Способ поверки дозаторов и расходомеров непрерывного действия и устройство для его осуществления

 

Использование: в весоизмерительной и весодозирующей технике, в частности к способам и устройствам поверки расходомеров и дозаторов, используемых для дозирования и измерения расхода жидкости в непрерывных технологических процессах. Сущность изобретения: в процессе поверки осуществляется весовое измерение n-го количества порций жидкости, проходящей через дозатор, суммирование значений массы этих порций и сравнение результата суммирования с показаниями дозатора. Измерение массы порций осуществляется в процессе попеременного заполнения взвешивания и опорожнения емкостей ВС по разности результатов взвешивания емкостей после заполнения и после опорожнения . Во время паузы от конца опорожнения одной емкости до начала опорожнения другой емкости, обеспечиваемой тем, что опорожнение емкостей осуществляется быстрее, чем их заполнение, осуществляется коррекция результатов взвешивания, позволяющая исключить динамическую погрешность дозирования. Заполнение одной из емкостей начинают в момент окончания заполнения другой емкости за счет совмещения времени открытия клапана на приемном трубопроводе одного весоизмерительного блока и закрытия клапана на приемном трубопроводе другого весоизмерительного блока. 1 ил. VJ О О СО О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 G 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (210 4918812/10 (22) 14.03.91, (46) 07.09,92, Бюл, № 33 (71) Конструкторское бюро транспортно-химического машиностроения (72) В.С.Белых и Ю.В,Егоров (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 501293, кл, G 01 G 11/00, 1974.

А.Ш. Киясбейли, M. Е.Перел ьштейн, "Вихревые счетчики — расходомеры", М., Машиностроение, 1974, с, 143, рис. 59, (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ДОЗАТОРОВ И

РАСХОДОМЕРОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование; в весоизмерительной и весодозирующей технике, в частности к способам и устройствам поверки расходомеров и доэаторов, используемых для дозирования и измерения расхода жидкости в непрерывных технологических процессах.

Сущность изобретения: в процессе поверки осуществляется весовое измерение и-го коИзобретение относится к весоизмерительной и весодозирующей технике, в частности к способам и устройствам поверки дозаторов и расходомеров, используемых для дозирования и измерения расхода жидкости в непрерывных технологических процессах, Известен способ поверки дозаторов и расходомеров, заключающийся в весовом измерении количества жидкости, прошедшей через дозатор,с помощью образцового мерного бака и сравнении результатов из. Ы 1760361 А1 личества порций жидкости, проходящей через дозатор, суммирование значений массы этих порций и сравнение результата суммирования с показаниями доэатора. Измерение массы порций осуществляется в процессе попеременного заполнения взвешивания и опорожнения емкостей ВС по разности результатов взвешивания емкостей после заполнения и после опорожнения. Во время паузы от конца опорожнения одной емкости до начала опорожнения другой емкости, обеспечиваемой тем, что опорожнение емкостей осуществляется быстрее, чем их заполнение, осуществляет ся коррекция результатов взвешивания, позволяющая исключить динамическую погрешность дозирования. Заполнение одной из емкостей начинают s момент окончания заполнения другой емкости за счет совмещения времени открытия клапана на приемном трубопроводе одного весоиэмерительного блока и закрытия клапана на приемном трубопроводе другого весоиэмерительного блока. 1 ил. мерения с показаниями поверяемого дозатора (ГОСТ 8,469-82).

Недостатком способа является недостаточная точность поверки, связанная с наличием значительной случайной составляющей погрешности, вносимой мерным баком, Известно также устройство для поверки дозаторов и весов непрерывного действия, реализующее способ поверки, при котором измеряют массу нескольких порций жидкости, проходящей через поверяемое устройство, суммируют значения массы порций и

1760361 сравнивают результат суммирования с показаниями поверяемого устройства.

Применение данного способа позволяет повысить точность поверки за счет снижения случайной составляющей погрешности, вносимой образцовым устройством измерения массы, однако, вследствие негерметичности конструкции устройства, реализующего данный способ (бункер на весах и прерыватель), при поверке доэаторов жидкости часть жидкости испаряется, что приводит к значительной погрешности измерения фактического значения массы жидкости, прошедшей через поверяемый дозатор. Снижению точности поверки также способствует значительная динамическая погрешность взвешивания.

