SU771470A1

SU771470A1 - Bell-type discrete-dynamic installation for precise reproducing and measuring of gas rate-of-flow

Info

Publication number: SU771470A1
Application number: SU782670608A
Authority: SU
Inventors: Иван Семенович Бродин; Орест Евгеньевич Середюк; Степан Андреевич Чеховский
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1978-10-04
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1980-10-15

Description

(54) КОЛОКОЛЬНАЯ ДИСКРЕТНО-ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА(54) BELL DISCRETE DYNAMIC INSTALLATION

ДЛЯ ТОЧНОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗАFOR EXACT REPRODUCTION AND MEASUREMENT OF GAS FLOW

II

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано в расходомерных установках, примен емых при градуировке и поверке счетчиков и расходомеров газа, а также дл точного воспроизведени и измерени количества и расхода газа.The invention relates to the field of measurement technology and can be used in flow meter installations used in the calibration and calibration of gas meters and flow meters, as well as for accurate reproduction and measurement of gas quantity and flow rate.

Известны установки дл градуировки и поверки счетчиков и расходомеров газа, созданные на базе колокольных мерников, в которых отсчет показаний осуществл етс на ходу колокола 1.Installations for the calibration and calibration of gas meters and gas flow meters, based on bell taps, are known, in which the readings are read as the bell 1 runs.

Известно также устройство с вращающимс колоколом дл градуировки и поверки ротационных счетчиков и расходомеров газа, содержащее колокол, питатель газа, систему трубопроводов с запорными органами , приборы дл съема «на ходу показаний испытываемого прибора и раму с установленными на ней редуктором и электроприводом вращени колокола 2.It is also known a device with a rotating bell for calibration and calibration of rotary meters and gas flow meters, comprising a bell, a gas feeder, a piping system with shut-off members, instruments for removing the tester under test, and a frame with a gearbox mounted on it and electrically rotating the bell 2.

В этом устройстве с целью повыщени чуствительности и точности, а также расщирени пределов измерени колоколу сообщено вращательное движение вокруг вертикальной оси. Кроме того, градуировка илиIn this device, in order to increase sensitivity and accuracy, as well as to extend the measurement limits, the bell is shown to rotate around a vertical axis. In addition, graduation or

поверка осуществл етс в динамическом режиме путем пропуска через предварительно разогнанный испытываемый прибор контрольного объема газа и автоматическим съемом «на ходу его показаний.The verification is carried out in a dynamic mode by passing a gas test volume through the previously accelerated device under test and automatically removing it in the course of its reading.

Дл обеспечени строго вертикального положени колокола во врем его перемещени здесь применены вертикальные направл ющие колонны, а также рама с роликами. В таких направл ющих неизбежно возникает трение, завис щее от скорости перемещени колокола. Следовательно, обусловливаемые этими силами трени потери давлени завис т от расхода, а потому и непосто нны . Кроме того, непосто нство сил трени обуславливаетс дополнительно локальными неровност ми направл ющих ко15 лонн, что устранить в процессе их изготовлени практически невозможно. Эти обсто тельства вызывают нестабильность расхода и ухудщают чувствительность установки, а наличие рамы с роликами и редуктора ус20 ложн ет конструкцию.To ensure a strictly vertical position of the bell during its movement, vertical guide columns are used here, as well as a frame with rollers. In such guides, friction inevitably arises, depending on the speed at which the bell moves. Consequently, the friction caused by these forces of pressure loss depends on the flow rate, and therefore is not permanent. In addition, the inconvenience of friction forces is caused by additionally local irregularities of the guide columns, which is almost impossible to eliminate in the process of their manufacture. These circumstances cause instability of the flow and worsen the sensitivity of the installation, and the presence of a frame with rollers and a gearbox complicates the design.

Целью изобретени вл етс повыщение чувствительности и точности установки и упрощение ее конструкции.The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of the installation and simplify its design.

