УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ И КАЛИБРОВКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МАЛОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области измерения давления, а именно к поверке и калибровке средств измерений малого давления, в частности напоромеров, тягомеров, тягонапоромеров.
Средства измерений давления, относящиеся к манометрам, такие как напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры для измерений давления, которые осуществляют измерения в пределах от -0,1 до 0 МПа, - разрежением (Тягомеры, тягонапоромеры, https://ru.wikipedia.org/wiki/Манометр), и пределах от 0 до 1 МПа, - малое избыточное давление (https://ru.wiktionary.org/wiki/напоромер). Также для указанных пределов обычно применяют общий термин - малое давление.
Из области техники известно устройство для поверки манометров [RU №2282166, опубликовано 20.08.2006], содержащее коллектор для подключения образцового прибора и поверяемых манометров, бак с жидкостью и устройство для создания давления, соединенное магистралями с коллектором, регулирующую и распределительную аппаратуру, установленную в магистралях, устройство управления, электрически соединенное с распределительной аппаратурой, при этом в качестве образцового прибора применен датчик давления, электрически соединенный с устройством управления, в качестве распределительной аппаратуры применены электроуправляемые вентили, бак с жидкостью выполнен герметичным и соединен через один из электроуправляемых вентилей с коллектором, а через другой - с атмосферой или источником сжатого воздуха, устройство для создания давления выполнено в виде параллельно подключенных пневмогидравлических мультипликаторов с различными коэффициентами усиления, входы которых соединены с источником сжатого воздуха через редукционные клапаны, а выходы соединены с коллектором через электроуправляемые вентили, причем устройство управления содержит вычислительно-управляющее устройство, блоки индикации и печати. Редукционные клапаны выполнены электроуправляемыми и электрически соединены с устройством управления.
К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции, и низкую герметичность пневматических соединений, связанные с наличием нескольких мультипликаторов, бака с жидкостью и другими конструктивными элементами.
Известно устройство для поверки манометров [RU №2373506, опубликовано 20.11.2009], 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, и электрически соединенное с датчиком давления и устройством для создания давления, при этом устройство для создания давления выполнено в виде цилиндра с плунжером, кинематически связанным посредством передачи винт - гайка качения с мотором-редуктором, электродвигатель которого оснащен тормозом и электрически соединен с вычислительно-управляющим устройством, причем в магистрали между цилиндром и баком установлен обратный клапан.
Известное устройство имеет сложную конструкцию и ограниченные технологические возможности, не позволяющие проводить поверку и калибровку других средств измерений давления, например - напоромеров, тягомеров, и тягонапоромеров, и имеет низкую герметичность пневматических соединений. К тому же известное устройство позволяет поверять только однотипные средства измерения давления.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является расширение технологических возможностей устройства путем поверки и калибровки напоромеров, тягомеров, тягонапоромеров, в конструкции которых предусмотрен штуцер.
Технический результат достигается использованием сочетания общих с прототипом известных признаков, включающих коллектор для подключения средств измерений давления, связанный при помощи трубопровода с блоком оборудования для поверки и калибровки средств измерений давления, включающим средство создания давления, соединенное с эталонным модулем давления, и новых признаков, заключающихся в том, что блок оборудования для поверки и калибровки средств измерений давления содержит пневматическое средство создания давления и разряжения в системе, трубопроводом, связанным с эталонным модулем давления, который электрически соединен с калибратором, выводящим на дисплей созданное и измеренное давление. Коллектор герметично, при помощи, по меньшей мере, одного канала, выполненного в виде соединенных последовательно пневматического ручного клапана, пневматического пластикового штуцера с уплотнительной резинкой и шланга, связан с каждым средством измерений давления, при этом система пневматических трубопроводов и пневматических ручных клапанов коллектора с пневматическими пластиковыми штуцерами снабжена средством снижения давления в системе, выполненным в виде дополнительного отвода давления воздуха с пневматическим ручным клапаном и пневмоглушителем. Средство снижения давления пневматически соединено с коллектором.
Пневматическое средство создания давления и разряжения в системе выполнено в виде насоса (например, помпы П-0,04), работающего в режиме как избыточного давления, так и разрежения. Для переключения режимов насос снабжен переключателем режима - «избыточное давление» или «разряжение». Для регулировки давления насос снабжен вентилем точной настройки.
Так выполнение блока оборудования для поверки и калибровки средств измерений давления в виде пневматического средства создания давления и разряжения в системе позволяет расширить технологические возможности устройства путем поверки и калибровки напоромеров, тягомеров, тягонапоромеров и других средств измерений, в конструкции которых предусмотрен штуцер для присоединения к технологическим линиям - резервуарам, трубопроводам, и обеспечивает создание избыточного давления или разряжения в системе. Устройство позволяет оперативно показывать в системе и на средствах измерений созданные давления и показатели поверяемых приборов давления во всем диапазоне давлений каждого конкретного прибора.
