Весовое расходное устройство

 

Союз Советских

Социалистических. республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо857724 (б1) Дополнительное к авт, сеид-ву 9 669208 (22) Заявлено 103.279 (21) 2848447/18-10 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Опубликовано 230881 Бюллетень 49 31

Дата опубликования описания 230881 (51)М. Кл.з

G G 17/04

G 01 F 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 269 (088. 8) (54) ВЕСОВОЕ РАСХОДНОЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к оборудованию поверочных и испытательных установок, предназначенных для поверки измерителей количества расхода и массы.

По основному авт. св. 9 669208 известно весовое расходное устройство, содержащее неподвижное основание с параллельно расположенными стойками, торсион, выполненный из симметрично расположенных относительно стоек неподвижного основания траверсы и упругих отводящих и подводящих трубопроводов, концы которых жестко соединены с траверсой и стой- 15 ками неподвижного основания, жестко соединенные с траверсой рычаги, один иэ которых электрически взаимодействует с датчиком силы, а на другом монтирован весовой расходный резер- 20 вуар, снабженный противовесом и демпфером Щ

Недостатком известного устройства является влияние температуры на суммарную погрешность. 25

Цель изобретения-повышение точности в широком диапазоне температур рабочей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнитель- 30 ным расходным резервуаром с разводящими трубопроводами и управляемыми клапанами заправки, расхода, наддува и дренажа, установленным на рычаге крепления основного расходного резервуара и гидравлически связанным с ним и потребителем рабочей жидкости через трубопроводы торсиона и соответствукхцие разводящие трубопроводы, причем расходные резервуары снабжены сигнализаторами уровня рабочей жидкости, электрически связанными с управляемыми клапанами.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, 1 разрез А-A на фиг. 2; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 — принципиальная пневмогидравлическая схема.

Весовое расходное устройство содержит неподвижное основание 1 с параллельно расположенными стойками 2 и 3, торсион, выполненный нз симметрично расположенной относительно . стоек неподвижного основания траверсы 4 и равномерно расположенных относительно оси крученйя торсиона упругих отводящих и подводящих трубопроводов 5-12, концы которых с осевым натяжением жестко соединены с тра857724 версой и стойками неподвижного основания и снабжены на траверсе и стойках штуцерами, жестко соединенные с траверсой рычаги 13-15, один из Ко торых, например рычаг 13, электрически или механически взаимодействуют с чувствительным элементом 16.

На рычаге 14 монтированы основной расходный резервуар 17 и дополнитель17 и 18 противовес 38 сдвигают в правое положение, при котором его центр тяжести проходит через ось торсиона.

Выходной сигнал с датчика 16 балансируют в ноль. После этого производят монтаж расходных резервуаров 17 и 18 и регулировку их положения на рычаге 15 так, чтобы оси резервуаров были параллельны между собой,нахОдились в вертикальной плоскости и были равно удалены от оси кручения торсиона. Затем производят подсоединение к резервуарам разводящих

40 трубопроводов 25-31 и кабелей электропитания и снятия измерительной инфор-,4 мации (не показаны) термометров 32 и 33 и сигнализаторов 34-37.

После этого производят заполнение гидравлических трактов соответствующими жидкостями. Открытием клапанов

51 и 57 подают жидкость на термостатирование расходных резервуаров 17 и 18 путем осуществления ее протока через теплообменники 23, 24, например по трубопроводам 9, 29, 31, 30 и 11. Для уменьшения взаимной теплопередачи трубопроводов торсиона и элементов конструкции устройства неподвижное основание и его стойки выполнены с герметичными каналами (не показаны), по которым осуществляется Я) проток термостатирующей жидкости, а также теплоизолируют рычаги 13-15 от траверсы 4.

Одновременно для исключения погрешности датчика 16 его теплоизоли- Я ный расходный резервуар 18 с управ.— ляемыми клапанами 19-22, например электроклапанами заправки-расхода.19 и 20, и электроклапанами наддувадренажа 21 и 22, соединяющими штуцеры теплообменников 23 и 24 в расходных резервуарах с соответствующими штуцерами траверсы 4, разводя- >5 щими трубопроводами 25-31, термометрами 32 и 33 и сигнализаторами 3437 уровня рабочей жидкости в расходных резервуарах, электрически связанными с управляемыми клапанами 19- Щ

22, противовес 38 расходных резервуаров, взаимодействующие с рычагом

15, гидравлический демпер 39 и градуировочное приспособление 40, .потребитель 41 рабочей жидкости, например поверяемый датчик расхода, соединяющие трубопроводы 42-46„ управляемые клапаны 47-57.