Известно также устройство для поверки дозаторов и расходомеров, содержащее расходный бак, узел установки поверяемого устройства и весоизмерительный блок, расположенные на кольцевой линии, причем весоизмерительный блок выполнен в виде мерной емкости с приемным и выдающим трубопроводами с управляемыми отсечными клапанами, связанной с блоком контроля и управления.

Недостатком известного устройства является невысокая точность поверки, так как оно может обеспечивать непрерывное измерение только одной порции жидкости (измерение нескольких порций в непрерывном режиме невозможно из-за необходимости технологической паузы для успокоения и коррекции результатов взвешивания с целью исключения динамической погрешности взвешивания), Целью изобретения является увеличение точности поверки, Укаэанная цель достигается тем, что в известном способе поверки дозаторов и расходомеров непрерывного действия, при котором измеряют массу нескольких порций жидкости, проходящей через поверяемое устройство, суммируют значения массы порций и сравнивают результат суммирования с показаниями поверяемого устройства, согласно изобретению, измерение массы порций производят при заполнении, взвешивании и опорожнении двух или более емкостей по разности результатов взвешивания емкостей после заполнения и после опорожнения, причем заполнение одной из емкостей начинают после окончания заполнения другой емкости, опорожнение емкостей производят быстрее, чем их заполйение, Указанная цель достигается тем, что в известное устройство поверки дозаторов и расхедомеров непрерывного действия, со5

55 держащее расходный бак, узел установки поверяемого устройства и первый весоизмерительный блок, расположенные по кольцевой линии, причем первый весоизмерительный блок выполнен в виде первой мерной емкости с приемным и выдающим трубопроводами с управляемыми отсечными клапанами, связанной с первым блоком контроля и управления, согласно изобретению, введены второй весоизмерительный блок, выполненный в виде второй мерной емкости с приемным и выдающим трубопроводами с отсечными клапанами, связанной со вторым блоком контроля и управления, каждый блок контроля и управления выполнен с двумя датчиками заполнения емкостей до нижнего и верхнего предельных значений массы и двумя датчиками отклонения значений массы от нижнего и верхнего предельных значений массы, а управляемые отсечные клапаны первого и второго весоизмерительных блоков установлены с возможностью подключения к соответствующим датчикам заполнения емкости до нижнего и верхнего предельных значений массы, причем приемные трубопроводы мерных емкостей Bblполнены с большим гидравлическим сопротивлением, чем гидравлическое сопротивление выдающих трубопроводов, а все весоизмерительные блоки установлены параллельно друг другу.

Схема устройства для реализации предложенного способа приведена на чертеже.

Устройство содержит расположенные на кольцевой линии расходный бак 1, насос

2, узел 3 установки поверяемого устройства и установленные параллельно друг другу весоиэмерительные блоки (ВБ) — первый 4 и второй 5; Каждый ВБ выполнен в виде мерной емкости 6, связанной через грузоприемное устройство 7, передаточный рычаг 8, тягу 9 с блоком контроля и управления (БКУ)

10. БКУ 10 состоит из связанных дифференциальным рычагом 11 коромысла 12 нижнего предельного значения массы и коромысла 13 верхнего предельного значения массы, ограничителей 14, 15 хода коромысла, двух датчиков; 16 — заполнения емкости до нижнего предельного значения массы и 17 — заполнения емкости до верхнего предельного значения массы, двух датчиков: 18 — отклонения значения массы от нижнего предельного значения массы (недолива или перелива) и 19 — отклонения значения массы от верхнего предельного значения массы, связанных соответственно с коромыслами 12 и 13, а также установленных на коромыслах 12 и 13 подвижных гирь

20 и 21, с помощью которых регулируются

1760361

25

35

55 предельные значения массы в зависимости от расхода жидкости через поверяемое устройство и массы выдаваемой дозы при поверке. Каждая мерная емкость 6 снабжена приемным 22 и выдающим 23 трубопроводами с установленными на них отсечными клапанами 24, 25, подключенными к соответствующим датчикам 16, 17 заполнения емкости до нижнего и верхнего предельных значений массы соответствующего B Б 4 или

Приемные трубопроводы 22 мерных емкостей 6 выполнены с большим гидравлическим сопротивлением, чем гидравлическое сопротивление выдающих трубопроводов

23, а ВБ 4, 5 установлены параллельно друг другу

Для обеспечения заданного значения температуры жидкости предусмотрен теплообменник 26, а для измерения температуры жидкости — датчик 27, Для регулирования и перекрытия расхода жидкости предусмотрены вентили 28 — 30 и клапан 31.

