Способ градуировки и поверки электромагнитных расходомеров

Изобретение относится к способам градуировки электромагнитных расходомеров и их поверки имитационным способом. Сущность: размещают в магнитном поле первичного преобразователя электромагнитного расходомера индукционную катушку. Интегрируют на выходных клеммах катушки электрическое напряжение, наведенное магнитным полем первичного преобразователя. Определяют значения электрического сигнала. Подают напряжение на вход измерительного устройства электромагнитного расходомера. При этом переменным резистором Rп, входящим в состав первичного преобразователя расхода, устанавливают унифицированное, определенное экспериментально для каждого типоразмера первичных преобразователей расхода значение выходного сигнала, пропорциональное величине магнитной индукции. Причем значение указанного сигнала является входным сигналом для измерительного преобразователя. Вводят программным способом в измерительный преобразователь унифицированные для всех измерительных преобразователей градуировочные коэффициенты, определенные экспериментально. Поверка заключается в определении погрешности измерения в соответствующих точках расхода. При несоответствии погрешности измерения допустимой производят замену либо первичного преобразователя, либо измерительного устройства. Технический результат: расширение функциональных возможностей и упрощение поверки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров, их поверки имитационным способом.

Известен способ градуировки и поверки электромагнитных расходомеров (RU, патент №2146042, G01F 25/00, 1999 г.). В магнитном поле первичного преобразователя размещают индукционную катушку и интегрируют электрическое напряжение на ее выходных клеммах. По отношению напряжения, полученного в результате интегрирования, к напряжению, выделяемому на сопротивлении, включенном в цепь питания индуктора первичного преобразователя, определяют коэффициент преобразования последнего Кп. По отношению сигналов на выходе и входе расходомера, при подведении на вход измерительного устройства напряжения, выделяемого на сопротивлении, включенном в цепь питания индуктора, вычисляют коэффициент преобразования измерительного устройства Киу. Коэффициент преобразования расходомера определяют как произведение коэффициентов Кп и Киу.

Этот способ обеспечивает раздельную поверку и взаимозаменяемость первичных преобразователей и измерительных устройств, однако исключает возможность одновременно корректировать полученные результаты, кроме того, для реализации этого способа необходимо выполнение целого ряда вычислений - коэффициентов Кп и Киу.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ поверки электромагнитных расходомеров (RU, патент № 2270420, G01F 25/00, 2005 г.), заключающийся в следующем: в магнитном поле первичного преобразователя электромагнитного расходомера размещают индукционную катушку. Магнитным полем первичного преобразователя наводят электрическое напряжение, интегрируют электрическое напряжение на выходных клеммах катушки. Напряжение, полученное в результате интегрирования, сравнивают с напряжением, указанным в паспортных данных первичного преобразователя. При необходимости производят регулировку величины напряжение до паспортного значения с помощью переменного резистора. На вход измерительного устройства электромагнитного преобразователя подводят напряжение через симметричный резисторный делитель напряжения и измеряют величины напряжения в точках измерения расхода. При необходимости проводят повторную регулировку измерительного устройства с помощью переменных резисторов.

Этот способ обеспечивает раздельную поверку и взаимозаменяемость первичных преобразователей и измерительных устройств, однако переменный резистор предназначен только для подрегулировки при поверке.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей имитационного способа градуировки и поверки расходомеров за счет обеспечения взаимозаменяемости первичных преобразователей и электронных блоков.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе градуировки и поверки электромагнитных расходомеров, включающем размещение в магнитном поле первичного преобразователя электромагнитного расходомера индукционной катушки, интегрирование электрического напряжения на выходных клеммах катушки, наведенного магнитным полем первичного преобразователя, и определение значения электрического сигнала, а также подачу напряжения на вход измерительного устройства электромагнитного расходомера, переменным резистором Rп, входящим в состав первичного преобразователя расхода, устанавливают унифицированное, определенное экспериментально для каждого типоразмера первичных преобразователей расхода значение выходного сигнала, пропорциональное величине магнитной индукции и являющееся входным сигналом для измерительного преобразователя, вводят программным способом в измерительный преобразователь унифицированные для всех измерительных преобразователей градуировочные коэффициенты, определенные экспериментально, а поверка заключается в определении погрешности измерения в соответствующих точках расхода, и при не соответствии погрешности измерения допустимой производится замена либо первичного преобразователя, либо измерительного устройства.