Весовое расходное устройство работает следующим образом.

До монтажа расходных резервуаров руют от нижнего основания и термостатируют при температуре наиболее благоприятной для его работы.

Открытием клапанов 19, 20, 48 и

54 заполняют термостатированной жидкостью трубопроводы 42-46, трубопроводы торсиона 6, 8, 10 и 12, разводящие трубопроводы 25, 26 и расходные резервуары 17, 18 до нижнего положения уровня рабочей жидкости в них, определяемого сигнализаторами 35, 37 которые выдают сигнал на закрытие клапанов 19, 20 и 54, клапан 48 может оставаться открытым.

При заполнении открывают также клапаны 21, 22, 52 и 56 для дренирования полостей расходных резервуаров.

В случае необходимости заполнения потребителя 41 рабочей жидкостью открывают клапаны 47 и 50, а также клапан 49 для дренирования полостей потребителя и связанных с ним трубопроводов, при этом часть рабочей жидкости сливается через клапан 49 в сливную емкость (не показана). B случае необходимости вакуумной заправки клапаны 49, 52 и 56 сообщают с источником вакуума. После проведения указанных операций производят уравновешивание расходных резервуаров 17 и 18, заполненных до нижнего уровня рабочей жидкостью с помощью грузов градуировочного приспособления 40 до значения выходного сигнала чувствительного элемента 16, соответствующего ранее сбалансированному в ноль или принятому за условный ноль. Затем снимают известный вес грузов градуировочного приспособления 40, а противовес 38 сдвигают влево на такое расстояние от оси кручения торсиона, чтобы;создаваемый TGpCHoHy его весом момент против часовой стрелки был на 1020% меньше момента по часовой стрелке, создаваемого торсиону весом расходных резервуаров и разводящих трубопроводов с рабочей жидкостью.

Этим создают предварительное напряженное состояние торсиону определенным моментом, величина которого необходима и достаточна для упругих элементов. После этого производят дозаправку, например, основного расходного резервуара 17 термостатироваиной рабочей жидкостью открытием клапанов 19,21, 54 и 56 до верхнего положения уровня, определяемого сигнализатором 34, который выдает сигнал на закрытие клапанов 54 и 56.

Пропорционально внешнему моменту от веса дозаправленной рабочей жидкости увеличивается деформация .упругих трубопроводов 5-12 торсиона и соответственно поворот по часовой стрелке траверсы 4 с рычагами 13, 14 и 15. Подают давление газа в расходный резервуар 17 открытием клапана 55 при этом одновременно откры857724 вают клапан заправки 20 и клапаны дренажа 22 и 52 дополнительного расходного резервуара 18. Рабочая жидкость, дополнительно термостатированная в резервуаре 17, перетекает в резервуар 18 по трубопроводам в по следовательности 25, 8, 43, 6, 42, 10, 44, 45, 46, 12 и 26. При достижении уровня рабочей жидкости в резервуаре 17 нижнего положения сигнализатор 35 выдает сигнал на закрытие клапанов 52, 55 и одновременное открытие клапанов 20, 22,, 53, 56, и рабочая жидкость, дополнительно термостатированная в резервуаре 18, вытесняется из него в резервуар 17, перетекая по тем же трубопроводам в !5 обратной последовательности.

В случае необходимости термостатирования потребителя 41 клапаны 47 и 50 открывают, а клапан 48 закрывают, и рабочая жидкость каждый раз 20 протекает через потребитель 41 при вытекании ее из одного расходного резервуара в другой. В результате непрерывного протекания термостатированной рабочей жидкости по трубопроводам 6, 8, 10 и 12 торсиона, а также жидкости на термостатирование расходных резервуаров по трубопрово-, дам 9 и 11 торсиона, эти трубопроводы торсиона нагреваются или охлаждаются за счет непрерывного теплообмена с названными жидкостями. Температура трубопроводов торсиона и связанных с ними элементов конструкции устройства, а при необходимости также потребителя рабочей жидкости, приближаясь к температуре рабочей жидкости, стабилизируется, в результате чего жесткость торсиона не изменяется и дрейф выходного .сигнала датчика 16 прекрашается. 40

Таким образом, количество циклов перемещения термостатированной рабочей жидкости из одного резервуара в другой определяется установлением нулевых показаний весового расходного устройства. Перемещение рабочей жидкости из одного резервуара в другой не вызывает изменение выходного сигнала чувствительного элемента 16, так как оси расходных резервуаров посредством регулировки совмещены с равнодействующей веса рабочей жидкости в них и равно удалены от оси кручения торсиона, что обеспечивает равенство моментов кручения торсиона по часовой стрелке от веса рабочей жидкости, находящейся в основном или дополнительном расходных резервуарах. Однако это не позволяет при вытеснении рабочей жидкости из одного резервуара в другой контролировать gp по выходному сигналу датчика 16 нижнее и верхнее положения уровня рабочей жидкости в резервуарах.