Создание давления в емкостях устройсТВВ для обеспечения необходимого расхода выдачи жидкости обеспечивается с помощью источника газа 32, пневмоколлектора 33 и вентилей 34 — 36.

Общее управление устройством осуществляется от связанной с БКУ 10 ВБ 4 и 5 системы управления (СУ), не показана.

Устройство работает следующим образом.

Сначала жидкость насосом 2 и рокачивается через установленное в узле 3 поверяемое устройство по кольцу через открытые вентили 28, 30 и клапан 31. С помощью теплообменника 26 жидкость термостатируется до заданного значения температуры, а с помощью вентилей 28 и 29 устанавливается заданный расход. После этого открываются клапаны 24 на приемных трубопроводах 22 емкостей б ВБ 4 и 5, жидкость поступает в емкости б, По сигналу датчика 16 ВКУ 10 ВБ 4 в момент достижения коромыслом 12 ВБ 4 положения равновесия закрывается клапан 24 ВБ 4, а по сигналу датчика 17 БКУ 10 ВБ 5 в момент достижения коромыслом 13 ВБ 5 положения равновесия закрывается клапан 24 ВБ

5. Путем открывания вентилей 34 — 36 емкости 6 обоих BE 4 и 5 наддуваются до заданного расчетного давления, после чего вентили 34 и 35 закрываются. Таким образом, оба ВБ оказываются в исходном состоянии перед началом поверки, при котором емкость ВБ 4 заполнена до нижнего предельного значения массы, а емкость ВБ 5— до верхнего предельного значения массы.

Производится коррекция нижнего значения массы жидкости в емкости б ВБ 4 (величина отклонения массы жидкости от нижнего предельного номинального значения, заданного с помощью гири 20, измеряется датчиком 18 БКУ 10 ВБ 4 после успокоения колебаний коромысла 12, передается в виде электрического сигнала и заносится в память СУ). B зависимости от номинальных предельных значений массы, заданных положением гирь 20, 21, и значения массы дозы, выдаваемой поверяемым устройством при поверке, с помощью СУ задается количество порций и.

По команде СУ о начале поверки закрывается клапан 31, одновременно с закрытием клапана 31 открывается клапан 24 ВБ 4, и поверяемое устройство (дозатор) начинает отсчет прошедшего через него количества жидкости, которая начинает поступать в емкость 6 ВБ 4, сжимая газ в ее наджидкостном объеме (при поверке расходомера начинается отсчет времени). В это время проводится коррекция верхнего значения массы жидкости в емкости 6 ВБ 5 (величина отклонения массы от верхнего предельного номинального значения, заданного с помощью гири 21, измеряется датчиком 19

БКУ 10 ВБ 5, передается в виде злектрического сигнала и заносится в память СУ). После коррекции открывается клапан 25 BE 5 и происходит выдача жидкости из емкости 6

В Б 5 путем вытеснения сжатым в ее наджидкостном объеме газом до срабатывания датчика 16 БКУ 10 ВБ 5 и коррекции нижнего значения массы жидкости в емкости ВБ 5 в течение паузы, обеспечиваемой превышением времени заполнения емкости ВБ 4 над временем опорожнения емкости ВБ 5 за счет превышения гидравлического сопротивления приемных трубопроводов 24 над гидравлическим сопротивлением выдающих трубопроводов 25, По окончании заполнения емкости ВБ 4 (набора 1-ой порции) по сигналу датчика 17 БКУ 10 ВБ 4 закрывается клапан 24 ВБ 4. Одновременно с закрытием клапана 24 ВБ 4 открывается клапан 24 ВБ

5, происходит заполнение емкости ВБ 5 и коррекция верхнего значения массы в емкости ВБ 4, После коррекции открывается клапан 25 ВБ 4 и происходит выдача жидкости из емкости ВБ 4 и коррекция нижнего значения массы жидкости в емкости ВБ 4 в течение паузы, обеспечиваемой превышением времени заполнения емкости ВБ 5 над временем опорожнения емкости ВБ 4. По окончании заполнения емкости ВБ 5 (набора второй порции) по сигналу датчика 17

БКУ 10 ВБ 5 закрывается клапан 24 ВБ 5, одновременно с закрытием клапана 24 ВБ 5

1760361 открывается клапан 24 ВБ 4, происходит заполнение емкости ВБ 4 и коррекция верхнего значения массы в емкости ВБ 5 и т.д, После того, как закончится набор последней, и-ой порции, СУ выдает сигнал на отсечку, по которому закрывается клапан 24

ВБ 4 или ВБ 5, выключается насос 2 и производится коррекция набора и-ой порции.

