Передвижная поверочная установка
MOBILE CALIBRATION RIG

Изобретение относится к эталонным средствам измерения и может быть использовано для поверки средств измерения массы и объема жидкости в условиях их эксплуатации.
Известна мобильная поверочная установка, содержащая передвижную платформу, весовое устройство, образцовый мерник с наливной горловиной и сливным патрубком, ветрозащитный кожух и электронасос для откачки жидкости из мерника, имеющая жесткую сцепку, служащую для сцепления весового устройства с передвижной платформой на время транспортирования. Передвижная платформа снабжена стойками, на которых установлен мост обслуживания с лестницей, которые не связаны с весовым устройством и мерником. Сливной патрубок образцового мерника оборудован API адаптером нижнего слива/налива (Патент на полезную модель RU 145225, МПК G01N 9/00, 2014).
Известна передвижная установка для поверки средств измерений массы или объема, содержащая объемное устройство, измеряющее количество протекшей через установку жидкости, подвешенное на штативе через тензометрический датчик веса вторичного прибора, осуществляющего накопление и математическую обработку информации, передвижная установка снабжена дополнительно опорной рамой, установленной на шасси, ветрозащитным кожухом, представляющим собой металлическую конструкцию с 4-мя дверьми, где верхняя раздвижная, а боковые и задняя в виде рольставни и глухой передней стенкой, внутри которого размещено объемное устройство, подвешенное на штативе, датчиками наклона и температуры, сообщенными с вторичным прибором, устройством установки по уровню, насосом (Патент на полезную модель RU 98579, МПК G01F 25/00, 2010). Приведенные конструктивные исполнения передвижных установок для поверки средств измерения массы или объема не позволяют транспортировать их по дорогам общего пользования из-за высокого центра тяжести и склонности к опрокидыванию, не могут обеспечить требуемую точность измерений.
Наиболее близким по технической сущности является передвижная поверочная установка, содержащая эталонный металлический мерник, тензометрические датчики и электронасос, установленные на опорно-рамной конструкции, закрепленной на автомобильном прицепе, снабженном ветрозащитным кожухом, опорно-рамная конструкция выполнена с возможностью приведения эталонного мерника в горизонтальное транспортировочное положение и включает установленные на раме транспортировочную платформу, состоящую из парных передних, съемных и задних опор, соединенных двумя параллельными трубами прямоугольного сечения, две вертикальные направляющие гидравлического механизма синхронного подъема-опускания мерника и подъемных плит с центральными сквозными отверстиями для размещения поворотных элементов и вспомогательную тару приема разливов, расположенную между задней и съемной опорой транспортировочной платформы, при этом мерник закреплен через верхнее и нижнее кольца усиления в металлическом каркасе, выполненном в виде трехлучевого нижнего основания с углами между осями лучей, равными 120°, под каждым лучом которого расположены тензометрические датчики, и треугольного верхнего основания, соединенные попарно тремя сварными стойками, тензометрические датчики установлены на раме через металлические пластины, причем металлические пластины могут быть попарно соединены с лучами нижнего основания каркаса мерника с помощью центрирующих болтов через резьбовые и направляющие втулки соответственно, поворотные элементы установлены на уровне верхнего кольца усиления мерника с одной стороны на одной из сварных стоек металлического каркаса, с другой стороны - на дополнительной сварной стойке, не соединенной с нижним и верхним основанием металлического каркаса. Металлические пластины и лучи нижнего основания каркаса мерника могут быть попарно соединены центрирующими болтами через резьбовые, направляющие втулки и расположенные между последними съемные транспортировочные втулки (Патент на изобретение RU 2685442, МПК G01F 19/00, G01F 25/00, 2019). Вышеуказанная передвижная поверочная установка не предназначена для метрологических испытаний расходомеров, демонтированных из технологических линий или измерительных систем. Задачей настоящего изобретения является создание передвижной поверочной установки, соответствующей требованиям законодательства Российской Федерации, безопасной при транспортировании до объектов поверки, позволяющей выполнить метрологические испытания в условиях эксплуатации средства измерения на рабочей жидкости, как с демонтажем расходомеров из технологической линии или измерительной системы учета жидкости, так без демонтажа, подключив передвижную поверочную установку к технологической линии или измерительной системе учета жидкости, а также обеспечивающей безопасность обслуживающего персонала в процессе проведения поверки, что снижает трудоемкость, достигается максимально возможная точность измерений и увеличивается экономическая эффективность.
