Метрологический стенд для калибровки уровнемеров

Область техники
Полезная модель относится к устройствам для калибровки уровнемеров - аппаратуры для измерения уровня жидкости.
Предшествующий уровень техники
Известен метрологический стенд для калибровки уровнемеров, раскрытый в патенте РФ 140028 от 27.04.2014, включающий основание из алюминиевого сплава с двумя направляющими, магнитной измерительной лентой, расположенной вдоль основания, температурными датчиками и электронным блоком, использующим данные датчиков для определения расстояния, измеряемого уровнемером, и установленную на направляющих основания платформу с экраном-имитатором уровня, приводом для перемещения вдоль направляющих основания, и магнитным датчиком, считывающим данные с магнитной измерительной ленты. Этот известный метрологический стенд для калибровки уровнемеров является прототипом заявленной полезной модели.
Вместе с тем, это известное техническое решение не предусматривает уменьшение погрешностей измерения, вызванные малыми углами поворота платформы с экраном-имитатором уровня в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси) при движении вдоль линейных направляющих.
Заявленная полезная модель направлена, как на уменьшение неконтролируемых малых углов поворота платформы, так и на уменьшения влияния неконтролируемых малых углов поворота платформы на точность калибровки уровнемеров.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного метрологического стенда для калибровки уровнемеров, заключается в повышении точности калибровки уровнемеров.
Указанный технический результат достигается в метрологическом стенде для калибровки уровнемеров, включающим основание с двумя направляющими, магнитной измерительной лентой, температурными датчиками и электронным блоком, использующим данные датчиков для определения расстояния, измеряемого уровнемером, и установленную на направляющих основания платформу с экраном-имитатором уровня, приводом для перемещения вдоль направляющих основания, и магнитным датчиком, считывающим данные с магнитной измерительной ленты, при этом основание включает три продольные балки из алюминиевого сплава, на двух крайних продольных балках установлены стальные прецизионные рельсовые направляющие, а находящаяся в зацеплении с шестерней, установленной на платформе, зубчатая рейка и магнитная измерительная лента установлены на третьей продольной балке, расположенной посередине между крайними продольными балками, причем магнитная измерительная лента находится в одной вертикальной плоскости вместе с местом расположения излучателя уровнемера, устанавливаемого на основании, и центром экрана-имитатора уровня, установленного на трех регулируемых шаровых опорах, расположенных симметрично относительно центра экрана-имитатора уровня.
Метрологический стенд может включать инклинометрический датчик, установленный на платформе и соединенный с электронным блоком, выполненным с возможностью корректировать измерения в зависимости от наклона экрана-имитатора уровня в вертикальной плоскости, проходящей через место расположения излучателя уровнемера, устанавливаемого на основании, и центр экрана-имитатора уровня.
Краткое описание чертежей На фиг. 1 и фиг. 2 показан метрологический стенд для калибровки уровнемеров, выполненный в соответствии с заявленной полезной моделью.
Осуществление полезной модели
Заявленный метрологический стенд для калибровки уровнемеров, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, включает:
основание с тремя продольными балками 1 из алюминиевого сплава, на двух крайних продольных балках установлены стальные прецизионные рельсовые направляющие 2, а на третьей продольной балке, расположенной строго посередине между крайними продольными балками, установлены зубчатая рейка (не показана) и магнитная измерительная лента 3, и
платформу 4, установленную на направляющих 2 основания с экраном-имитатором уровня 5, серводвигателем 6 для перемещения вдоль направляющих 2 основания с шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, и магнитным датчиком 7, считывающим данные с магнитной измерительной ленты 3.
Магнитная измерительная лента 3 находится в одной вертикальной плоскости вместе с местонахождением излучателя уровнемера 8 (показан пунктиром), устанавливаемого на основании, и центром экрана-имитатора уровня, установленного на трех регулируемых шаровых опорах 9, расположенных симметрично относительно центра экрана-имитатора уровня и позволяющих настраивать расположение плоскости экраном-имитатором уровня 5 перпендикулярно направлению излучения калибруемого уровнемера 8. Экран-имитатор уровня 5 предназначен для отражения, как сигнала бесконтактных уровнемеров (радарных, ультразвуковых), так и сигнала, распространяющегося вдоль волноводных уровнемеров (тросовых, стержневых) 10, показанном пунктиром только на фиг. 1.
Платформа 4 перемещается вдоль стальных прецизионных рельсовых направляющих 2 посредством линейных подшипников, максимально уменьшающих поперечный люфт при перемещении платформы 4.
Расположение магнитной измерительной ленты 3 строго посередине между рельсовыми направляющими 2, как показано на фиг. 2, позволяет исключить погрешность измерения, вызываемую малыми углами поворота платформы 4 и экрана-имитатора уровня 5 в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси) при движении вдоль рельсовых направляющих 2.
Для компенсации составляющей погрешности измерения, вызванной малыми углами наклона экрана-имитатора уровня 5 в вертикальной плоскости, проходящей через местонахождение излучателя уровнемера, устанавливаемого на основании, и центр экрана-имитатора уровня, используется цифровой инклинометрический датчик 11.
Для компенсации линейного теплового расширения продольной балки основания вместе с магнитной шкалой используются несколько (два и более, в зависимости от длины стенда) датчиков температуры, которые определяют температуру самой балки в разных точках и теплоизолированы от окружающей среды, а программное обеспечение позволяет вычислить необходимые поправки с учетом распределения теплового поля вдоль станины.