RU2055327C1

RU2055327C1 - Method of graduation of level indicators

Info

Publication number: RU2055327C1
Application number: RU94000510A
Authority: RU
Inventors: Ф.М. Митенков; Е.В. Комаров; Ю.К. Панов; Г.М. Шмулевич
Original assignee: Опытное конструкторское бюро машиностроения
Priority date: 1994-01-05
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: method consists in changing the level of liquid through abrupt reduction of pressure and determination of relationship between change of level and time in field of phase transition of liquid by readings of level indicator being graduated, comparison of it with relationship determined by means of standard indicator and determination of time lag of level indicator. EFFECT: high accuracy. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки уровнемеров, используемых в аппаратах высоких давлений и температур. The present invention relates to measuring technique and can be used for calibration of the level gauges used in high pressure and temperature apparatuses.

Известны способы градуировки уровнемера, основанные на изменении уровня жидкости (воды) в уровнемерном резервуаре, снабженном указательной трубкой, сливным и наливным устройствами [1, c.78-79] Способ состоит в том, что в уровнемерный резервуар, заполненный жидкостью, помещают градуируемый уровнемер, осуществляют изменение уровня жидкости наливом и сливом ее из резервуара, сопоставляют показания уровнемера с эталонной шкалой (измерительной линейкой) и определяют погрешность. Known methods for calibrating a level gauge based on a change in the level of a liquid (water) in a level gauge tank equipped with a pointing tube, drain and filling devices [1, p. 78-79] The method consists in placing a graduated level gauge in a gauge tank filled with liquid carry out a change in the liquid level in bulk and discharge it from the tank, compare the level gauge with a reference scale (measuring ruler) and determine the error.

К недостаткам этого способа относятся отставание уровня жидкости в указательной трубке относительно уровня в уровнемерном резервуаре, колебания уровня, волнение и пульсация свободной поверхности жидкости, проведение измерений в небольших пределах, большая погрешность измерений. The disadvantages of this method include the lag of the liquid level in the index tube relative to the level in the level tank, level fluctuations, the excitement and pulsation of the free surface of the liquid, measurements within small limits, a large measurement error.

Известен способ градуировки уровнемеров, основанный на имитации изменения уровня жидкости, позволяющий производить градуировку уровнемеров с гибкой механической связью между преобразователями [1, c.79] Повышение и понижение уровня жидкости имитируют перемещением вверх и вниз резервуара с жидкостью. A known method of calibrating level gauges, based on simulating changes in the liquid level, allowing graduation of the level gauges with flexible mechanical coupling between the transducers [1, p. 79] Increase and decrease of the liquid level is simulated by moving up and down the reservoir with the liquid.

К недостаткам данного способа относится большая погрешность измерений, не учитываются все факторы, влияющие на характеристики. The disadvantages of this method include a large measurement error; all factors affecting the characteristics are not taken into account.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ градуировки уровнемеров, основанный на изменении уровня жидкости от нижнего предела до верхнего предела путем подачи жидкости (прямой ход) и от верхнего предела до нижнего предела путем слива жидкости (обратный ход). Уровень жидкости устанавливают в контрольных точках в два этапа: с максимальной скоростью до промежуточных точек и с меньшей скоростью до уровня контрольных значений. ("Измерительная техника". 1981, N 2, с.48; ГОСТ 8.321-78, с.6). Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved effect is a method for calibrating level gauges, based on changing the liquid level from the lower limit to the upper limit by supplying liquid (forward stroke) and from the upper limit to the lower limit by draining the liquid (return stroke). The liquid level is set in control points in two stages: with a maximum speed to intermediate points and at a lower speed to the level of control values. ("Measuring equipment". 1981, N 2, p. 48; GOST 8.321-78, p. 6).

Преимуществом способа-прототипа является устранение недостатков известных способов, повышение точности измерений, возможность исследовать нормируемые характеристики уровнемеров. The advantage of the prototype method is to eliminate the disadvantages of the known methods, increase the accuracy of measurements, the ability to explore the normalized characteristics of the level gauges.

Недостатком известного способа являются значительные затраты времени, связанные с тем, что уровень жидкости в сосуде не может изменяться достаточно быстро (не быстрее 3-5 см/м), поскольку при значительной скорости его изменения появляются возмущения жидкости, препятствующие точной установке уровня жидкости. Кроме того, система налива и слива жидкости весьма инерционна, установка нужного уровня не может осуществляться быстро, возможности определения характеристик уровнемеров при работе в условиях динамических нагрузок ограничены. The disadvantage of this method is the significant investment of time associated with the fact that the liquid level in the vessel cannot change quickly enough (no faster than 3-5 cm / m), since at a significant rate of its change perturbations of the liquid appear that impede the accurate setting of the liquid level. In addition, the liquid filling and draining system is very inertial, the installation of the desired level cannot be carried out quickly, the ability to determine the characteristics of the level gauges during operation under dynamic loads is limited.

При измерении уровня в условиях динамических нагрузок, высоких давлений и температур, фазовых превращений необходимо иметь уровнемеры, испытанные в условиях, моделирующих реальные. Известный способ, описанный в прототипе, не позволяет осуществить такие измерения, так как не отражает динамических нагрузок. When measuring the level under conditions of dynamic loads, high pressures and temperatures, phase transformations, it is necessary to have level meters tested under conditions simulating real ones. The known method described in the prototype does not allow such measurements, since it does not reflect dynamic loads.

