ПРОЛИВНОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД

Полезная модель предназначена для метрологических испытаний приборов и может быть использована в установках для поверки, градуировки и настройки расходомеров. Предлагаемый проливной испытательный стенд имитирует реальную систему водоснабжения и является той частью установки для поверки расходомеров, в которой устанавливают проверяемые расходомеры для испытания и поверки их, так называемым, проливным методом. Предлагаемый проливной испытательный стенд пригоден для поверки приборов фланцевого, бесфланцевого и резьбового типов соединения, причем любого диаметра из стандартизованного ряда, и обеспечивает поверку одновременно от 1 до 8 штук однотипных поверяемых приборов, а для поверки приборов другого типа (например, другого диаметра или способа присоединения) необходимо только установить в рабочей зоне переходники из универсального комплекта для перехода от трубопроводов стенда к поверяемым приборам.
Известен ряд испытательных стендов, в которых поверку, градуировку и настройку расходомеров производят также как и в нашем стенде - проливным методом.
Это, например, стенд для градуировки жидкостных расходомеров по Авторскому свидетельству №1112237, в котором над сливной емкостью расположена мерная емкость, выполненная в виде вертикального трубопровода постоянного сечения с быстродействующим гидрозатвором на месте дна. Поверяемый расходомер устанавливают в непосредственной близости к гидрозатвору на мерную емкость и соединяют с регистрирующим устройством. Заполняют мерную емкость водой. После открывания быстродействующего гидрозатвора, вода с ускорением свободного падения проливается
из мерного в сливной бак, при этом регистрируют точное время протекания - падения воды, и затем сличают показания регистрирующего устройства расходомера и фактическое значение расхода, исчисленное по формуле свободного падения воды. Данный стенд громоздок - два бака, и не производителен, поскольку к нижней части мерной емкости, в непосредственной близости к гидрозатвору, где протекает весь объем мерного потока, возможно подключение лишь одного испытуемого расходомера.
Также известен испытательный стенд установки для поверки расходомеров по патенту №2241963, используемый на предприятии ЗАО "ВЗЛЕТ". Данный стенд включает в себя стол в виде рамы, поддон, эталонный расходомер, три участка трубопровода, первый, второй - выполненный в U-образной форме, и третий трубопровод. В рабочей зоне - зоне установки проверяемых расходомеров оконечные части первого, второго - замыкающего U -образного трубопровода, и третьего трубопровода снабжены фланцами для состыковки с устанавливаемыми расходомерами. Второй замыкающий трубопровод уложен на сварную каретку и приварен к ней, и может отодвигаться на этой каретке от оконечных частей первого и третьего трубопроводов, увеличивая рабочую зону. Поверка и калибровка расходомеров ведется методом сличения показаний эталонного расходомера и включенных с ним последовательно испытуемых расходомеров. Испытательный стенд установки для поверки расходомеров по патенту №2241963, на наш взгляд, предназначен для стационарной установки и испытания только одного типа расходомеров, в частности, производимых на заводе - изготовителе, т.е. стенд не универсален. Видимо, этот стенд разработан и изготовлен для собственных нужд завода - изготовителя расходомеров ЗАО "Взлет", и, как мы предполагаем, не предназначен для разборки и затем транспортировки, снова сборки, и запуска, это предположение объясняет наличие в составе стенда тяжелых, неразборных, и потому громоздких составных частей, осложняющих его транспортировку, а также затрудняющих повторяемость точности сборки (в частности, подгонки первого и третьего трубопроводов
ко второму), т.е. стенд не технологичен, т.к. не обеспечена возможность повторяемости точности сборки, в частности, после транспортировки.
Наиболее близким к заявляемому, принятым в качестве прототипа, является разработанный группой профессора Рогачевского Б.М. в 1997 году, Малогабаритный проливной стенд поверочный (МПСП), который, также, как и ГОСТ 8.156-83, взятый за прототип в патенте №2241963, зарегистрирован на государственном уровне, и опубликован в брошюре "Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Малогабаритный проливной стенд поверочный (МПСП). Методика поверки теплосчетчиков и водосчетчиков методом непосредственного сличения", МИ 2452-97, г.Казань - 1997 г., данный документ зарегистрирован во Всероссийском научно-исследовательском институте расходометрии 30.01.1997 г.(См. Приложение 1, стр. 14 - 16). Поясним, сокращение МИ означает - Методика Измерения.
Сведения о МИ 2452-97 расположены (опубликованы), на сайтах ведущих метрологических служб страны, в частности, на сайте Пермской службы НТИ http://www.snti.ru/index.php размещен «Перечень действующих рекомендаций по метрологии (МИ)», см. Приложение 2, а во ВНИИМС (ВННИ Метрологических Средств) г.Москва http://www.vniims.ru/index.php/contacts, и в СНИИМ (Сибирский НИИ Метрологии) http://www.sniim.net/phones.htm хранятся оригиналы на бумажном носителе, нами получена заверенная копия из СНИИМа (см. Приложение 1).