По сигналам сигналиэаторов 3437 осуществляют своевременное закры- д тие и открытие соответствующих управляемых клапанов заправки, расхода, наддува и дренажа, что обеспечивает поддержание нижнего и верхнего положений уровня рабочей жидкости в основном и дополнительном расходных резервуарах и исключает погрешность, обусловленную изменением положения равнодействующей веса рабочей жидкости относительно оси кручения торсиона при ее частичном вытеснении из разводящих трубопроводов 25 и 26.

После установления и в случае необходимости корректировки .производят запись нулевых показаний выходного сигнала чувствительного элемента 16 и затем градуировку весового расходного устройства с помощью градуировочного приспособления 40, причем названные операции производят в процессе.вытеснения рабочей жидкости из одного резервуара в другой.

Градуировку весового расходного резервуара производят посредством поочередного наложения и затем снятия гирь известной массы градуировочного приспособления 40 на рычаг 15 и на определенном расстоянии от оси кручения торсиона, например, равном расстоянию осей расходных резервуаров от оси кручения торсиона.

Траверса 4 с рычагами 13, 14 и 15 под действием момента от веса гирь поворачивается вокруг оси кручения торсиона против часовой стрелки деформируя упругие трубопроводы торсиона пропорционально приложенной нагрузке. Рычаг 13 электрически или механически взаимодействует с чувствительным элементом 16, который вырабатывает соответствующие выходные сигналы. После проведения градуировки все гири снимают с рычага 15, а рабочую жидкость, например, перемещают в основной расходный резервуар 17 и закрывают все клапаны.

После этого весовое расходное устройство готово к работе.

Сразу же после градуировки открытием клапана 55 подают заданное давление газа в резервуар 17 на вытеснение рабочей жидкости, затем открывают клапаны 19, 47, 48, 50 и термостатированная рабочая жидкость вытесняется из резервуара 17 по трубопроводам 25, 8, 42, 6,. 43, 10, 44, 45, 46, поступая в потребитель 41 рабочей жидкости.

В случае использования в качестве потребителя рабочей жидкости поверяемого датчика расхода открывают дополнительно клапан 49 и рабочая жидкость поступает в сливную емкость (не показана). Вес рабочей жидкости в расходном резервуаре уменьшается и, следовательно, момент кручения торсиона по часовой стрелке уменьшается и пропорционально уменьшается деформация кручения упругих трубо85772 проводов торсиона, а траверса 4 с рычагами 13, 14 и 15 поворачивается против часовой стрелки.

Рычаг 13 электрически или механически воздействует с чувствительным элементом 16, который выдает соответствующие выходные сигналы, по изменению которых за фиксированный промежуток времени определяют весовой расход термостатированной рабочей жидкости.

Вес вытекающего газа учитывают 1О при градуировке путем. частичного дренирования полостей эаправляемого расходного резервуара или определяют поправку в случае полного дренирования названных полостей по значе- f5 ниям начального (например, равного нулю) и конечного веса вытесняющего газа и распределении его при измерении по линейному закону.

Предлагаемое весовое расходное устg() ройство позволит повысить точность в широком диапазоне температур рабочей жидкости путем практически полного исключения температурной составляющей погрешности.

Формула изобретения

Весовое расходное устройство по авт. св. 9 666699220088, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком.диапазоне температур рабочей жидкости, оно снабжено дополнительным расходным резервуаром с разводящими трубопрово. дами и управляемыми клапанами заправки, расхода, наддува и дренажа, установленным на рычаге крепления основного расходного резервуара и гидравлически связанным с HHM и потребителем рабочей жидкости через трубопроводы торсиона и соответствующие разводящие трубопроводы, причем расходные резервуары снабжены сигнализаторами уровня рабочей жидкости,электрически связанными с управляемыми клапанами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 669208, кл. G 01 G 17/04,04.04.77 (прототип) .

857724

Редактор Н. Пушненкова

Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«Заказ 7223/бб филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Немцева

Техред С. Мигунова Корректор. Ы. Стец