Автоматизированная установка для калибровки, поверки и испытания теплосчетчиков и расходомеров

 

Установка содержит накопитель воды, насосную группу из четырех насосов различной производительности, две группы регуляторов расхода, включенных параллельно между собой по три в каждой группе на трубопроводах различных диаметров, компенсатор, эталонные приборы, испытательный стол и информационно-измерительную и управляющую систему на базе компьютера. Одна группа регуляторов расхода (вспомогательных) включена в байпасную линию после насосов, вторая группа регуляторов (основных) включена в рабочую линию после испытуемых приборов. Для поверки теплосчетчиков в установке имеются подогреватель и имитатор температуры с термодатчиками. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений в условиях калибровки и поверки при фактических температурах энергоносителя, соответствующих реальным параметрам и условиям эксплуатации теплосети. 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и гидравлики, преимущественно к установкам для калибровки, юстировки и поверки тепло- и водосчетчиков различного типа.

Известны стенды и установки для поверки и испытаний теплосчетчиков и расходомеров [1-8], применение которых в качестве универсальной установки нецелесообразно в силу присущих им недостатков:

1. Отсутствие замкнутого контура в стендах [1, 3, 4, 8] приводит к непроизводительному расходу воды;

2. Применение как средства измерения мерного бака в стендах [1, 2, 3, 4, 8] не обеспечивает требуемого длительного режима поверки, необходимого при исследованиях расходомеров;

3. Применение мерного или сливного бака как накопителя воды делает установку громоздкой, а кроме того, не обеспечивает постоянства давления во время поверки (стенды 1, 2, 3, 4, 8);

4. Отсутствие регуляторов главного расхода теплоносителя делает невозможным применение установки [1-8] на предприятиях-изготовителях и определение порога чувствительности.

Известна установка “Доун” (г.Таллин) [2] проливного типа. Предназначена данная установка для поверки счетчиков жидкости.

Установка “Доун” содержит насос (насосную группу), который соединен трубопроводами с баками сливным и мерным, снабженный мерной линейкой, образцовый прибор, соединенный трубопроводами последовательно с мерным баком, а через испытуемый прибор со сливным баком.

При проверке счетчиков на данной установке насосом воду закачивают в мерный бак, из которого воду подают в образцовый прибор, а затем пропускают через испытуемый прибор, после которого воду сливают в сливной бак. Применение как средства измерения мерного бака не обеспечивает длительного режима поверки, необходимого для исследования аттестуемых средств измерения и не обеспечивает постоянство давления воды во время измерения, влияет на качество поверки.

Наиболее близкой по технической сущности является поверочная водопроливная установка “Взлет ПУ” [6] (прототип), принцип действия которой основан на поверке сличением и которая предназначена для настройки, градуировки поверки и других работ по определению метрологических и технических характеристик расходомеров, счетчиков и др. Данная установка содержит накопительный резервуар (бак), ресивер (компенсатор), насос с системой управления, эталонные средства измерений, стол с испытательными участками, информационно-измерительную и управляющую систему на базе персонального компьютера (ПК).

Недостатком прототипа является нестабильность потоков в измеряемой и эталонной цепи, наличие стендов больших СБД и малых СМД диаметров, что снижает точность поверки и калибровки, а также наличие поэлементной поверки и калибровки не обеспечивает точность измерения по ГОСТ 8.156-83.

Задача данного изобретения направлена на устранение приведенных выше недостатков в условиях комплексной калибровки и поверки при фактических температурах энергоносителя до 130°С, соответствующих реальным параметрам и условиям эксплуатации теплосети.

Поставленная задача решается следующим образом. В автоматизированной установке для поверки, калибровки и других испытаний теплосчетчиков, расходомеров, содержащей накопитель воды, насос, эталонные приборы, компенсатор, испытательный стол и информационно-измерительную систему на базе компьютера, введена насосная группа, состоящая из четырех насосов различной производительности, включенных параллельно друг другу, а система регулирования расхода состоит из двух групп регуляторов расхода, включенных параллельно между собой по три в каждой группе на трубопроводах различных диаметров, причем одна группа включена в байпасную линию после насосной группы, а вторая группа - в рабочую линию после испытуемых приборов, кроме этого введен подогреватель, а информационно-измерительная и управляющая система содержит имитатор температуры.

Последовательно-параллельное включение насосных агрегатов обеспечивает плавную регулировку, возможность компьютерной статистической обработки в заданном диапазоне измеряемых параметров в реальном времени и стабильность потоков в измеряемой и эталонной цепи. Все эти факторы позволяют повысить точность измерения при комплексных поверках, калибровках, градуировках всех типов средств измерения тепло- и водосчетчиков при оптимальном соответствии условиям эксплуатации, особенно в условиях лимитированного расхода топлива.

На чертеже представлена схема предлагаемой автоматизированной установки для поверки и испытаний теплосчетчиков и расходомеров.

Предлагаемая установка представляет собой замкнутый контур циркулирующей жидкости с байпасной линией I-II и рабочей I, III, IV, V, в составе которого бак воды - накопитель 1, соединенный трубопроводами с подогревателем воды 2, насосной группой из 4-х параллельно включенных насосов различной производительности 3, 4, 5, 6, регуляторами расхода 7, 8, 9 на байпасной линии, включенных параллельно друг другу на трубопроводах различного диаметра. На рабочей линии установлены компенсатор 10 и далее гребенка III-IV, состоящая из 3-х трубопроводов различного диаметра, на которых размещены эталонные приборы 11, 12, 13, обеспечивающие различные диапазоны расхода. На этой же линии за образцовыми приборами следует испытательный блок 14 с испытуемым прибором, за которым следует система основных регуляторов расхода 15, 16, 17, включенных параллельно друг другу на трубопроводах различного диаметра. Кроме того, в испытательный блок 14 входит имитатор 18 и информационно-измерительная и управляющая система на базе персонального компьютера 19.

