SU987399A1 - Колокольна дискретно-динамическа установка дл точного воспроизведени и измерени расхода газа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике 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.

Известны установки дл  градуировки и поверки счетчиков и расходомеров газа, созданные на базе колокольных мерников, в которых отсчет показаний испытываемого прибора осуществл етс  на ходу ClD.

В данной установке отсчет на ходу производитс  лишь при одном предварительно прин том значении контрольного объема газа, например 5 мЗ.

В то же врем  при дискретно-динамическом способе градуировки или поверки нет необходимости на больших и малыхзначени х расхода пропускать через испытываемый прибор одно и то жезначение контрольного объема газа. Вследствие этого продолжительность градуировочно-поверочного цикла на больших расходах газа и на малых неодинакова (на малых расходах в 10-12 раз больше). Столь значительна  продолжительность градуировочноповерочных циклов при малых расходах приводит к снижению производительности градуировочно-поверочных работ на установке.

Известно также устройство дл  поверки газовых счетчиков, состо щее из образцового колокольного мерника (газгольдера) с трубопроводами и соленоидными клапанами. На колоколе

10 мерника имеютс  флажки, прерывающие поток между источником света и фотодатчиком , укрепленными на неподвижном вытеснителе мерника. Кроме того, колокол снабжен шкалой дл  визуаль 5 ного контрол  вытесн емого объема

газа. Контроль за работой испытывае мого счетчика осуществл етс  фотоэлектрическим сканатором.

При перемещении колокола импульсы

20 от фотодатчика и сканатора поступают на логические схемы. Работой логических схем управл ет программатор, включающийс  при нажатии на пусковую кнопку и подающий поочередно команды

25 на все операции цикла поверки счетчика . При поверке счетчиков газа импульсы фотодатчиков запускают уст ройство, считывающее временные импульсы , которые вырабатываютс  гене30 ратором временных импульсов. Арифметический блок, имеющийс  в установке , подсчитывает разность временных импульсов, поступающих от повер емого прибора и образцовой установки соответствующую единице объема вытесн емого газа С2 . Однако такое средство градуировки и поверки обеспечивает начало подсчета импульсов от генератора по команде фотодатчика, затемн емогофлажками . Флажок, по команде которо го запускаетс  счетчик импульсов, устанавливаетс  на таком интервале после начала пропуска объема из коло кола, который обеспечивает завершение неблагопри тного дл  измеритель ного цикла переходного процесса и достижение установкой установившего режима работы. Переходный процесс пр работе установки вызываетс , главным образом, изменением направлени  дви жени  колокола в крайнем верхнем положении , и его длительность зависит от значени  воспроизводимого устано кой расхода. Длительность переходного процесса не одинакова при испытании различных типов счетчиков вследствие неизбежного разброса их технических характеристик даже в пр делах одного размера. В свою очеред увеличение объема, выдел емого из полного объема колокола, дл  завершени  переходного процесса снижает эффективность рационального использовани  дорогосто щего объема колокола и сужает пределы измерени  установки. Значительное же уменьше ние упом нутого объема ведет к снижению точности установки за счет возникновени  дополнительной погреш ности от неполностью завершившегос  переходного процесса. Кроме того, применение в установ ке генератора временных импульсов предусматривает посто нство воспроизводимого расхода, соответственно при равномерном перемещении колокол псзсто нство его площади поперечного сечени  в любом сечении по высоте, чего достичь в процессе изготовлени практически невозможно. Поэтому в реальных услови х шкала линейки колокола всегда неравномерна. Неточность изготовлени  колокола обуслав ливает нестабильность расхода и ухудшает точность известной установ ки за счет несоответстви  между временными импульсами, поступающилЙ от генератора, и импульсами, поступающими от фотоэлектрического скана тора, св занного с испытываемым прибором. Целью изобретени   вл етс  повышение точности установки и расширение пределов измерени  путем оптимального распределени  объема колокола за счет формировани  сигналов плавающих начала и конца отсчета контрольного объема. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в колокольную дискретнодинамическую установку, содержащую погруженный в резервуар с жидкостью колокол, подвешенный на компенсай ,ионной ленте с противовесом, источник расхода газа, систему трубопроводов с запорными органами, контрольную линейку с осветителем и фотоприемником , средство распределени  объема колокола с формировател ми сигналов начала и конца отсчета контрольного объема .и электронно-цифровой измеритель контрольного объема , введен малоинерционный преобразователь давлени  под колоколом, формирователь сигкала начала отсчета содержит электронный ключ и дифференциатор , входы которых св заны с выходом малаинерционного преобразовател  давлени  под колоколом, инвертор , схему сравнени  и подключенный к одному из входов схемы сравнени  задатчик, при этом выход дифференциатора через инвертор св зан с каналом управлени  электронного ключа, а выход электронного ключа св зан с вторым входом схемы сравнени , выход которой св зан с каналом управлени  электронно-цифрового измерител  контрольного объема, формирователь сигнала конца отсчета контрольного объема выполнен в виде электронного реле времени, подключенного к каналу управлени  электронно-цифрового измерител , причем реле времени настроено на минимально необходимую и одинаковую дл  всех воспроизводимых расходов выдержку. На чертеже представлена схема предлагаемой установки. Установка состоит из погруженного в резервуар с жидкостьк колокола 1, источника расхода газа 2 ,трубопроводов 3 и 4, клапанов 5 и б, испытываемого прибора 7, компенсационной ленты 8, противовеса 9 и размещенной между осветителем 10 и фотоприемником 11 контрольной линейки 12, котора  подвешена к колоколу 1 при помощи стальной ленты 13. Установка также содержит электронноцифровой измеритель контрольного объема 14 в виде электронноцифрового счетчика импульсов, поступающих с фотоприемника 11.В состав установки входит малоинерционный преобразователь давлени , выполненный, например , в виде мембранного блока 15с припа нной заслонкой 16, перемещаемой между осветителем 17 и фотоприемником 18. Средство оптимального распределени  объема колокола содержит формирователь сигналов начала отсчета, который в свою очередь содержит электронный ключ 19, дифференциатор 20, инвертор 21, схему сравнени  22, эадатчик 23 начала отсчета контрольного объема и формирователь сигнала конца отсчета контрольного объема в виде электронного реле времени 24.