В настоящее время первичные преобразователи расхода и измерительные преобразователи, составляющие комплект электромагнитного расходомера (или теплосчетчика), градуируются и поверяются индивидуально. В случае выхода из строя одной из составляющих комплекта производится перекомплектация, градуировка и поверка проводятся повторно с записью в электронный блок (программно) индивидуальных, присущих только конкретному комплекту расходомера (или теплосчетчика) градуировочных коэффициентов. Это в большей степени объясняется неидентичностью технологических параметров первичных преобразователей расхода, таких как внутренний диаметр трубопровода (футеровки), расстояние между электродами, величина магнитной индукции в сечении трубопровода, расстояние между катушками возбуждения (расположенными на трубопроводе), намоточными данными обмоток возбуждения, параметрами магнитной системы, и т.д. Проблемы с обеспечением гарантированных размеров внутреннего диаметра футеровки и расстояния между электродами в значительной степени решены чисто технологическими методами. Обеспечение идентичности величины магнитной индукции является достаточно сложной и дорогостоящей проблемой, требующей усложнения конструкции и значительных материальных затрат.

Предлагаемый способ не требует сложных конструкторских решений и материальных затрат.

Из теории известно, что полезный сигнал на электродах первичного преобразователя расхода определяется по формуле:

E=B·D·V, где

E - эдс на электродах;

В - магнитная индукция в сечении трубопровода;

V - скорость потока воды.

Магнитодвижущая сила, необходимая для возбуждения магнитного поля, определяется выражением:

, где

J - ток возбуждения;

ω - число витков обмотки возбуждения;

B - магнитная индукция в сечении трубопровода;

lв - расстояние между обмотками возбуждения;

Мв - магнитная проницаемость воздуха;

K - коэффициент, учитывающий магнитное сопротивление сердечника магнитопровода.

Из анализа приведенных формул можно сделать вывод, что, изменяя ток через обмотки возбуждения, можно обеспечить такое значение величины магнитной индукции, что полезный сигнал на электродах и, как следствие, входной сигнал для измерительного преобразователя (электронного блока) будут практически одинаковыми.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображена схема устройства градуировки и поверки первичных преобразователей.

Поверка приборов имитационным способом заключается в определении величины контрольного объема (определение объема, измеренного расходомером за определенный период времени) и сравнении его с величиной контрольного объема, определенного при первичной поверке.

Предлагаемый способ поверки электромагнитных расходомеров предусматривает раздельную поверку первичного преобразователя и измерительного устройства и осуществляется следующим образом.

На чертеже изображен электромагнитный первичный преобразователь, состоящий из двух катушек возбуждения магнитного поля, в канале трубопровода 1 первичного преобразователя установлена индукционная катушка 2, которая подключена к интегрирующему преобразователю 3. Питание катушек возбуждения производится от источника стабильного переменного тока 4. При подключении катушек возбуждения к источнику питания в канале первичного преобразователя возникает переменное магнитное поле, которое наводит в индукционной катушке, размещенной в канале первичного преобразователя, электрический сигнал. Этот сигнал интегрируется при помощи интегрирующего преобразователя 3 и подводится к измерительному прибору 5 (вольтметр). Измерительный прибор 5 измеряет сигнал, эквивалентный величине магнитной индукции.

Параллельно обмотке возбуждения устанавливается переменный резистор Rп, входящий в состав первичного преобразователя расхода и позволяющий изменять импульсный ток (и, как следствие, величину магнитной индукции), протекающий по обмоткам возбуждения, не меняя общего тока от источника тока.

При градуировке первичных преобразователей расхода переменным резистором Rп устанавливается унифицированное для всех первичных преобразователей одного типоразмера (диаметра условного прохода Ду) значение выходного сигнала, пропорционального величине магнитной индукции.

На измерительных преобразователях (электронных блоках) программно устанавливаются одинаковые для всех измерительных преобразователей градуировочные коэффициенты, определенные экспериментально для каждого типоразмера первичного преобразователя расхода (соответствующего диаметра условного прохода Ду).

