УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРКИ И/ИЛИ КАЛИБРОВКИ ПОГРУЖНОГО МНОГОТОЧЕЧНОГО ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ, РАЗМЕЩЕННОГО ВНУТРИ РЕЗЕРВУАРА
INSTALLATION FOR CONTROL AND/OR CALIBRATION OF SUBMERSIBLE MULTIPOINT TEMPERATURE SENSOR PLACED INSIDE THE TANK

Заявляемая установка относится к термометрии, а именно к средствам поверки и калибровки многоточечных датчиков температуры, которые предназначены для непрерывного измерения и контроля температуры жидких продуктов в резервуарах технологических и товарных парков в нескольких точках по высоте заполнения резервуара.
Многоточечные датчики выполняют в виде кабель-троса в кожухе, внутри которого располагаются интегральные термометры (до 16 и более штук). В верхней части кабель-троса подсоединен первичный преобразователь, имеющий литой корпус и размещенный вне резервуара. Первичный преобразователь представляет собой электронный узел, выполняющий следующие функции: прием информации о температуре с чувствительных элементов (интегральных термометров) и выдачу этой информации по командам датчиков в линию связи (http://www.albatros.ru/catalog/products/sensors-of-temperature-density-pressure/the-dtm2-multipoint-temperature-transmitters.php). Многоточечный датчик помещен в стойкий к агрессивным средам герметичный кожух, называемый погружным зондом.
Известно устройство для контроля достоверности показаний термоэлектрического преобразователя в процессе его эксплуатации, которое выполнено в виде кабельной термопары, рабочую часть которой помещают во внутреннее пространство защитного чехла рядом с термочувствительным элементом с упором в торец защитного чехла (RU 2325622, опубл. 27.05.2008 г.).
Однако, известное устройство не предназначено для поверки и калибровки многоточечных датчиков в жидкой и взрывоопасной среде и пригодно только для измерения температур в технологических печах.
Из уровня техники не известны устройства для поверки и/или калибровки погружного многоточечного датчика температуры, размещенного вместе с измерительным зондом внутри резервуара, которые устанавливают непосредственно на резервуар с рабочей взрывоопасной средой, которые не требуют демонтажа оборудования и многоточечного датчика температуры, при этом имеют малые габариты и просты при монтаже.
Технический результат - создание простой при монтаже и имеющей малые габариты установки для поверки и/или калибровки погружного многоточечного датчика температуры, размещенного внутри резервуара, не требующей демонтажа оборудования и поверяемого многоточечного датчика температуры, которую устанавливают непосредственно на резервуар с рабочей, в том числе, взрывоопасной средой.
Указанный технический результат достигается в результате того, что установка для поверки и/или калибровки погружного многоточечного датчика температуры, размещенного внутри резервуара, содержит проставку с фланцами и внутренним пазом, рамку с эталонными термодатчиками, которая выполнена с возможностью размещения измерительного зонда с многоточечным датчиком внутри рамки, а также барабан с катушкой и измерительный кабель, соединенный с указанной рамкой.
Заявляемая форма проставки обеспечивает крепление многоточечного датчика над крепежной частью отверстия резервуара с рабочей средой без его демонтажа. Для обеспечения перемещения рамки вдоль измерительного зонда поверяемого датчика, а также возможности крепления рамки в проставке предусмотрен внутренний паз. Паз также позволяет оператору беспрепятственно разместить рамку и измерительный кабель на одной оси с поверяемым датчиком.
Выполнение рамки с эталонными термодатчиками с возможностью размещения измерительного зонда с многоточечным датчиком внутри рамки позволяет размещать эталонные термодатчики максимально близко к поверхности измерительного зонда, а соответственно, к чувствительным элементам самого поверяемого многоточечного датчика.
Причем согласно п. 2 формулы плечи рамки расположены концентрично поверхности измерительного зонда и соосно многоточечного датчика, что позволяет ограничить объем среды в непосредственной близости с чувствительным элементом датчика на месте его эксплуатации и использовать метод прямого сличения температурных полей вблизи чувствительных элементов датчика и эталонного термометра.
Наличие барабана с катушкой и измерительного кабеля, соединенного с указанной рамкой, обеспечивает перемещение рамки вдоль измерительного зонда от начала до его конца.
Наличие цилиндрического элемента барабана при вертикальном перемещении кабеля позволяет осуществлять подъем и опускание его под нужным углом, предотвращающим перегибание или истирание кабеля, а также упрощает ориентирование рамки вдоль оси зонда (п. 3. формулы).
Изобретение проиллюстрировано следующими фигурами.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемой установки.
На фиг. 2 - общий вид проставки в изометрии.
На фиг. 3 показана заявляемая установка в собранном виде перед
осуществлением поверочных и/или калибровочных работ.