Цель достигаетс тем, что средство стабилизации вертикального положени колокола выполнено инерционным в виде корпуса электродвигател со статорной обмоткой, снабженного жестко св занным с ним кольцевым маховиком, и жестко св занного с кольцами коллектора питани , при этом ротор электродвигател соединен непосредственно и жестки с колоколом через вращающуюс опору с подвесом.The goal is achieved in that the means for stabilizing the vertical position of the bell is made inertia in the form of an electric motor with a stator winding, fitted with a ring flywheel rigidly connected to it, and rigidly connected to the power collector rings, while the rotor of the electric motor is connected directly and rigid to the bell through a rotating support with suspension.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Установка состоит из погруженного в резервуар с жидкостью колокола 1, источника расхода газа 2, трубопроводов 3 и 4, клапанов 5 и 6, испытываемого прибора 7, контрольный линейки 8, скольз щих контактов 9, стальной ленты 10, компенсационной цепи 11, а также средство стабилизации положени колокола, вл ющегос одновременно реактивным приводом его вращени . Он состоит лз жестко соединенного с колоколом 1 ротора 12 электродвигател , корпус которого вместе со статорной обмоткой 13 жестко св зан с сбалансированным кольцевым маховиком 14 и кольцами коллектора 15, предназначенного дл подвода электрического напр жени к обмотке статора 13. Другой конец ротора 12 через вращающуюс опору 16 св зан с узлом подвеса 17, обеспечивающим свободное вращение колокола вместе со средством стабилизации относительно невращающихс стальной ленты 10 и компенсационной цепи 11.The installation consists of a bell 1 immersed in a tank with liquid, a source of gas flow 2, pipelines 3 and 4, valves 5 and 6, test instrument 7, a control ruler 8, sliding contacts 9, steel tape 10, a compensation circuit 11, and also means stabilization of the position of the bell, which is simultaneously a reactive drive of its rotation. It consists of an electric motor rotor 12 rigidly connected to bell 1, the casing of which, together with the stator winding 13, is rigidly connected to the balanced ring flywheel 14 and collector rings 15 for supplying electrical voltage to the stator winding 13. The other end of the rotor 12 through a rotating support 16 is associated with a suspension assembly 17, providing free rotation of the bell together with means for stabilizing the relatively non-rotating steel strip 10 and the compensation circuit 11.

При подаче электрического питани к обмотке статора 13 последний совместно с кольцевым сбалансированным маховиком 14 приходит во вращение относительно невращающегос ротора 12. Благодар этому вследствие гироскопического эффекта обеспечиваетс вертикальна устойчивость колокола 1. Кроме того, под действием возникающего реактивного момента приходит во вращение в противоположную сторону ротор 12 электродвигател , обеспечива медленное вращение, колокола вокруг вертикальной оси. Таким образом, упом нутое устройство одновременно выполн ет две функции: стабилизирует вертикальное положение колокола без направл ющих колонн и роликов и обеспечивает его медленное вращение вокруг вертикальной оси.When electrical power is applied to the stator 13 winding, the latter, together with the ring balanced flywheel 14, rotates a relatively non-rotating rotor 12. Due to this, the vertical stability of the bell 1 is provided due to the gyroscopic effect. Moreover, the rotor 12 rotates in the opposite direction electric motor, providing slow rotation, the bell around the vertical axis. Thus, the said device simultaneously performs two functions: it stabilizes the vertical position of the bell without guide columns and rollers and ensures its slow rotation around the vertical axis.

Во врем измерительного цикла ротор и статор электродвигател вращаютс в противоположные стороны, причем скорость вращени ротора обусловливаетс моментом инерции колокола и силами трени при его перемещении в жидкости, а скорость вращени статора - моментом инерции кольцевого маховика. Размеры и массы маховика по отношению к колоколу выбираютс такими, чтобы его момент инерции был на несколько пор дков меньще момента инерции колокола. При этом статор с кольцевымDuring the measuring cycle, the rotor and the stator of the electric motor rotate in opposite directions, with the speed of rotation of the rotor being determined by the moment of inertia of the bell and the forces of friction when it moves in the liquid, and the speed of rotation of the stator by the moment of inertia of the ring flywheel. The dimensions and masses of the flywheel with respect to the bell are chosen such that its moment of inertia is several orders of magnitude less than the moment of inertia of the bell. In this case, the stator with an annular

маховиком будет вращатьс на несколько пор дков быстрее. Благодар этому обеспечиваетс медленное проворачивание ротора вместе с колоколом вокруг вертикальной оси. Быстрое вращение кольцевого маховикаthe flywheel will rotate several times faster. This ensures that the rotor is slowly turned with the bell around a vertical axis. Rapid rotation of the flywheel

приводит к возникновению гироскопического эффекта, благодар чему и обеспечиваетс вертикальна устойчивость колокола во врем его перемещени . Вследствие этого отпадает потребность в раме и направл ющих колоннах.results in a gyroscopic effect, which is why vertical stability of the bell is ensured during its movement. As a result, there is no need for a frame and guide columns.