Способ поверки электромагнитных расходомеров заключается в комплектации расходомера первичным преобразователем расхода и электронным блоком, проведении поверки любым известным способом и определении погрешности в соответствующих точках расхода. При не соответствии по каким-либо причинам погрешности измерения проводится простая замена или первичного преобразователя, или измерительного устройства и проводится поверка (градуировка не проводится) погрешности измерения объема.

В предлагаемом способе переменный резистор Rп служит не только для подрегулировки, но и для выставки конкретного значения выходного сигнала, одинакового для каждого типоразмера электромагнитных расходомеров.

Таким образом, использование предложенного технического решения предусматривает комплектацию электромагнитных расходомеров составными частями - первичным преобразователем расхода и измерительным преобразователем с введенными программно градуировочными коэффициентами и проведением поверки (без градуировки комплекта расходомера) на соответствие погрешности измерения на расходомерной установке, тем самым расширяя функциональные возможности и упрощая поверку электромагнитных расходомеров.

Способ градуировки и поверки электромагнитных расходомеров, включающий размещение в магнитном поле первичного преобразователя электромагнитного расходомера индукционной катушки, интегрирование электрического напряжения на выходных клеммах катушки, наведенного магнитным полем первичного преобразователя, и определение значения электрического сигнала, а также подачу напряжения на вход измерительного устройства электромагнитного расходомера, отличающийся тем, что переменным резистором Rп, входящим в состав первичного преобразователя расхода, устанавливают унифицированное, определенное экспериментально для каждого типоразмера первичных преобразователей расхода значение выходного сигнала, пропорциональное величине магнитной индукции, являющегося входным сигналом для измерительного преобразователя, вводят программным способом в измерительный преобразователь унифицированные для всех измерительных преобразователей градуировочные коэффициенты, определенные экспериментально, а поверка заключается в определении погрешности измерения в соответствующих точках расхода и при не соответствии погрешности измерения допустимой производится замена либо первичного преобразователя, либо измерительного устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения расхода газа или жидкости, в частности в промышленных магистральных трубопроводах.

Изобретение относится к генераторам переменного расхода и может использоваться при метрологической аттестации измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Изобретение относится к средствам градуировки резервуаров, преимущественно металлических, и может быть использовано для первичной и периодической поверки мер вместимости на автозаправочных станциях и резервуарных парках складов, нефтебаз и АЗС.

Изобретение относится к области измерения неэлектрических величин электрическими методами и может быть использовано для контроля работоспособности дифференциальных датчиков, используемых в измерительных системах, в частности датчиков расхода топлива космического аппарата.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров, к их градуировки и поверки имитационным способом.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения средств измерения расхода, в частности измерительных линий на узлах учета нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к генераторам переменного расхода и может быть использовано для определения метрологических характеристик средств измерений артериального давления.

Изобретение относится к способу калибрования ультразвукового расходомера

Изобретение относится к способу производственной настройки измерительного прибора для емкостного измерения уровня среды, причем, по меньшей мере, одним зондовым блоком измерительного прибора управляют посредством электрического управляющего сигнала, который представляет собой электрическое переменное напряжение задаваемой частоты

Изобретение относится к системе градуировки (калибровки) турбинных преобразователей расхода (далее ТПР), а также счетчиков жидкостей, имеющих частотный выход

Изобретение относится к способу контроля магнитно-индуктивного расходомера, содержащего измерительную трубку для пропускания измеряемой текучей среды и систему магнитного поля, содержащую, по меньшей мере, одну полевую катушку, через которую, по меньшей мере, периодически протекает ток возбуждения и которая служит для создания магнитного поля, по меньшей мере, частично пронизывающего текучую среду перпендикулярно направлению течения

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при поверке расходомеров газа, применяемых в промышленных, лабораторных и стендовых установках при испытаниях электрореактивных двигателей, микродвигателей и т.п., в частности при поверке расходомеров для диапазона малых массовых расходов газа

Изобретение относится к метрологии, предназначено для метрологических испытаний приборов учета энергоносителей и может быть использовано для настройки, градуировки, поверки, калибровки расходомеров весовым и объемным методами

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано как средство проверки водосчетчика, крыльчатка которого связана со счетным механизмом через магнитную полу

Изобретение относится к способам градуировки электромагнитных расходомеров и их поверки имитационным способом

Наверх