disadvantage of this installation is also the bulkiness of the design and low energy efficiency.

Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание установки для точной калибровки, поверки и испытания расходомеров различного типа в мобильных условиях при ограниченных энергетических ресурсах.The problem solved by the proposed utility model is the creation of an installation for accurate calibration, verification and testing of various types of flow meters in mobile conditions with limited energy resources.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемая установка, так же как и известная, состоит из прямой и обратной трубопроводных линий, в состав которых входят последовательно установленные регулируемая насосная станция, подпорный клапан, накопительный бак цилиндрической формы, оснащенный предохранительным клапаном и уровнемером, эталонный расходомер, испытательный стол с устройствами фиксации поверяемых расходомеров и управляющим микроконтроллером. В отличие от известной установки в предлагаемой полезной модели накопительный бак выполнен в виде пневмогидроаккумулятора со свободной воздушной подушкой объемом равным 1,5 объема трубопроводов испытательного стенда. В цилиндрической части бака тангенциально установлены входной, выходной и байпасный патрубки и уровнемер. В верхней части бака установлен предохранительный клапан, манометр с трехходовым краном и пневмоклапан вакуумного насоса.The problem is solved due to the fact that the proposed installation, as well as the known one, consists of direct and return piping lines, which include sequentially installed adjustable pumping station, stop valve, cylindrical storage tank equipped with a safety valve and level gauge, a reference flowmeter, test table with devices for fixing verified flowmeters and a control microcontroller. In contrast to the known installation in the proposed utility model, the storage tank is made in the form of a pneumatic accumulator with a free air cushion with a volume equal to 1.5 of the volume of the pipelines of the test bench. Inlet, outlet and bypass nozzles and level gauge are tangentially installed in the cylindrical part of the tank. A safety valve, a manometer with a three-way valve and a pneumatic valve of a vacuum pump are installed in the upper part of the tank.

Регулирование расхода и давления воды в рабочем контуре осуществляется управляющим микроконтроллером, путем изменения частоты вращения привода насоса, регулированием проходного сечения подпорного клапана, установленного на выходе насоса и перепускным клапаном, установленным на байпасном трубопроводе. Применение воздушной подушки в пневмогидроаккумуляторе позволит снизить скачки гидростатического давления за счет высвобождения или увеличения объема жидкости в замкнутом пространстве, обеспечить стабильность параметров рабочей жидкости в процессе испытаний и повысить точность измерений.The flow rate and pressure of the water in the working circuit are controlled by the control microcontroller by changing the rotation frequency of the pump drive, regulating the passage section of the shut-off valve installed at the pump outlet and the bypass valve installed on the bypass pipeline. The use of an air cushion in a pneumatic accumulator will reduce the jumps in hydrostatic pressure by releasing or increasing the volume of fluid in a confined space, ensure the stability of the parameters of the working fluid during the test, and increase the accuracy of measurements.

Выполнение рабочего контура замкнутым позволяет при замене испытуемых расходомеров отсасывать воду в пневмогидроаккумулятор вакуумным насосом, при открытом спускном клапане, заполнять рабочий контур из пневмогидроаккумулятора, стравливая воздух спускным клапаном, при открытых шаровых кранах и производить перед испытаниями деаэрацию, удаление пузырьков воздуха растворенных в рабочей жидкости испытательного стенда, путем вакуумирования замкнутого рабочего контура. Такое исполнение стенда значительно снижает металлоемкость конструкции и за счет деаэрации рабочей жидкости повышает точность измерений.When the working circuit is closed, it is possible, when replacing the tested flowmeters, to suck the water into the pneumatic accumulator with a vacuum pump, with the drain valve open, fill the working circuit from the pneumatic accumulator, bleed the air with the drain valve, with ball valves open and deaerate and remove air bubbles dissolved in the test fluid before testing stand, by evacuation of a closed working circuit. This design of the stand significantly reduces the metal structure and due to the deaeration of the working fluid increases the accuracy of the measurements.

Включение насоса последовательно с подпорным клапаном и пневмогидроаккумулятором в замкнутый закрытый гидравлический контур установки позволяет создать подпор на входе в насос, т.е. рекуперировать часть затраченной энергии на создание рабочего давления, это позволит значительно повысить энергоэффективность стенда.The inclusion of the pump in series with a shut-off valve and a pneumatic accumulator in a closed closed hydraulic circuit of the installation allows you to create a block at the inlet to the pump, i.e. recover part of the energy expended to create working pressure, this will significantly increase the energy efficiency of the stand.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых на Фиг. 1 представлен вид сверху конструкции автоматизированной установки для поверки и испытания расходомеров. На Фиг. 2 представлен вид установки сбоку.The utility model is illustrated by drawings, in which in FIG. 1 shows a top view of the design of an automated installation for checking and testing flowmeters. In FIG. 2 shows a side view of the installation.