Герметичное соединение блока оборудования для поверки и калибровки при помощи пневматического пластикового штуцера с уплотнительной резинкой обеспечивает надежное и постоянно заданное без колебаний давление или разряжение в системе коллектора, что существенно повышает качество поверки и калибровки средств измерений давления.
Соединение блока оборудования для поверки и калибровки с каждым средством измерения давления при помощи, по меньшей мере, одного канала, выполненного в виде соединенных последовательно пневматического ручного клапана, пневматического пластикового штуцера с уплотнительной резинкой и шланга, обеспечивает расширение технологических возможностей устройства при поверке и калибровке различных средств измерений давления посредством их одновременного подключения к устройству и появление возможности отключения от системы конкретного средства измерений давления. К тому же, наличие в каждом канале между пневматическим пластиковым штуцером и средством измерений давления шланга устраняется возможность повреждения уплотнительной резинки пневматического штуцера при многократных поверках и калибровках приборов измерений давления, что повышает герметичность и надежность работы всей пневматической системы. Наличие нескольких обособленных каналов поверки и калибровки позволяет включать или отключать конкретные средства измерений в процессе работы, плавно изменять и достигать увеличения или снижения заданного давления и сохранять высокую степень герметичности соединений.
Наличие в устройстве системы пневматических трубопроводов и пневматических ручных клапанов с пневматическими пластиковыми штуцерами, средство снижения давления в системе выполнено в виде дополнительного отвода давления воздуха из системы с пневматическим ручным клапаном и пневмоглушителем позволяет перед началом работы продувать (очищать) систему, выбрасывая находящуюся в ней грязь и пыль до ее поступления в пневматические ручные клапана и в пластиковые штуцера, и средства измерений давления. Позволяет отслеживать установку заданного давления в требуемых пределах в точках измерений при проведении поверки и калибровки, снижать шум выходящего сжатого воздуха из системы.
Признаки выполнения пневматического средства создания давления и разряжения в системе в виде насоса, (например, помпы П-0,04) с переключателем режима - «избыточное давление» или «разряжение» и с вентилем точной настройки являются дополнительными признаками, направленными на более подробное раскрытие основных признаков устройства, и способствуют достижению поставленного технического результата путем создания и поддержания избыточного давления или его разряжения в системе.
Патентно-информационный поиск, проведенный в процессе подготовки материалов, сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в патентной и научно-технической литературе не выявлен, что позволяет отнести данные признаки к признакам, обладающим новизной.
Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы позволяют отнести предложенное устройство к промышленно применимому.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства для поверки и калибровки средств измерений малого давления. На фиг. 2 - фотография опытного образца устройства с поверяемыми и калибруемыми средствами измерений давления.
Предлагаемое устройство для поверки и калибровки средств измерений давления выполнено в виде коллектора 1, связанного при помощи пневмотрубопровода 2 с блоком оборудования 3 для поверки и калибровки поверяемых средств измерений давления. Блок оборудования 3 включает средство создания давления 4, выполненное в виде пневматического средства (насоса), которое пневматически, при помощи шланга 5 соединено с эталонным модулем 6, который электрически подключен к калибратору давления 7, преобразующим и выводящим на дисплей созданное и измеренное давления (не показано). Блок оборудования 3, при помощи пневматического пластикового штуцера 8 с уплотнительной резинкой и пневматического ручного клапана 9 связан с коллектором 1, в котором выполнено несколько, например, четыре, пневматических канала 10, 11, 12 и 13, каждый из которых содержит пневматический ручной клапан 14, соединенный при помощи пневматического трубопровода с пневматическим пластиковым штуцером 15 и при помощи шланга 16 с соответствующими поверяемыми средствами измерений давления 17. Пневматическая система трубопроводов коллектора 1 снабжена средством снижения давления в системе, выполненного в виде дополнительного отвода давления воздуха 18 из системы коллектора с пневматическим ручным клапаном 19 и пневмоглушителем 20.
Представленное на фиг. 1 устройство рассчитано для поверки и калибровки четырех средств измерений давления и работает следующим образом:
Первоначально пневматическая система устройства при включении пневматического средства 4 (насоса) очищается от накопившихся в ней пыли и грязи путем продувки сжатым воздухом без подключения средств измерений давления. После продувки системы, при помощи шлангов 16 герметично подсоединяются поверяемые средства измерений давления 17. В блоке оборудования 3 осуществляется или проверяется пневматическое подключение пневматического средства создания давления 4 с эталонным модулем 6. Ручные пневматические клапаны 9, 14, 19 первоначально закрыты. Переключатель насоса 4 переводится в положение «избыточное давление».