Контрольна  линейка 12 выполнена из светонепроэрачного материала с горизонтальными щел ми, которые нанесены в процессе градуировки колокола через равные промежутки его объема. При этом рассто ние между щел ми может быть неодинаково (в пределах допустимой нелинейности) в зависимости от точности изготовлени  колокола.

Колокольна  дискретно-динамичес- ка  устаг рвка дл  точного воспроизведени  и измерени  расхода газа работает следующим образом.

Перед -началом испытани  заполн ют пространство под колоколом 1 измер емым газом из источника расхода 2 через трубопровод 3 и открытый клапан 5. При этом клапан б в трубопроведе 4 закрыт.

После заполнени  пространства под ко околом 1 примерно на 3/4 объема открывают клапан б. При этом испытываемый прибор 7, установленный в выходном трубопроводе 4, начинает разгон тьс  до установившегОс  режима, а колокол 1 в это врем  продолжает подниматьс  до своего верхнего положени .

После полного заполнени  пространства под колоколом 1 клапан 5 закрывают. К этому времени поток газа в трубопроводе 4 уже достиг своего установившегос  режима. Колокол 1 начинает опускатьс , и одновременно начинает перемещатьс  контрольна  линейка 12.

Вследствие изменени  направлени  движени  колокола в подколокольном пространстве неизбежно возникает . толчок давлени , который затем приводит к возникновению колебаний. Эти колебани  могут вызвать существенную дополнительную погрешность. Поэтому при работе установки необходимо иметь информацию об их значении и степени затухани .