Техническая задача предлагаемого способа градуировки уровнемеров определение характеристик уровнемеров в условиях высоких температур и давлений. The technical task of the proposed method for calibrating level gauges is the determination of the characteristics of the level gauges at high temperatures and pressures.

Для этого предлагается способ градуировки уровнемеров, основанный на изменении уровня и включающий помещение градуируемого уровнемера в уровнемерный резервуар с образцовым средством измерения, в котором в уровнемерном резервуаре предварительно повышают давление в области наджидкостного пространства и температуру жидкости, которые выбирают соответствующими условиям насыщения, затем изменяют уровень жидкости путем резкого снижения давления и определяют зависимость изменения уровня от времени по показаниям градуируемого уровнемера, котоpую сравнивают с зависимостью [Hf(τ)] образцового средства измерения, что позволяет установить характеристики инерционности (например, показатель инерционности, инерционность). For this, a method for calibrating level gauges is proposed, based on changing the level and including placing the graduated level gauge in a level gauge tank with an exemplary measuring device, in which the pressure in the super-fluid space and the temperature of the liquid are preliminarily increased in the level gauge tank, which are selected according to saturation conditions, then the liquid level is changed by drastically reducing the pressure and determine the dependence of the level change on time according to the readings of the graduated level gauge a, which is compared with the dependence [Hf (τ)] of an exemplary measuring instrument, which makes it possible to establish the characteristics of inertia (for example, the inertia index, inertia).

Предлагаемый способ дает возможность определить характеристики уровнемеров в условиях динамических нагрузок, повысить скорость измерений за счет снижения времени изменения уровня. The proposed method makes it possible to determine the characteristics of the level gauges under dynamic loads, to increase the measurement speed by reducing the time level changes.

Сущность способа заключается в том, что с помощью установки, содержащей уровнемерный резервуар, снабженный образцовым средством измерения, систему изменения объема жидкости, газа, давления и температуры производят градуировку уровнемеров в условиях, близких к реальным динамическим нагрузкам. The essence of the method lies in the fact that using the installation containing a level gauge tank equipped with exemplary measuring means, a system for changing the volume of liquid, gas, pressure and temperature calibrates the gauges under conditions close to real dynamic loads.

На фиг. 1 показана схема устройства, на котором осуществляется способ; на фиг. 2 график показаний образцового и градуируемого уровнемеров. In FIG. 1 shows a diagram of a device on which the method is carried out; in FIG. 2 graph of indications of exemplary and graduated level gauges.

Уровнемерный резервуар 1 заполняют жидкостью (водой) на определенный уровень, который фиксируется образцовым средством измерения 2. Наджидкостное пространство заполняют газом, обеспечивая необходимое давление, затем повышают температуру жидкости (воды). Давление газа и температуру воды выбирают соответствующими условиям близким к насыщению. The level gauge tank 1 is filled with liquid (water) to a certain level, which is fixed by an exemplary measuring device 2. The liquid space is filled with gas, providing the necessary pressure, then the temperature of the liquid (water) is increased. The gas pressure and water temperature are selected corresponding to conditions close to saturation.

Градуируемый уровнемер 3 помещают в уровнемерный резервуар 1 в область фазового перехода жидкости. The graduated level gauge 3 is placed in the level gauge tank 1 in the region of the phase transition of the liquid.

Изменение уровня воды осуществляют путем резкого снижения давления газа в наджидкостном пространстве. Снижение давления ниже давления, которому соответствует температура кипения воды, приводит к вскипанию воды, т.е. происходит быстрое повышение уровня воды. The change in water level is carried out by a sharp decrease in gas pressure in the super-fluid space. A decrease in pressure below the pressure corresponding to the boiling point of water leads to boiling of water, i.e. there is a rapid increase in water level.

Изменение уровня жидкости (воды) фиксируются с помощью образцового средства измерения и градуируемого уровнемера (ГУ). Установленные зависимости изменения уровня воды от времени сравнивают и определяют показатели инерционности ГУ. Changes in the level of liquid (water) are recorded using an exemplary measuring instrument and a graduated level gauge (PG). The established dependences of the change in water level on time are compared and the inertia indicators of GI are determined and determined.

В предлагаемом способе изменение уровня жидкости происходит за счет ее физических свойств, следовательно, отсутствует механическая система изменения уровня, что значительно снижает время изменения уровня воды, повышает чувствительность и дает возможность определить динамические характеристики уровнемеров, предназначенных для измерения уровня в быстропеременных процессах. In the proposed method, a change in the liquid level occurs due to its physical properties, therefore, there is no mechanical system for changing the level, which significantly reduces the time of changing the water level, increases the sensitivity and makes it possible to determine the dynamic characteristics of the level meters intended for level measurement in rapidly varying processes.

Claims

METHOD FOR GRADING LEVELS, based on changing the level of the liquid and including placing the graduated level gauge in the level gauge tank with an exemplary measuring instrument and fixing their readings, characterized in that the pressure and temperature are first increased in the level gauge tank, which are selected by the corresponding saturation conditions, and the liquid level is changed by sharp pressure reduction and determine the dependence of level changes on time in the phase transition of the liquid according to the readings of the graduated level Nemerow, compared with its dependent set with exemplary measuring and determining parameters inertia.