Погрешность дозирования при поверке дозатора определяется по формуле д- — . 1 00 О

G а погрешность измерения расхода при поверке расходомера — по формуле: д=(„P — 1) 100i., где 6доз — значение массы жидкости по показаниям отсчетного устройства поверяемого дозатора;

G = п(Сд — Go) + +jp + +jp, — дей ствительное значение выданной массы жидкости, определенное с помощью устройства поверки;

Go и Сд — номинальные значения нижнего и верхнего предельных значений массы в емкости устройства;

Л„;оиЛ, д — значения величины коррекции нижнего и верхнего значений массы для -ой порции с учетом знака (плюс при недоливе и минус при переливе);

Qp —.значение объемного расхода жидкости по показаниям поверяемого расходомера; р — плотность жидкости при температуре в процессе поверки; т- время поверки.

Таким образом, в процессе поверки осуществляется измерение массы нескольких (n) порций жидкости, проходящей через поверяемое устройство, суммирование значений массы порций и сравнение результата суммирования с показаниями поверяемого устройства. Измерение массы порций производится при попеременном заполнении, взвешивании и опорожнении емкостей 6 ВБ

4 и 5 по разности результатов взвешивания емкостей после заполнения и после опорожнения, причем заполнение одной из емкостей начинается после окончания заполнения другой емкости, а опорожнение емкостей осуществляется быстрее, чем их заполнение, Во время паузы от конца опорожнения одной емкости до начала опорожнения другой емкости осуществляется коррекция результатов взвешивания, позволяющая исключить динамическую погрешность.

Применение предложенных способа и устройства позволяет существенно повысить точность поверки за счет снижения погрешности измеренИя массы жидкости, прошедшей через поверяемое устройство, образцовым устройством поверки. Применение способа снижает погрешность измерения за счет исключения потерь жидкости при взвешивании вследствие ее испарения, и учета динамической погрешности взвешивания. Применение устройства при выдаче через поверяемое устройство дозы жидкости, разделенной на и порций, снижает погрешность измерения за счет снижения в1п раз случайной составляющей погрешности, вносимой образцовым устройством поверки. При атом с увеличением количества весоизмерительных блоков в устройстве поверки точность измерения увеличивается за счет увеличения времени паузы и возможности более точного взвешивания массы жидкости в мерной емкости, Формула изобретения

1. Способ поверки дозаторов и расходомеров непрерывного действия, при котором измеряют массу нескольких порций жидкости, проходящей через поверяемое устройство, суммируют значения массы порций и сравнивают результат суммирования с показаниями поверяемого устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности, измерение массы порций производят при попеременном заполнении, взвешивании и опорожнении двух или более емкостей по разности результатов взвешивания емкостей после заполнения и после опорожнения, причем заполнение одной из емкостей начинают после окончания заполнения другой емкости, опорожнение емкостей производят быстрее, чем их заполнение, 2. Устройство поверки дозаторов и расходомеров непрерывного действия, содержащее расходный бак, узел установки поверяемого устройства, и первый весоизмерительный блок, расположенные по кольцевой линии, причем первый весоизмерительный блок выполнен в виде первой мерной емкости с приемным и выдающим трубопроводами с управляемыми отсечными клапанами, связанной с первым блоком контроля и управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения точности, в него введены второй весоизмерительный блок, выполненный в виде второй мерной емкости с приемным и выдающим трубопроводами с отсечными клапанами, связанной с вторым блоком контроля и управления, каждый блок контроля и управления выполнен с двумя датчиками

1760361

Составитель В.Белых

Редактор О.Никольская Техред М.Моргентал Корректор И,Шмакова

Заказ 3179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНГСССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 заполнения емкостей до нижнего и верхнего предельных значений массы и двумя датчиками отклонения значений массы от нижнего и верхнего предельных значений массы, а управляемые отсечные клапаны первого и второго весоизмерительных блоков установлены с возможностью подключения к соответствующим датчикам заполнения емкости до нижнего и верхнего предельных значений массы, причем приемные трубопроводы мерных емкостей выполнены с большим гидравлическим

5 сопротивлением, чем гидравлическое сопротивление выдающих трубопроводов, а все весоизмерительные блоки установлены параллельно друг другу,