Мерник жидкости с устройством поверки
Владельцы патента RU 2696678:
Общество с ограниченной ответственностью "Казанский опытный завод "ЭТАЛОН" (RU)
Изобретение относится к способу определения метрологических характеристик мерника при проведении поверки (первичной или периодической) с применением метода взвешивания воды. Технический результат заключается в обеспечении первичной и периодической поверки мерника высокой точности без необходимости привлечения дорогостоящего оборудования. Технический результат достигается тем, что мерник с устройством поверки содержит корпус, горловину с водоуказательным окном и сливную трубу со сливным краном, при этом мерник установлен на вертикальных опорах, жестко соединенных с площадкой для размещения эталонных гирь, которые посредством винтов механизма арретирования соединены с установочной рамой, содержащей весовые датчики, связанные с весоизмерительным терминалом со средством индикации. 3 ил.
Изобретение относится к способу определения метрологических характеристик мерника при проведении поверки (первичной или периодической) с применением метода взвешивания воды.
Требования к металлическим эталонным мерникам 1-го и 2-го разряда регламентирует ГОСТ 8.400-2013, который в том числе устанавливает методику их первичной и периодической поверки.
Согласно ГОСТ 8.400-2013 вместимость мерников 1-го разряда определяют с применением метода взвешивания воды в поверяемом мернике на эталонных весах с погрешностью ±0,005%. Для определения вместимости мерника осуществляют следующие этапы:
1. Пустой смоченный мерник устанавливают на весы, уравновешивают произвольным грузом. Снимают мерник с весов.
2. Устанавливают мерник, обеспечивая вертикальность горловины. Заполняют мерник водой до отметки номинальной вместимости или до перелива при горловине с водосливом. По истечении 10 мин выдержки измеряют температуру воды в мернике и регистрируют температуру системы вода - мерник, принимая температуру мерника равной температуре воды, восстанавливают уровень воды на отметке номинальной вместимости.
3. Взвешивают заполненный мерник и определяют массу эталонных гирь, уравновешивающих воду, находящуюся в мернике. Результат взвешивания вносят в протокол.
4. Сливают воду. Для ее удаления из поверяемого мерника после слива сплошной струей выполняют выдержку на слив капель в течение 1 мин и закрывают сливной кран.
В случае, когда предел взвешивания эталонных весов не позволяет взвешивать воду непосредственно в поверяемом мернике, взвешивание следует проводить в несколько приемов, используя установленную на весах вспомогательную емкость (емкость, предназначенную для взвешивания сливаемых доз воды из поверяемого мерника).
Вместимость мерника со шкалой на горловине на любой отметке шкалы определяют как сумму (разность) номинальной вместимости мерника и вместимости его горловины от отметки номинальной вместимости до выбранной отметки.
Полученные при измерениях значения массы воды переводят в значения объема при 20 °С. Цену деления шкалы горловины определяют как частное отделения вместимости горловины на число делений.
В приведенном методе поверки по ГОСТ 8.400-2013 используются либо рычажные весы, в настоящее время не производимые, либо электронные весы особого класса точности, отличающиеся высокой стоимостью и необходимостью дорогостоящей ежегодной поверки. Кроме того использование вспомогательных емкостей отрицательно влияет на точность измерения.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание более простой и дешевой технологии поверки мерника.
Технический результат заключается в обеспечении первичной и периодической поверки мерника высокой точности без необходимости привлечения дорогостоящего оборудования.
Технический результат достигается тем, что мерник с устройством поверки содержит корпус, горловину с водоуказательным окном и сливную трубу со сливным краном, при этом мерник установлен на вертикальных опорах, жестко соединенных с площадкой для размещения эталонных гирь, которые посредством винтов арретирования соединены с установочной рамой, содержащей весовые датчики, связанные с весоизмерительным терминалом со средством индикации.
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами:
На фиг.1 представлена конструкция мерника с устройством поверки с нижним расположением установочной рамы;
На фиг.2 представлена конструкция мерника с устройством поверки с верхним расположением установочной рамы;
На фиг.3 представлен вариант конструкции неградуированных электронных весов.
Мерник, изготовленный в соответствии с ГОСТ 8.400-2013, ГОСТ 8.633-2013 или в соответствии с техническими условиями производителя, утверждёнными в установленном порядке, согласно заявляемому изобретению дополнительно оснащается встроенным устройством поверки.
Предлагаемое устройство применяется для поверки мерника и может применяться для периодического контроля действительной вместимости мерника в межповерочный интервал силами эксплуатирующей организации без привлечения аккредитованного поверителя или для определения действительной вместимости мерника при данной температуре непосредственно перед поверкой при помощи данного мерника иных средств измерений.