Колокольна дискретно-динамическа установка дл точного воспроизведени и измерени расхода газа работает следующим образом.The bell-based discrete-dynamic installation for accurate reproduction and measurement of gas flow operates as follows.

Перед началом испытани заполн ют пространство под колоколом 1 измер емым газом из источника 2 через трубопровод 3 и открытый клапан 5. При этом клапан 6 в трубопроводе 4 закрыт.Before starting the test, the space under the bell 1 is filled with the measured gas from the source 2 through the pipe 3 and the open valve 5. At the same time, the valve 6 in the pipe 4 is closed.

После заполнени пространства под колоколом 1 примерно на 3/4 объема открывают клапан 6 и одновременно включают подвод электроэнергии к обмотке статора 12. При этом испытываемый прибор 7, установленный в выходном трубопроводе 4, начинает разгон тьс до установивщегос режима , а колокол 1 и кольцевой маховик 14 начинают вращатьс и также выход т на установивщийс режим вращени . Колокол 1 в это врем продолжает еще подниматьс до своего верхнего положени .After filling the space under the bell 1, approximately 3/4 of the volume opens the valve 6 and simultaneously switches on the electrical supply to the stator 12 winding. At the same time, the test device 7 installed in the output pipe 4 begins to accelerate to steady state, and the bell 1 and the ring flywheel 14 begin to rotate and also return to a steady state of rotation. Bell 1 at this time continues to rise to its highest position.

После полного заполнени пространстваAfter filling the space completely

O под колоколом 1 клапан 5 закрывают. КO under the bell 1, the valve 5 is closed. TO

этому времени поток газа в трубопроводе 4this time, the gas flow in the pipeline 4

уже достиг своего установившегос режима.already reached its established regime.

Колокол 1 начинает опускатьс и егоBell 1 starts to drop and its

перемещение измер етс по показани м конт . рольной линейки 8, перемещающейс вдольdisplacement is measured by cont. roll bar 8 moving along

скольз щих контактов 9 и св занной стальной лентой 10 с колоколом 1. При опускании колокола контактами 9 включаетс и выключаетс хронометр (на чертеже не показан). Провед осреднение во времени значени the sliding contacts 9 and the associated steel tape 10 with the bell 1. When the bell is lowered by the contacts 9, the chronometer is turned on and off (not shown). Conducted time averaging

jj пропущенного объема газа, отсчитанного по контрольной линейке 8, получим значение воспроизводимого или измер емого расхода газа. После сличени полученного значени расхода с показани ми испытываемого расходомера суд т о его точности.jj of the missed gas volume counted on the control line 8, we obtain the value of the reproducible or measured gas flow rate. After comparing the obtained value of the flow rate with the indications of the flow meter being tested, its accuracy is judged.

S При поверке счетчиков объем газа, пропущенный за определенный промежуток времени , отличаетс с показани ми испытываемого прибора и по разности этих показаний суд т о его точности. - При использовании установки лищь в качестве средства воспроизведени или измерени расхода газа (а не средства дл градуировки или поверки расходомеров и счетчиков ) вместо испытваемого прибора 7 устанавливаетс патрубок с фланцами.S When calibrating meters, the volume of gas missed over a certain period of time differs with the readings of the instrument under test and judge its accuracy by the difference in these readings. - When using a lisch device as a means of reproducing or measuring gas flow (rather than a means for calibrating or calibrating flow meters and meters), a flanged nozzle is installed instead of the instrument 7 to be tested.

5 Наличие в установке инерционного стабилизатора положени колокола, вл ющегос одновременно реактивным приводом вращени колокола, позвол ет существенно5 The presence in the installation of an inertial bell position stabilizer, which is simultaneously a reactive drive of the bell rotation, allows substantially

Claims

Claim

Bell-type discrete-dynamic installation for accurate reproduction and measurement of gas flow rate, containing a bell immersed in a liquid tank suspended on a tape with a counterweight and a reading device, a gas flow source, a pipeline with locking elements, means for stabilizing the vertical position of the bell and an electric rotation drive g. around the vertical axis, I wanna see, that, in order to increase the sensitivity and accuracy of installation and simplify its design, the means for stabilizing the vertical position of the bell is made by inertia in the form of an electric motor housing with a stator winding, equipped with a ring flywheel rigidly connected to it, and rigidly connected with the rings 18 of the power collector, while the rotor of the electric motor is connected directly and rigidly to the bell and through a rotating support with a suspension.