Поставленная задача достигается тем, что передвижная поверочная установка, содержащая эталонный металлический мерник, тензометрические датчики и электронасос, установленные на опорно-рамной конструкции, закрепленной на автомобильном прицепе, снабженном ветрозащитным кожухом, которая выполнена с возможностью приведения эталонного металлического мерника в горизонтальное транспортировочное положение, дополнительно содержит установленные на втором автомобильном прицепе, снабженном ветрозащитным кожухом, емкость для проверки поверяемых расходомеров на герметичность, шкаф управления, напорный электронасос, фильтр-газоотделитель, раму-бак, снабженную устройством термостабилизации и испытательным стендом для установки поверяемых расходомеров, при этом фильтр-газоотделитель, рама-бак, установленные на испытательном стенде поверяемые расходомеры соединены гидравлическими линиями, оснащенными запорной арматурой, двумя эталонными расходомерами, термометром и манометром, таким образом, что образуют с эталонным металлическим мерником замкнутый контур, вместимость рамы-бака равна двойному суммарному объему номинальной вместимости мерника и объема гидравлических линий. Испытательных стендов может быть больше одного для одновременной поверки расходомеров разного эксплуатационного расхода, включенные в замкнутый контур параллельно друг другу. Поверяемая технологическая линия или измерительная система, фильтр-газоотделитель и рама-бак соединены гидравлическими линиями, снабженными запорной арматурой, двумя эталонными расходомерами, термометром и манометром, таким образом, что образуют с эталонным металлическим мерником замкнутый контур.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлен общий вид заявленной передвижной поверочной установки, на Фиг. 2 показаны элементы передвижной поверочной установки, расположенные на втором автомобильном прицепе (вид сверху).
Составные элементы передвижной поверочной установки размещены на двух автомобильных прицепах (Фиг. 1). На первом автомобильном прицепе (1), снабженном четырьмя домкратами (2) и ветрозащитным кожухом (3), закреплена опорно-рамная конструкция, на которой установлены металлический эталонный мерник (4), тензометрические датчики (5) и дренажный электронасос (6). Опорно-рамная конструкция содержит установленные на раме (7) транспортировочную платформу, вертикальные направляющие (8) гидравлического механизма синхронного подъема-опускания мерника и подъемных плит (9) с центральными сквозными отверстиями для размещения поворотных элементов и вспомогательную тару приема разливов. Транспортировочная платформа состоит из парных передних опор, парных задних опор и установленных между ними парных съемных опор, которые соединены двумя параллельными трубами прямоугольного сечения. Вспомогательная тара приема разливов расположена между задней опорой и съемной опорой транспортировочной платформы. Гидравлический механизм синхронного подъема-опускания мерника включает гидроцилиндры, ручной гидронасос, ручной гидронасос резервный. Мерник (4) закреплен через верхнее кольцо усиления (10) и нижнее кольцо усиления (11) в металлическом каркасе. Металлический каркас мерника (4) выполнен в виде трехлучевого нижнего основания с углами между осями лучей, равными 120°, и треугольного верхнего основания. Под каждым лучом нижнего основания каркаса мерника расположен тензометрический датчик (5), установленный на раме (7) через металлическую пластину. Металлические пластины и лучи нижнего основания каркаса мерника могут быть попарно соединены центрирующими болтами через резьбовые и направляющие втулки. Между резьбовыми и направляющими втулками могут быть установлены съемные транспортировочные втулки для перемещения передвижной поверочной установки в рабочем вертикальном положении эталонного мерника между поверяемыми средствами измерения массы или объема жидкости на небольшие расстояния с целью предотвращения постоянного воздействия массы поверочной установки на тензометрические датчики.
Второй автомобильный прицеп (12), снабженный четырьмя домкратами (13) и ветрозащитным кожухом (14), содержит емкость для проверки поверяемых расходомеров на герметичность (15) (Фиг. 2), шкаф управления (16), электрический удлинитель на катушке (17), напорный электронасос (18), фильтр-газоотделитель (19), раму-бак (20), на которой установлены устройство термостабилизации (21) и испытательный стенд (22) (Фиг. 1) для установки поверяемых расходомеров. Фильтр-газоотделитель (19), рама-бак (20), установленные на испытательном стенде (22) поверяемые расходомеры (23) соединены гидравлическими линиями, таким образом, что образуют с эталонным металлическим мерником (4) замкнутый контур. Гидравлические линии оснащены запорной арматурой - краны (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31), (32), (33), эталонным расходомером (34), контрольным эталонным расходомером (35), термометром (36) и манометром (37). Рама-бак (20) представляет собой емкость прямоугольного сечения с бортиками по периметру, исключающими проливы и потерю рабочей жидкости, объемом, равным двойному суммарному объему номинальной вместимости эталонного металлического мерника (4) и объема гидравлических линий. Боковая поверхность рамы-бака (20) снабжена диоптрами (38).
