УСТРОЙСТВО МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РАСХОДОМЕРОВ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для метрологического контроля, диагностирования и поверки расходомеров и входящих в их состав элементов и узлов.
Известно устройство для определения метрологических показателей и надежности матричного вихретокового преобразователя в динамических условиях эксплуатации, с помощью которого осуществляется метрологический контроль поверяемого или контролируемого прибора (см. патент РФ №2248565, кл. G01N 27/90, 2005). Схема данного устройства содержит источник коммутированного тока переменной частоты для возбуждения n катушек индуктивности (чувствительных элементов) поверяемого матричного вихретокового преобразователя, процессорный узел с видеомонитором и электромагнитный интерфейс для электромагнитной связи с n катушками матричного преобразователя. Конструктивно интерфейс встроен в конструкцию поверяемого преобразователя.
При этом входы n процессорного узла соединены с n выходами поверяемого преобразователя. Программное обеспечение процессорного узла предназначено для содержания информационно-справочных данных на n измеряемые физические параметры эталонного образца и m факторы окружающей среды. Параметры n и факторы m инициируются в виде калиброванных электрических напряжений. Информация о соответствии калиброванных электрических напряжений определенным от первого до последнего физическому параметру и фактору, а также диапазоны изменения калиброванных напряжений содержатся в программном обеспечении. Диапазоны изменения электрических напряжений, имитирующих n физические параметры, приняты от минимальных до максимальных значений, а диапазоны изменения электрических напряжений, имитирующих m факторы окружающей среды, приняты от
нормальных до предельно допустимых значений. Диапазоны измеряемых физических параметров и предельно допустимые значения факторов окружающей среды обязательно указаны в технических условиях на поверяемый преобразователь. Выходные сигналы поверяемого преобразователя 2 регистрируются на видеомониторе.
Недостатками известного устройства являются недостаточная надежность контроля, обусловленная отсутствием учета полного эксплуатационного ресурса функционирующего расходомера в условиях климатических и механических воздействий при сравнении его с эталонным расходомером с учетом факторов окружающей среды.
Техническим результатом, на который направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности контроля путем обеспечения учета полного эксплуатационного ресурса функционирующего расходомера в условиях климатических и механических воздействий при сравнении его с эталонным расходомером с учетом факторов окружающей среды.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство метрологического контроля расходомеров содержит эталонный расходомер, выходы которого подключены через первую информационную шину к первым выводам блока согласования и считывания измерительной информации, соединенного вторыми выводами через вторую информационную шину с первыми выводами монитора регистрации данных о технических характеристиках расходомеров, вторые выводы которого с помощью третьей информационной шины подключены к выводам узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Кроме того, узел определения технических характеристик контролируемого расходомера включает датчик расхода счетчика контролируемого расходомера и адаптер считывания данных, при этом выходы датчика расхода счетчика контролируемого расходомера
соединены с первыми выводами адаптера считывания данных, вторые выводы которого являются выводами узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Кроме того, узел определения технических характеристик контролируемого расходомера включает первичный преобразователь сигналов датчика расхода счетчика контролируемого расходомера и вторичный преобразователь сигналов в информацию для регистрации, при этом выходы первичного преобразователя сигналов датчика расхода счетчика контролируемого расходомера соединены с первыми выводами вторичного преобразователя сигналов в информацию для регистрации, вторые выводы которого являются выводами узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Кроме того, в качестве контролируемого и эталонного расходомеров использован расходомер для исследования трубопроводов.
Кроме того, в качестве контролируемого и эталонного расходомеров использован расходомер для исследования эксплуатационных и нагнетательных скважин и, кроме того, за счет того, что монитор регистрации данных о технических характеристиках расходомеров выполнен с возможностью сравнения данных о функционировании контролируемого и эталонного расходомеров в режиме реального времени.
Кроме того, монитор регистрации данных о технических характеристиках расходомеров выполнен с возможностью исследования и регистрации объема и расхода жидких сред и формирования и запоминания отчетов о выполняемых исследованиях.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 показано устройство метрологического контроля расходомеров в режиме проверки функционирования датчика расхода счетчика контролируемого расходомера. На фиг.2 показано устройство метрологического контроля расходомеров в режиме проверки функционирования первичного
преобразователя сигналов датчика расхода счетчика контролируемого расходомера.
