УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ МАНОМЕТРОВ
DEVICE FOR CALIBRATION OF MANOMETRES

Изобретение относится к области измерения давления, а именно к поверке и калибровке средств измерения давления, в частности манометром.
Известны устройства для поверки манометров, выполненные по принципу грузопоршневых манометров (см. ПМ РФ № 15607, патент РФ №2219506, патент РФ № 2044291).
В известных устройствах эталонное давление задается посредством ручной установки грузов и ручным насосом, что делает процесс поверки трудоемким и малопроизводительным.
Среди известных устройств наиболее близким по технической сущности (прототипом) является "Устройство для поверки манометров" (см. патент РФ № 2282166), содержащее коллектор для подключения датчика давления и поверяемых манометров, бак с жидкостью, устройство для создания давления, соединенное магистралями с коллектором и баком, и устройство управления, состоящее из вычислительно-управляющего устройства, блоков индикации и печати, электрически соединенное с датчиком давления и устройством для создания давления.
В указанном устройстве давление создается источником сжатого воздуха и преобразуется посредством пневмогидравлических мультипликаторов с различными коэффициентами усиления, входы которых соединены с источником сжатого воздуха через редукционные клапаны, а выходы - с коллектором через электроуправляемые вентили.
Данная схема устройства для создания давления достаточно сложна и трудоемка в реализации из-за наличия нескольких мультипликаторов и электроуправляемых редукционных клапанов.
Задача предлагаемого технического решения - упрощение конструкции устройства при автоматизации процесса поверки. Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для создания давления выполнено в виде цилиндра с плунжером, кинематически связанным посредством передачи винт-гайка качения с мотор-редуктором, электродвигатель которого оснащен тормозом и электрически соединен с вычислительно-управляющим устройством, причем в магистрали между цилиндром и баком установлен обратный клапай.
Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. о соответствии представленного в настоящей заявке решения критерию «новизна».
Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке решения критерию «изобретательский уровень».
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для поверки манометров. На схеме гидравлические магистрали показаны сплошными линиями, электрические связи - штриховыми.
Устройство для поверки манометров содержит коллектор 1 с быстросъемными присоединениями (ниппелями) 2, посредством которых закрепляются образцовый прибор датчик давления 3 и поверяемые манометры 4. Гидравлическими магистралями к коллектору 1 подсоединены бак с жидкостью 5 и устройство для создания давления 6. В состав устройства для создания давления 6 входит основание 7, к которому крепятся гидроцилиндр 8 с плунжером 9 и редуктор 10 с электродвигателем 11. Плунжер 9 посредством передачи винттгайка качения 12 соединен с выходным валом редуктора 10. Фиксация плунжера 9 от поворота осуществляется рычагом с роликом 13. Электродвигатель 11 оснащен тормозом 14. В гидравлической магистрали между гидроцилиндром 8 и баком 5 установлен обратный клапан 15.
Устройство управления 16 включает в себя вычислительно-управляющее устройство 17, блок индикации 18 и блок печати 19. Вычислительно-управляющее устройство 17 электрически соединено с датчиком давления 3 и электродвигателем 11.
Устройство для поверки манометров работает по следующему циклу: повышение давления от нулевого до максимального в пределах шкалы поверяемого манометра, выдержка манометра под давлением в течение заданного времени, снижение давления от максимального до нулевого.
Нормами поверки в зависимости от класса точности поверяемого манометра регламентируется количество поверяемых точек шкалы прибора, в которых производится сравнение показаний образцового прибора (датчика) и поверяемого прибора (манометра). По величине погрешности делается вывод о пригодности манометра.
Перед началом поверки на коллекторе 1 посредством быстросъемных присоединений 2 закрепляют поверяемые манометры 4. Для повышения производительности может быть установлено несколько однотипных манометров. На чертеже показан вариант установки двух манометров.
На пульте управления вычислительно-управляющего устройства 1 7 вводят поверяемые параметры, например диапазон показаний шкалы манометра, идентификационные номера манометров, класс точности и т.п. В соответствии с программой, заложенной в вычислительно-управляющее устройство 17, для установленного диапазона давления задаются деления шкалы манометра, в которых производится сравнение численных значений давления по образцовому прибору и поверяемому манометру.
При поверке манометров в подцикле нарастания давления от нуля до максимума оператор фиксирует показания стрелок поверяемых манометров 4 при нулевом (атмосферном) давлении и заносит их в память вычислительно-управляющего устройства 17. Затем оператор подает команду на начало цикла. В соответствии с выбранной программой вычислительно-управляющее устройство 17 подает электрический сигнал на электродвигатель 11. Тормоз 14 размыкается и электродвигатель 11 через редуктор 10 приводит во вращение винт передачи винт-гайка качения 12. Плунжер 9 входит в цилиндр 8, что приводит к возрастанию давления в магистрали коллектора 1 до величины, соответствующей первой поверяемой точке шкалы манометра 2. Обратный клапан 15 перекрывает бак 5 от избыточного давления. Возрастание давление контролируется датчиком давления 3, величина фактического давления выводится на блок индикации 18. При достижении давления, соответствующего первой поверяемой точке, электродвигатель 11 отключается и затормаживается. Оператор визуально регистрирует величины отклонений показаний стрелок поверяемых манометров 4 от действительного значения и вводит их в память устройства управления 16, после чего дает команду на продолжение цикла поверки. Аналогично описанному выше регистрируется погрешность показаний поверяемых манометров во всех заданных программой точках шкалы.
Выдержка поверяемых манометров под заданным максимальным давлением в течение заданного процессом поверки времени осуществляется по программе при остановленном и заторможенном электродвигателе 11 .
В процессе поверки манометров при снижении давления от максимального до нулевого задание поверяемых значений давления и регистрация погрешности показаний производится в порядке, обратном описанному выше.
По результатам поверки на блок печати 19 для каждого поверяемого манометра выводится протокол с указанием погрешности во всех требуемых программой испытаний точках, а также путем сравнения с допустимой величиной погрешности в заключительной части протокола делается вывод о пригодности либо непригодности манометра.
Таким образом, предлагаемое устройство достаточно простыми аппаратными средствами позволяет автоматизировать процесс поверки манометров. Компактность устройства дает возможность использовать его для создания мобильных установок, позволяющих проводить испытание манометров в полевых условиях.
Автоматизация процесса регулировки давления и записи результатов позволяет сократить время поверки и снизить вероятность ошибок, вызванных субъективными факторами. Протоколы поверки манометров являются документом, объективно подтверждающим результаты аттестации конкретного манометра.