Принцип действия предложенной установки основан на циркуляции жидкости по замкнутому контуру. Накопитель 1 имеет рабочий объем 1,9-кратного запаса воды исходя из емкости линии наибольшего диаметра и протяженности. Насосная группа (3, 4, 5, 6) обеспечивает необходимый диапазон пропускной способности поверяемых расходомеров, а также потери давления в них и регуляторах.

Для обеспечения регулирования расхода в пределах от 0,1 м³/ч до 200 м³/ч с учетом потерь давления в расходомерах, регуляторах, арматуре, трубопроводах введена байпасная линия и установлены две группы регуляторов: 15, 16, 17 - в качестве основы на рабочей линии и 7, 8, 9 - на байпасной линии в качестве вспомогательных, обеспечивающих минимальный расход.

При проверке расходомеров, которые устанавливают на испытательном блоке 14, забор жидкости осуществляют из накопителя 1, которую насосами 4, 5, 6 через регуляторы 7, 8, 9, которые обеспечивают бесступенчатое регулирование частоты вращения двигателей насосов и установку заданного расхода, через компенсатор 10, обеспечивающий сглаживание пульсации, и через образцовые приборы 11, 12, 13 подают в поверяемые расходомеры, после которых через регуляторы 15, 16, 17 на рабочей линии жидкость возвращают в накопитель 1. С учетом пропускной способности поверяемых приборов предусмотрена работа установки в три линии:

1. Для поверки расходомеров с пропускной способностью от 0,1 м³/ч до 10 м³/ч используют линию, в которую входят насос 6, основной регулятор расхода 15, вспомогательный - 7 на байпасной линии, компенсатор 10, образцовый прибор 11 и поверяемый прибор.

2. Для поверки расходомеров с пропускной способностью от 10 ³/ч до 70 м³/ч используют линию, в которую входят насос 5, основной регулятор расхода 16, вспомогательный - 8 на байпасной линии, компенсатор 10, образцовый прибор 12 и поверяемый прибор на испытательном участке.

3. Для поверки расходомеров с пропускной способностью от 70 ³/ч до 200 м³/ч используют линию, в которую входят насос 4, основной регулятор 17, вспомогательный 9 на байпасной линии, компенсатор 10, образцовый прибор 13 и поверяемый прибор на испытательном участке.

Такая гидравлическая схема установки полностью исключает взаимное влияние этих трех испытательных линий при их одновременной работе.

Насосная группа в установке позволяет обеспечить необходимый гидравлический режим, при котором давление в процессе пролива не меняется и расход воды не зависит от объема накопителя 1, а наличие в установке регуляторных групп позволяет регулировать не только расход, но и давление, что дает возможность максимально приблизить режим работы установки к условиям эксплуатации поверяемых приборов. Включение в установку регуляторов на байпасной линии обеспечивает минимальные расходы жидкости через рабочую линию без существенного изменения производительности насосов.

При поверке теплосчетчиков включают в работу подогреватель 2 и используют насос 3.

Для создания единого температурного режима образцового и поверяемого теплосчетчиков предусмотрен имитатор 18, в котором устанавливают образцовый термодатчик и термодатчик из комплекта поверяемого теплосчетчика. Эти термодатчики измеряют температуру, равную температуре в подающем трубопроводе.

Для удаления воздуха из системы при заполнении ее водой предусмотрена система воздушников (на чертеже не показана).

Информационно-измерительная управляющая система на базе персонального компьютера 19 должна обеспечивать прием от испытываемых и эталонных приборов информации и дальнейшую обработку ее по заданному алгоритму.

На предложенной установке поверку и калибровку осуществляют методом сличения полученных значений характеристики испытуемых приборов с характеристиками эталонных (образцовых) приборов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Стенд поверки водосчетчиков СПВ-6-80.

2. ДОУН. Поверочная установка. г.Таллин.

3. Образцовая установка для поверки счетчиков воды.

EEC 791830 - Счетчики горячей воды.

EEC 75133 - Счетчики холодной воды.

4. Стенд метрологической поверки приборов коммерческого учета отпуска и потребления воды и тепла. Прайс лист на выполнение поверок г.Екатеринбург.

5. Измерительная установка АСП-01 для автоматизированной поверки теплосчетчиков ИРГТ-2/1 ИРГТ-3. Челябинск. 11.04.2002.

6. Поверочная установка “Взлет ПУ” для преобразователей объема (среднего расхода) несжимаемой жидкости с диаметром условного прохода от 10 до 200 мм. В46.00-00.00. - 01 ТЗ С.Петербург, 2001 г.

7. Автоматизированная проливная установка “Компакт” УП-250СМ.

8. Образцовая расходомерная установка “Метран”, Челябинск.

Формула изобретения

Автоматизированная установка для поверки, калибровки и других испытаний теплосчетчиков и расходомеров, содержащая накопитель воды, насос, систему регулирования расхода, эталонные приборы, информационно-измерительную и управляющую систему на базе персонального компьютера, испытательный стол, компенсатор, отличающаяся тем, что она содержит насосную группу из четырех насосов различной производительности, включенных параллельно друг другу, а система регулирования расхода состоит из двух групп регуляторов расхода, включенных параллельно между собой по три в каждой группе на трубопроводах различных диаметров, причем одна группа регуляторов включена в байпасную линию после насосной группы, а вторая группа - в рабочую линию после испытуемых приборов, кроме этого введен подогреватель, а информационно-измерительная и управляющая система содержит имитатор температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1