Мерник с устройством поверки (фиг.1, фиг.2) представляет собой мерник, включающий корпус 1, горловину мерника 2 с водоуказательным окном 3 и сливную трубу 4, оснащенную сливным краном 5. Мерник установлен на вертикальных опорах 6, жестко соединенных с площадкой 7 для размещения эталонных гирь, которая посредством винтов механизма арретирования 8 соединена с установочной жесткой рамой 9.
На установочной раме установлены весовые датчики 10, связанные с весоизмерительным терминалом 11, имеющим средство индикации показаний 12. В зависимости от конструкции установочной рамы предусмотрено различное размещение весовых датчиков 10. На фиг.1 представлена конструкция мерника с установочной рамой 9 в виде горизонтальной платформы. На фиг.2 представлена конструкция мерника с установочной рамой в виде двух горизонтальных площадок, соединенных вертикальными стержнями, при этом весовые датчики 10 могут быть установлены на верхней площадке установочной рамы 9.
Весоизмерительный терминал 11 имеет две основные функции: преобразование сигнала датчиков в цифровой код или получения цифрового кода от датчиков в случае применения цифровых датчиков без каких либо математических преобразований кода и отображения этого кода на устройстве индикации 12.
Для точного позиционирования мерника на установочной раме 9 установлены домкраты горизонтирования 13. Контроль уровня осуществляется с помощью ампул уровня 14, установленных в верхней части корпуса 1 мерника.
Нерабочее (транспортное) положение мерника: вода из мерника слита, сливной кран 5 закрыт, винты 8 механизма арретирования ввёрнуты до образования зазора 10÷15мм между опорами мерника 6 и весоизмерительными датчиками 10 и застопорены.
Заявляемое изобретение может быть также использовано для модернизации ранее выпущенных мерников, а также проведения поверок обычных мерников. На фиг. 3 представлена конструкция неградуированных электронных весов, содержащая платформу 15 для размещения поверяемого мерника, закрепленную на опорах 6 и площадку 7 для размещения эталонных гирь под ним. Площадка 7 в рабочем положении контактирует с весоизмерительными датчиками 10, установленными на установочную раму 9. Для позиционирования устройства используют домкраты 13, а для контроля уровня используют ампулу уровня 14, закрепленную на установочной раме 9.
Осуществление изобретения:
Взвешивание при проведении поверки мерника производится при помощи комплекса технических средств состоящего из весоизмерительных датчиков, весового терминала с устройством индикации и соединительных кабелей, представляющего собой неградуированные электронные весы (ГОСТ Р 53228-2008), и набора эталонных грузов.
Суммарная допустимая нагрузка весовых тензодатчиков составляет не менее 150% массы мерника, наполненного водой до номинала. Класс точности не ниже С3.
Описание работы мерника со встроенным устройством поверки в случае наличия достаточного числа эталонных гирь – их масса превышает массу воды в мернике заполненном до максимальной отметки:
1. Изделие размещается на ровной горизонтальной площадке.
2. Винты 8 механизма арретирования расстопориваются и выворачиваются до касания опор мерника 6 весоизмерительных датчиков 10.
3. Домкратами 13 по ампуле уровня 14 изделие устанавливается в рабочее положение.
4. Мерник заполняется до номинальной отметки водой и производится 10-ти минутная выдержка для удаления пузырьков воздуха и установления температурного равновесия между мерником и залитой водой, после выдержки производится контроль уровня воды и, при необходимости, уровень доводится до номинального.
5. Фиксируются показания индикатора 12 весоизмерительного терминала 11.
6. Открывается сливной кран 5, после истечения сплошной струёй даётся выдержка на капельный слив и сливной кран 5 закрывается.
7. Эталонные гири последовательно помещаются на площадку 7 для размещения эталонных гирь до достижения показаний индикатора 12, равными показаниям, зафиксированным при заполненном до номинальной отметки мернике.
8. Суммируется масса эталонных гирь находящихся на площадке 7 для размещения эталонных гирь. Массу эталонных гирь находящихся на площадке 7 считают равной массе воды в мернике заполненном до номинальной отметки.
9. В дальнейшем по зафиксированной массе воды с учётом её плотности и температуры производится вычисление действительного объёма мерника. При этом температуру воды измеряют посредством термометра, установленного в термокармане 16.
10. Изделие переводится в транспортное положение.