На фиг. 4 показана рамка с измерительным зондом внутри рамки.
Фиг. 5 - элемент I на фиг. 1.
Фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 1.
Фиг. 7 - вид Б на фиг. 1.
Установка состоит из следующих узлов.
Проставка 1 выполнена с внутренним пазом 2 вдоль всей длины проставки 1 и двумя адаптивными фланцами 3, 4 С-образной формы для крепления поверяемого многоточечного датчика температуры 5 над крепежной частью 6 (фланцем) резервуара 7 и размещения в пазу 2 других элементов устройства на одной оси с датчиком 5.
Рамка 8 имеет форму, которая обеспечивает перемещение ее вдоль наружной поверхности измерительного зонда 9 поверяемого датчика 5. Основная ось рамки 8 образована главным кабель-каналом 10, внутри которого проложены кабельные линии к эталонным термодатчикам 11.
Рамка 8 может оснащаться любыми термодатчиками, основанными на различных принципах измерения температуры, например, на зависимости электрического сопротивления проводников от температуры, либо на способности наводить термо - ЭДС металлами, и т.п.
Эталонные термодатчики 11 закреплены в портах 12, расположенных на плечах 13 рамки 8 с помощью холодного или горячего натяга в зависимости от материала рамки 8.
Кабельные линии термодатчиков 11 связаны с измерительным блоком (не показан).
Плечи 13 могут быть выполнены в форме окружности, овала, многоугольника и т.п., в зависимости от профиля измерительного зонда 9 и количества эталонных термодатчиков 11.
Второй кабель-канал 14 рамки 8 предназначен для кабельной линии, а также служит ребром жесткости для рамки 8.
Рамка 8 образует объем, в котором осуществляется контроль температуры измеряемой среды и обеспечивается максимальная близость и минимальное расстояние эталонных (образцовых) термодатчиков 11 к поверхности измерительного зонда 9 многоточечного термодатчика 5. При этом плечи 13 рамки 6 расположены концентрично поверхности измерительного зонда 9 и соосно с многоточечным датчиком 5.
Катушка 15 выполняет функцию рулетки и служит для перемещения рамки 8 вдоль зонда 9. Катушка 15 закреплена на фланцах 3 и 4 с помощью винтового или болтового соединений 16. На боковой части катушки 15 закреплена крышка 17, которая служит технологическим портом для монтажа измерительного кабеля 18 в барабане 19. Кабель 18 крепят в отверстие 20 барабана 19, который закреплен на корпусе катушки 15 ответной крышкой 21 с помощью гайки 22 через бронзовый вкладыш 23, обеспечивающий вращение барабана 19.
Вертикальное перемещение кабеля 18 с использованием цилиндрического элемента 24 обеспечивает опускание измерительного кабеля 18 под нужным углом, предотвращающим перегибание или истирание его и упрощающим ориентирование рамки 8 вдоль оси зонда 9.
Ручка 25 служит для сматывания и наматывания измерительного кабеля 18 вместе с рамкой 8 на катушку 15.
Монтаж заявляемой установки и проведение поверочных работ осуществляют следующим образом.
Многоточечный датчик температуры 5 отсоединяют от фланца резервуара 7,на котором он установлен, и приподнимают на расстояние, равное высоте проставки 1. Проставку 1 размещают между фланцами резервуара 7 и датчика 5, не отключая измерительный зонд 9 от измерительной линии (не показана), закрепив проставку 1 на резервуаре 7.
К проставке 1 крепят катушку 15 с кабелем 18 и рамкой 8 с эталонными термодатчиками 11. Зонд 9 размещают внутри рамки 8 таким образом, чтобы эталонные термодатчики 11 рамки 8 находились в непосредственной близости от поверхности зонда 9.
К катушке 15 подключают питание установки, а к выводам измерительной линии катушки 15 подключают измерительный блок (не показан). Измерения осуществляют на заданных в нормативных документах глубинах.
После стабилизации температуры по всем эталонным термодатчикам 11 (например шести) производят контрольные измерения с использованием преобразователей и линий связи (не показаны). Затем рамку 8 опускают или поднимают на измерительном кабеле 18 на следующую точку замера, далее операцию повторяют для остальных чувствительных элементов (интегральных термометров) поверяемого датчика 5.
Установка позволяет осуществлять замеры температуры среды не в одной точке, а во всем контролируемом объеме в непосредственной близости от каждого чувствительного элемента (интегрального термометра) поверяемого многоточечного датчика температуры, следовательно, обеспечивает достоверность результатов измерений, ускорение и облегчение процедуры поверки и/или калибровки погружного многоточечного датчика температуры в рабочих условиях эксплуатации без его демонтажа, а также замещает метод отбора пробы из резервуара, который в результате множества технических и методических факторов, не позволяет адекватно оценивать измерительную информацию.