На приведенной на фиг.1 схеме устройства метрологического контроля расходомеров показаны эталонный расходомер 1, первая информационная шина 2, блок 3 согласования и считывания измерительной информации, вторая информационная шина 4, монитор 5 регистрации данных о технических характеристиках расходомеров и третья информационная шина 6. Устройство также содержит датчик 7 расхода счетчика контролируемого расходомера и адаптер 8 считывания данных. При этом выходы эталонного расходомера 1 подключены через первую информационную шину 2 к первым выводам блока 3 согласования и считывания измерительной информации, соединенного вторыми выводами через вторую информационную шину 4 с первыми выводами монитора 5 регистрации данных о технических характеристиках расходомеров, вторые выводы которого с помощью третьей информационной шины 6 подключены к выводам узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Узел определения технических характеристик контролируемого расходомера имеет датчик 7 расхода счетчика контролируемого расходомера и адаптер 8 считывания данных, при этом выходы датчика 7 расхода счетчика контролируемого расходомера соединены с первыми выводами адаптера 8 считывания данных, вторые выводы которого являются выводами узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Представленная на фиг.2 схема устройства метрологического контроля расходомеров содержит эталонный расходомер 1, первую информационную шину 2, блок 3 согласования и считывания измерительной информации, вторую информационную шину 4, монитор 5 регистрации данных о технических характеристиках расходомеров и третью информационную шину 6. Данное устройство также содержит
первичный преобразователь 9 сигналов датчика расхода счетчика контролируемого расходомера и вторичный преобразователь 10 сигналов в информацию для регистрации. При этом выходы эталонного расходомера 1 которого подключены через первую информационную шину 2 к первым выводам блока 3 согласования и считывания измерительной информации, соединенного вторыми выводами через вторую информационную шину 4 с первыми выводами монитора 5 регистрации данных о технических характеристиках расходомеров, вторые выводы которого с помощью третьей информационной шины 6 подключены к выводам узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Узел определения технических характеристик контролируемого расходомера включает первичный преобразователь 9 сигналов датчика расхода счетчика контролируемого расходомера и вторичный преобразователь 10 сигналов в информацию для регистрации, при этом выходы первичного преобразователя 9 сигналов датчика расхода счетчика контролируемого расходомера соединены с первыми выводами вторичного преобразователя 10 сигналов в информацию для регистрации, вторые выводы которого являются выводами узла определения технических характеристик контролируемого расходомера.
Блок 3 согласования и считывания измерительной информации предназначен для считывания данных с расходомеров, выступающих в роли эталона (Panametrics), и для последующей передачи считанных данных в монитор 5.
Адаптер 8 считывания данных предназначен для считывания информации со вторичных преобразователей расходомера и для последующей передачи считанных данных в блок 5.
Вторичный преобразователь 10 сигналов предназначен для формирования и преобразования электрических импульсов, поступающих с преобразователя расхода, в выходные сигналы, предназначенные для последующей регистрации.
Монитор 5 регистрации данных подключается к контролируемому и эталонному расходомерам и в реальном режиме времени считывает и сравнивает их показания. Предназначен также для регистрации объема и расхода воды, формирования и запоминания отчетов о выполненных исследованиях ввода отчетов в персональный компьютер.
Устройство метрологического контроля расходомеров предназначено для оперативного метрологического контроля работы расходомеров в полевых условиях путем сравнительного анализа показаний контролируемого и эталонного расходомеров. Устройство метрологического контроля может также применяться для измерения объема и расхода воды, поступающей из скважины или в скважину (нагнетательная скважина), а также для исследований трубопроводов, эксплуатационных и нагнетательных скважин и т.п., с целью контроля расхода воды по системе телеметрии.
Принцип работы устройства метрологического контроля расходомеров заключается в том, что преобразователь расхода в расходомере преобразует объемный расход жидкости, протекающей в трубопроводе, в последовательность электрических импульсов, которые передает во вторичный преобразователь 10 сигналов.
Преобразователь 10 обеспечивает электрическое питание преобразователя расхода, контроль расхода воды, фиксирует выход параметров за установленные пределы, обеспечивает формирование протоколов, передачу информации на монитор 5, систему телеметрии, модем (интерфейс RS-232), архивацию и хранение данных в энергозависимой памяти. Если в качестве контролируемого расходомера выступает датчик 7 расхода счетчика контролируемого расходомера, то данные с него считываются при помощи адаптера 8 и передаются после этого на монитор 5 регистрации данных о технических характеристиках расходомеров. Блок 3 согласования и считывания измерительной информации считывает данные с расходомера, используемого в качестве
эталонного расходомера 1 (Panametrics) и передает данные в монитор 5. При этом монитор 5 отображает данные, полученные от вторичного преобразователя 10 сигналов (или от блока 8) и блока 3 согласования и считывания измерительной информации, а также выводит на экран погрешность измерения расхода преобразователя 10 относительно эталонного расходомера в процентном отношении. Монитор 5 формирует и сохраняет отчеты о выполненных исследованиях и позволяет ввод отчетов в персональный компьютер. Функции, исполняемые монитором 5, определяются программным обеспечением, которое определяется, в свою очередь, алгоритмом оптимального функционирования всей системы в целом.
Устройство метрологического контроля предназначено для эксплуатации на открытом воздухе, в климатических условиях макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом при воздействии совокупности климатических факторов, характерных для этих районов. По устойчивости к воздействию температуры окружающего воздуха - группа исполнения ДЗ по ГОСТ 12997, но для температуры окружающего воздуха от минус 40 до плюс 50°С.
Использование данной полезной модели позволяет расширить ее функциональные возможности за счет учета полного эксплуатационного ресурса функционирующего расходомера в условиях климатических и механических воздействий при сравнении его с эталонным расходомером с учетом факторов окружающей среды.