Описание работы мерника со встроенным устройством поверки в случае отсутствия достаточного числа эталонных гирь:
1. Изделие размещается на ровной горизонтальной площадке.
2. Винты механизма арретирования расстопориваются и выворачиваются до касания опор мерника 6 весоизмерительных датчиков 10.
3. Домкратами 13 по ампуле уровня 14 изделие устанавливается в рабочее положение.
4. Мерник заполняется до номинальной отметки водой и производится 10-ти минутная выдержка для удаления пузырьков воздуха и установления температурного равновесия между мерником и залитой водой, после выдержки производится контроль уровня воды и, при необходимости, уровень доводится до номинального.
5. Фиксируются показания индикатора 12 весоизмерительного терминала 11.
6. Из мерника сливается объём воды примерно равный по массе имеющимся эталонным гирям.
7. Устанавливают на площадку 7 для размещения эталонных гирь имеющиеся эталонные гири, и путём слива или долива воды добиваются установления показаний на индикаторе 12 равных зафиксированным в п. 5.
8. Снимают эталонные гири и после успокоения показаний индикатора 12 весоизмерительного терминала 11 фиксируют показания.
9. Масса эталонных гирь заносится в протокол поверки.
10. Действия, описанные в п.п. 6-9, повторяются до полного слива воды из мерника, после окончания слива воды сплошной струёй даётся время на капельный слив воды и сливной кран 5 закрывается.
11. На площадку 7 для размещения эталонных гирь последовательно помещаются эталонные гири до достижения показаний индикатора 12 равных последним зафиксированным показаниям, масса помещённых на площадку 7 эталонных гирь заносится в протокол поверки. Если при помещении на площадку 7 для размещения эталонных гирь всех имеющихся в распоряжении гирь не достигнуты последние зафиксированные показания, массу эталонных гирь заносят в протокол поверки и доливают воду до достижения последних зафиксированных показаний, снимают с площадки для размещения эталонных гирь эталонные гири и фиксируют показания индикатора. Сливают воду из мерника с учётом выдержки на слив капель и закрывают сливной кран 5. Постепенно помещая эталонные гири на площадку для размещения эталонных гирь добиваются указанных показаний индикатора. Массу эталонных гирь, находящихся на площадке, заносят в протокол поверки.
12. Массы эталонных гирь, занесённые в протокол поверки, суммируются, и эта масса принимается равной массе воды, содержащейся в мернике, заполненном до номинальной отметки.
13. В дальнейшем по зафиксированной массе воды с учётом её плотности и температуры производится вычисление действительного объёма мерника.
14. Изделие переводится в транспортное положение.
Описание работы мерника со встроенным устройством поверки при определении вместимости горловины.
1. Изделие размещается на ровной горизонтальной площадке.
2. Винты механизма арретирования расстопориваются и выворачиваются до касания опор мерника 6 весовых датчиков 10.
3. Домкратами 13 по ампуле уровня 14 изделие устанавливается в рабочее положение.
4. Мерник заполняется до максимальной отметки горловины водой и производится 10-ти минутная выдержка для удаления пузырьков воздуха и установления температурного равновесия между мерником и залитой водой, после выдержки производится контроль уровня воды и, при необходимости, уровень доводится до максимального.
5. Фиксируются показания индикатора 12 весоизмерительного терминала 11.
6. Из мерника сливается вода до достижения минимальной отметки горловины.
7. На площадку 7 для размещения эталонных гирь последовательно помещаются эталонные гири до достижения показаний индикатора 12 равных зафиксированным в п. 5 показаниям, масса помещённых на площадку 7 эталонных гирь заносится в протокол поверки.
Осуществление изобретения с использованием конструкции неградуированных электронных весов, представленной на фиг.3 аналогично эксплуатации мерника со встроенным устройством поверки. При этом поверяемый мерник устанавливается на горизонтальной платформе 15.
Преимущества заявляемого изобретения:
Повышается точность измерений в связи с отсутствием влияния следующих факторов: потерь воды при использовании промежуточных ёмкостей, снижения точности вследствие нелинейности преобразования весов, изменения силы тяжести в зависимости от географической широты и высоты места проведения поверки и неравномерности вращения Земли.
Мерник с устройством поверки, содержащий корпус, горловину с водоуказательным окном и сливную трубу со сливным краном, отличающийся тем, что мерник установлен на вертикальных опорах, жестко соединенных с площадкой для размещения эталонных гирь, которая посредством винтов механизма арретирования соединена с установочной рамой, содержащей весовые датчики, связанные с весоизмерительным терминалом со средством индикации.