Автомобильные прицепы (1), (12) на месте проведения поверки устанавливают навстречу друг к другу задними бортами, сдвигают шторы ветрозащитных кожухов (3), (14), домкратами (2), (13) устанавливают вертикальное положение эталонного мерника (4) по ампуле уровня.
Проведение поверки расходомеров, демонтированных из технологической линии или измерительной системы.
В емкости проверки на герметичность (15) проводят испытание поверяемых расходомеров на наличие механических повреждений корпуса, нагнетая воздух в их полость и погружая в жидкость емкости (15). Затем поверяемые расходомеры устанавливают на испытательный стенд (22). Открывают краны (24), (27). Через кран (24) подают рабочую жидкость, которая, проходя через фильтр-газоотделитель (19), подвергается очистке от механических примесей и газов и заполняет через кран (27) раму-бак (20). Заполнение рамы-бака (20) контролируют с помощью диоптров (38). Давление и температуру рабочей жидкости определяют манометром (37) и термометром (36). В случае необходимости жидкость в раме-баке (20) доводят до эксплуатационной температуры с помощью устройства термостабилизации (21). Закрывают кран (24), открывают кран (25) и при помощи шкафа управления (16) напорным электронасосом (18) устанавливают требуемый рабочий расход жидкости, контролируя его показаниями эталонного расходомера (34). Закрывают кран (27), открывают краны (28), (29). Напорным электронасосом (18) жидкость через кран (28), установленные на испытательном стенде (22) расходомеры (23), контрольный эталонный расходомер (35) и кран (29) заполняет эталонный мерник (4) до его номинальной вместимости. Эксплуатационную пригодность поверяемых расходомеров (23) оценивают, сравнивая их показания с показаниями контрольного эталонного расходомера (35) и шкалы измерительной горловины эталонного мерника (4). Закрывают кран (29), открывают краны (30), (31), через которые с помощью электронасоса (6) жидкость из эталонного мерника (4) сливают в раму-бак (20). При необходимости цикл повторяют - закрывают краны (30), (31), открывают кран (29) и проводят повторное испытание. По окончании метрологических испытаний рабочую жидкость из поверочной установки сливают через кран (32).
Для одновременной поверки расходомеров разного диапазона эксплуатационного расхода, демонтированных из технологической линии или измерительной системы, рама-бак (20) снабжена дополнительными испытательными стендами для установки испытуемых расходомеров (23), которые соответствующими гидравлическими линиями с запорной арматурой (кран (33)) включены в замкнутый контур передвижной поверочной установки параллельно друг другу. Принцип проведения метрологических испытаний аналогичен описанному выше.
Передвижная поверочная установка позволяет выполнить поверку измерительной системы или технологической линии, присоединив их напорными рукавами с быстроразъемными соединениями через краны (24), (32) к установке. Подключенная измерительная система или технологическая линия, фильтр-газоотделитель (19) и рама-бак (20) соединены гидравлическими линиями, которые снабжены запорной арматурой - краны (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31), (32), (33), двумя эталонными расходомерами (34), (35), термометром (36), манометром (37), и образуют с эталонным металлическим мерником замкнутый контур. Принцип проведения поверки измерительной системы или технологической линии аналогичен проведению поверки расходомеров, демонтированных из измерительной системы или технологической линии.
Заявленное конструктивное исполнение передвижной поверочной установки дает возможность безопасной ее транспортировки до объектов поверки, максимально полно имитирует технологические процессы учета жидкости, позволяя выполнить метрологические испытания в условиях эксплуатации средства измерения на рабочей жидкости, как с демонтажем расходомеров из технологической линии или измерительной системы учета жидкости, так без демонтажа, подключив передвижную поверочную установку к технологической линии или измерительной системе учета жидкости, обеспечивает безопасность обслуживающего персонала в процессе проведения поверки, таким образом, снижается трудоемкость проведения метрологических испытаний, достигается максимально возможная точность измерений и увеличивается экономическая эффективность.