Дл  измерени  колебаний давлени  под колоколом и преобразовани  их в электрический сигнал служит малоинерционный преобразователь давлени , выполненный, например, в виде мембранного блока 15 с припа нной заслонкой 16, перемещаемой между осветителем 17 и фотоприемником 18. При изменении давлени  под колоколом 1 мембранный блок 15.раздуваетс , мен   при (ПОМОЩИ заслонки 16 интенсивность светового потока, падающего на чувствительный элемент фотоприемника 18. Электрический сигнал

с фотоприемника 18 поступает на устройство оптимального распределени , объема колокола, состо щее из формирователей сигналов плавающих началаи конца отсчета контрольного объема газа.

При наличии колебаний давлени  под колоколом 1 на вход электронного ключа 19 и дифференциатора 20 поступают пропорциональные колебани  электрического напр жени . Сигнал

0 от фотоприемника 18 поступает в схе- му сравнени  22 лишь в мсменты достижени , напр жением амплитудных значений, т.е в случае, когда производна  от мен ющегос  напр жени 

5 равна нулю, и на выходе инвертора

21по вл етс  сигнал , привод щий к открытию ключа 19. Таким образом , схемой 22 осуществл етс  сравнение амплитудных значений напр жений , пропорциональных давлению под колоколом, с заданным значением,выставл емым с помощью задатчика 23. Когда амплитуда напр жени  становитс  меньше заданного задатчиком 23

5 значени , на выходе схемы сравнени 

22формируетс .сигнал начала отсчета измерителем 14 контрольного объема, при этом начинаетс  отсчет импульсов , поступающих с контрольной линей0 ки 12.

Одновременно сигнал начала отсчета измерителем 14 контрольного объема , поступающий с схемы сравнени  22, включает электронное реле времени 24, которое по истечении време5 ни, на которое оно настроено, формирует сигнал конца отсчета измерителем 14 контрольного объема газа.

Провед  осреднение во времени, на которое настроено реле времени.24,

0 значени  объема, измеренного измерителем 14, получаем значение воспроизводимого или измер емого расхода газа .

При- поверке счетчиков объем газа,

5 измеренный измерителем 14, за врем , на которое настроено реле времени 24, сличаетс  с показани ми испь тываемого счетчика, и по разности этих показаний суд т о его точности,

0

Продолжительность завершени  переходного процесса до такой степени, когда погрешностью, вызываемой им, можно пренебречь, неодинакова дл  различных типоразмеров градуируемых

5 и повер емых приборов. Поэтому дл  каждого испытательного цикла момент начала, отсчет-а-контрольного объема наступает по истечении неравных объемов газа, поступающего из коло0 кола, в зависимости от начальной амплитуды колебаний давлени  под колоколом и степени их затухани .

Дл  уменьшени  продолжительности измерительного цикла и повышени  эффективности градуировочно-поверочных

5

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Колокольная дискретно-динамическая установка для точного воспроизведёния и измерения расхода газа, ² содержащая погруженный в резервуар с жидкостью колокол, подвешенный на компенсационной ленте с противове- сом, источник расхода газа, систему трубопроводов с запорными органами, контрольную линейку с осветителем и фотоприемником, средство распределения объема колокола с формирователями сигналов начала и конца отсчета контрольного объема и электронно- 3 цифровой измеритель контрольного объема, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности установки и расширения пределов измерения путем оптимального распределения объема колокола за счет формирования сигналов ''плавающих *'

   5 начала и конца отсчета контрольного объема, в нее введен малоинерционный преобразователь давления под колоколом, формирователь сигнала начала отсчета содержит электронный

   О ключ и дифференциатор, входы которых связаны с выходом малоинерционного преобразователя давления под колоколом, инвертор, схему сравнения и подключенный к одному из входов

   5 схемы сравнения задатчик, при этом выход дифференциатора через инвертор связан с каналом управления электронного ключа, а выход электронного ключа связан с вторым входом схемы сравнения, выход которой связан с каналом управления электронно-цифрового измерителя контрольного объема, формирователь сигнала конца отсчета контрольного объема выполнен . в виде электронного реле времени,

   -⁵ подключенного к каналу управления электронно-цифрового измерителя,причем реле времени настроено на минимально необходимую и одинаковую для всех воспроизводимых расходов θ выдержку.