В качестве примера проводится поверка и калибровка четырех средств измерений давления. Включением пневматического средства 4 (насоса) и открытием клапанов 9 и 14 создается давление в пневматической системе, равное поверяемым и калибруемым точкам измерений, например, давление равное верхнему пределу измерений, на которое рассчитаны средства измерений 17. Производится фиксация показателей давления на поверяемых и калибруемых средствах измерений давления 17, эталонном модуле 6 и калибраторе давления 7. После выдержки во времени переходят к поверке и калибровке средств измерений. С помощью вентиля точной настройки (не показано) уменьшают или увеличивают объем воздуха в системе, достигая необходимого значения давления в поверяемой и калибруемой точке. Величина фактического давления в системе выводится на дисплей калибратора давления 7. Далее оператор подтверждает достижение поверяемой и калибруемой точки и фиксирует показания поверяемого и калибруемого средства измерений 17 в протоколе поверки (калибровки). Показания снимаются с поверяемого и калибруемого средства измерений при прямом и обратном ходе давления. При этом плавное снижение давления в системе осуществляется при помощи пневматического клапана 19, а снижение шума стравливаемого воздуха осуществляется при помощи пневмоглушителя 20. После проведения поверки и калибровки средств измерений по нескольким поверяемым и калибруемым точкам, воздух из системы удаляют при помощи пневматического клапана 19, а поверяемые и калибруемые средства измерений давления 17 (приборы) отсоединяют и направляют потребителю. Поверка и калибровка закончены.
В случае поверки и калибровки нескольких средств измерений давления, рассчитанных по паспортным данным на различный верхний предел измерений давления, поверку и калибровку осуществляют следующим образом:
Первоначально, в системе насосом 4 создают давление равное верхнему пределу измерений, на которое рассчитаны средства с малым верхним пределом измерений давления. После проведения поверки и калибровки этих средств измерений давления по нескольким показателям давления, пневматические ручные клапана 14, на которых были установлены средства измерений давления, рассчитанные на работу с меньшим пределом измерений давлением закрывают, а поверку других средств измерений давления, предназначенных для работы с большим пределом измерений продолжают путем первоначальной установки верхнего предела измерений давления, рассчитанного для этих средств измерений давления. Дальнейшую поверку и калибровку оставшихся средств измерений давления проводят аналогично, как и предшествующих, т.е. поэтапно, по нескольким показателям давления.
В случае поверки и калибровки тягомеров, тягонапоромеров переключатель насоса 4 перед включением переводится в положение «разряжение», после этого происходит открытие клапанов 9 и 14 создавая разряжение в пневматической системе. Для осуществления поверки и калибровки в системе создается максимальное разряжение на работу, с которым рассчитаны поверяемые и калибруемые средства 17. Производится фиксация показателей разряжения на средствах 17, эталонном модуле 6 и калибраторе 7 с помощью вентиля точной настройки уменьшают или увеличивают объем воздуха в системе, достигая необходимого значения давления в поверяемой и калибруемой точке. После выдержки во времени и приведения в соответствие показателей средств измерений разряжения и показателей разряжения эталонного модуля переходят к поэтапной поверке и калибровке средств измерения давления путем снижения давления в системе на величину одного или нескольких делений шкалы средства измерения. После фиксации показателей разряжения на средствах 17, эталонном модуле 6 и калибраторе 7 с помощью вентиля точной настройки уменьшают или увеличивают объем воздуха в системе, достигая необходимого значения давления в поверяемой и калибруемой точке. Величина фактического давления в системе выводится на дисплей калибратора давления 7. Далее оператор подтверждает достижение поверяемой и калибруемой точки и фиксирует показания поверяемого и калибруемого средства измерений 17 в протоколе поверки (калибровки). Показания снимаются с поверяемого и калибруемого средства измерений при прямом и обратном ходе давления. При этом плавное повышение давления в системе осуществляется при помощи пневматического клапана 19, а снижение шума всасывающегося воздуха осуществляется при помощи пневмоглушителя 20. Поверка и калибровка тягомеров, тягонапоромеров закончена.
При необходимости осуществления поверки и калибровки средств измерений давления, находящихся на отдаленных объектах, вследствие транспортировки средств измерений давления, которые могут привести к изменениям измеренных значений метрологических величин, поверку и калибровку осуществляют в лаборатории отдаленного предприятия путем перевозки заявляемого устройства и его установки на лабораторный стол, что также позволяет расширить технологические возможности устройства и обеспечить его надежность и работоспособность.
В настоящее время на предприятии изготовлен опытный образец предлагаемого устройства, испытания которого последовательно проводятся на ряде действующих предприятий. Предварительные испытания показали положительные результаты.
По окончании испытаний будет принято решение об использовании заявляемого устройства в производстве и об изготовлении необходимого количества для поверки и калибровки средств измерений давления.