Автоматизированная установка для поверки и испытания расходомеров, показанная на Фиг. 1 и 2, представляет собой замкнутый контур циркулирующей жидкости по прямому 5, обводному 4, и обратному 26 трубопроводам, соединенным последовательно через шаровые краны 10 с насосом, подпорным клапаном 21, пневмогидроаккумулятором 16 и эталонным расходомером 12. Поверяемые расходомеры 7 устанавливаются в разъемы прямого 5 и обратного 26 трубопроводов на испытательном столе 1 с помощью суппорта 6, соединенного с зажимным пневмоцилиндром 8. Требуемые для поверки и испытаний скорости потока и давление воды в рабочем контуре установки согласно программе испытаний обеспечивает установленный на станине 9 управляющий микроконтроллер 25, который регулирует частоту вращения насоса 23 и изменяет проходное сечение подпорного клапана 22. Для предотвращения возникновения нештатных ситуаций и предотвращения кавитации, входной патрубок насоса 24 соединен с пневмогидроаккумулятором 16 байпасным трубопроводом 14, на котором установлены вакуумметр 11 и перепускной клапан 13. Кроме того, байпасный трубопровод 14 и перепускной клапан 13 используются в тех случаях, когда потребный для испытаний расход воды в рабочем контуре близок к предельным минимальным характеристикам насоса 23.The automated installation for checking and testing flowmeters shown in FIG. 1 and 2, is a closed loop of a circulating fluid in a straight line 5, a bypass 4, and a return 26 pipelines connected in series through ball valves 10 with a pump, a check valve 21, a pneumatic accumulator 16 and a reference flow meter 12. Verifiable flow meters 7 are installed in the connectors of direct 5 and return 26 pipelines on the test table 1 using a support 6 connected to a clamping pneumatic cylinder 8. The flow rates and water pressure required for verification and testing in the working circuit of the installation according to prog Amme of tests is provided by a control microcontroller 25 installed on the frame 9, which controls the speed of the pump 23 and changes the flow area of the shut-off valve 22. To prevent emergencies and prevent cavitation, the inlet of the pump 24 is connected to the pneumatic accumulator 16 by the bypass pipe 14 on which the vacuum gauge is installed 11 and the bypass valve 13. In addition, the bypass pipe 14 and the bypass valve 13 are used in cases where the flow rate required for testing in The odes in the working circuit are close to the maximum minimum characteristics of the pump 23.

Работает автоматизированная установка для поверки и испытания расходомеров следующим образом. На испытательном столе 1 устанавливают поверяемые приборы 7 и фиксируют с помощью суппорта 6 и зажимного пневмоцилиндра 8. Заполняют водой прямой 5, обводной 4 и обратный 26 трубопроводы, для этого открывают краны 10, спускной клапан 3 и трехходовой пнемоклапан 17 вакуумного насоса 28. После заполнения водой трубопроводов закрывают спускной клапан 3 и, контролируя уровнемером 18, при необходимости, заполняют пневмогидроаккумулятор 16 через заправочный клапан 27. Включают вакуумный насос 28 и создают разрежение в замкнутом рабочем контуре установки для удаления растворенного в воде воздуха. Выключают вакуумный насос 28 при достижении разрежения, равного -0,5 бар, дают выдержку 5-10 минут и одновременно проводят предварительную прокачку насосом 23 рабочей жидкости с минимальной скоростью. Центростремительное ускорение движущегося по цилиндрической поверхности потока и созданное разрежение позволяет быстро удалить пузырьки растворенного в воде воздуха. Завершение деаэрации определяется по нулевым показаниям вакуумметра 11. После этого проводят испытания поверяемых приборов по заданной программе и методом сличения показаний поверяемых и эталонного расходомеров определяют степень пригодности их к дальнейшей эксплуатации.Works automated installation for calibration and testing of flowmeters as follows. Verifiable instruments 7 are installed on test table 1 and fixed using a caliper 6 and a clamping pneumatic cylinder 8. Fill pipelines 5, bypass 4 and return 26 with water; for this, taps 10, bleed valve 3 and three-way pneumatic valve 17 of vacuum pump 28 are opened. After filling close the drain valve 3 with the piping water and, controlling the level gauge 18, fill the pneumatic accumulator 16 through the filling valve 27, if necessary. Turn on the vacuum pump 28 and create a vacuum in the closed working circuit of the installation To remove the air dissolved in water. Turn off the vacuum pump 28 when it reaches a vacuum of -0.5 bar, give a shutter speed of 5-10 minutes and at the same time carry out a preliminary pumping of the pump fluid 23 with a minimum speed. The centripetal acceleration of the flow moving along the cylindrical surface and the created vacuum allow one to quickly remove bubbles of air dissolved in water. The completion of deaeration is determined by the zero readings of the vacuum gauge 11. After that, the devices under test are tested according to a given program and the method of comparing the readings of the calibrated and the reference flow meters determines their suitability for further operation.

При завершении испытаний открывается спускной пневмоклапан 3 и через клапан 17 вакуумным насосом создается разрежение в полости пневмогидроаккумулятора 16 для откачки рабочей жидкости. Закрываются шаровые краны 10 и выключается вакуумный насос 28. Перемещая суппорт 6 зажимным пневмоцилиндром 8, снимают поверенные расходомеры 7.At the end of the test, the bleed pneumatic valve 3 opens and through the valve 17 a vacuum pump creates a vacuum in the cavity of the pneumatic accumulator 16 for pumping the working fluid. The ball valves 10 are closed and the vacuum pump 28 is turned off. Moving the caliper 6 with the clamping pneumatic cylinder 8, the attorney flowmeters 7 are removed.

Claims

1. An automated installation for checking and testing flowmeters, containing a water storage device, direct, bypass and return pipelines, a pump, a flow control system, a reference flowmeter, a control microcontroller, a test table, characterized in that the water storage device is designed as a pneumatic accumulator with a free air cushion the volume equal to 1.5 the volume of the pipelines of the test bench, it is also equipped with a safety valve, pressure gauge, pneumatic valve of the vacuum pump and is connected in series into the circuit of the stand pipelines, which allows creating a backwater at the inlet to the pump, increasing its productivity, reducing energy consumption and reducing the metal consumption of the structure.

2. The device according to claim 1, characterized in that the water is drained from the instruments and pipelines to be verified on the working table by a vacuum pump, which creates a vacuum in the pneumatic accumulator.

3. The device according to p. 1, characterized in that before verification, the water in the water circuit and the pneumatic accumulator is evacuated to remove air bubbles dissolved in it.