Стенд-прототип включает в себя (см. Приложение 1, стр. 16, рис. П2) эталонный прибор (тепло-водосчетчик) с первичными преобразователями (датчиками) расхода двух различных диаметров, систему трубопроводов с двумя буферными емкостями и обводным трубопроводом. Система трубопроводов состоит из первого - подающего трубопровода, второго - замыкающего трубопровода, снабженного подвижной опорой, и третьего трубопровода обратной ветки. Промежуток между оконечными частями второго
замыкающего трубопровода и первого и третьего трубопроводов, в котором устанавливаются испытываемые расходомеры, называется рабочей зоной или межповерочным пространством. Оконечные части первого и третьего трубопроводов в рабочей зоне находятся на одной оси с оконечными частями второго трубопровода и снабжены фланцами для установки поверяемых приборов. Причем, благодаря подвижной опоре, которой, как сказано в описании (см. Приложение 1, стр. 14) снабжен второй - замыкающий трубопровод - он может отодвигаться от первого и третьего трубопроводов, образуя рабочую зону для размещения необходимого количества поверяемых расходомеров.
Основной диаметр трубопроводов стенда 100 мм и 80 мм. При поверке расходомеров меньшего диаметра, чем основной диаметр, используются конфузорно / диффузорные вставки - патрубки. Как правило, стенды используются в поверочных лабораториях, где поверяют расходомеры разного диаметра, и где важно удобство пользования стендом при подготовке к испытаниям и во время их проведения. При оформлении заказа на изготовление стенда Заказчики обязательно указывают на важность универсальности стендов, т.е. на пригодность к проведению на них испытаний расходомеров различных диаметров из стандартизованного ряда, различных способов соединения (фланцевые, бесфланцевые и резьбовые). Вопрос универсальности стенда для поверки расходомеров фланцевого бесфланцевого и резьбового способов присоединения диаметра из стандартизованного ряда, как видим, в прототипе решен наличием двух веток трубопровода с эталонными расходомерами большого и малого диаметров - с одной стороны, и наличием конфузорно / диффузорных вставок - патрубков в рабочей зоне - с другой стороны. Под рабочей зоной стенда установлена столешница с регулируемой по высоте подставкой под поверяемые приборы. Подставка используется при монтаже поверяемых приборов, для механической опоры монтируемых, предназначенных к поверке расходомеров, и установки их соосно с первым, вторым, третьим трубопроводами до момента окончания монтажа и момента
зажима (стяжки) их в межповерочном пространстве, т.е. между фланцами оконечных частей первого, второго и третьего трубопроводов. Стягивание трубопроводов в рабочей зоне с установленными в ней поверяемыми приборами производится прижимным механизмом.
В основу работы Малогабаритного проливного стенда поверочного, принятого за прототип, положен метод сличения, при котором показания поверяемых приборов сравнивают с показаниями эталонного тепло - и водосчетчика. Конструкция стенда обеспечивает равенство расходов через эталонные и поверяемые датчики. Рабочая жидкость поступает в первый - подающий трубопровод и проходит последовательно через датчики проверяемых приборов в рабочей зоне прямой ветки (первый трубопровод), затем второй - замыкающий U-образный трубопровод, затем датчики поверяемых приборов в рабочей зоне обратной ветки (второй трубопровод). Далее в зависимости от диаметра поверяемых датчиков, вода проходит либо через датчик эталонного прибора, диаметром равным диаметру основных трубопроводов (первого, второго, третьего), когда поверяют датчики большего диаметра; либо через датчик эталонного прибора меньшего диаметра (обводной трубопровод), когда поверяются датчики малого диаметра.
На первое место для производителей и поставщиков стендов, несомненно, выдвигаются вопросы повторяемости параметров стендов (в частности - точность измерения) при их многократной разборке и сборке. Эти вопросы определяются точностью технологической сборки высокопрецизионных испытательных стендов на предприятиях Заказчиках и конкретно повторяемостью точности сборки стенда после, например, пред транспортировочной его разборки. Поясним, сборке стенда на предприятии заказчике предшествует неоднократная сборка-разборка, транспортировка стенда, а именно: разборка отлаженного испытательного стенда на предприятии-Изготовителе, затем транспортировка до поверяющих организаций ГОСТАНДАРТА - снова сборка, затем после Госповерки разборка и транспортировка
до Заказчика, например, поверочной лаборатории или предприятия изготовителя расходомеров, и затем сборка, и отладка у Заказчика.
Первой целью разработки и создания заявляемой полезной модели является повышение технологичности сборки и отладки стенда, цель достигается за счет конструктивно обеспеченной повторяемости точности сборки стенда путем введения в стенд двух траверс.
Взятый за прототип малогабаритный проливной стенд охарактеризован в МИ 2452-97 года, поэтому обратившись в ретроспективный экскурс, можно предположить, что на заре внедрения тепло- и водо- счетчиков в нашей стране в эти годы в основном были распространены приборы для некоммерческого учета количества тепла и воды в технологических процессах. Проблемы энергосбережения в эти годы не стояли. Практически только в последние 10 лет с изменением формы собственности предприятий и жилья началось массовое внедрение приборов учета тепла и воды (водосчетчиков), возникла необходимость коммерческого учета количества энергии и воды потребляемых целыми учреждениями (организации, школы, детсады,). Потребность в приборах учета тепла и воды резко возросла в связи с введением Жилищно-Коммунальной реформы, т.к. стали необходимыми приборы и для измерения потребляемого тепла и воды отдельным подъездом, или даже отдельной квартирой. Т.е. появилась необходимость поверки большого количества приборов с различными диаметрами из стандартизованного ряда, причем, как фланцевого, так и бесфланцевого в том числе резьбового способа присоединения. Поясним, к разряду приборов с бесфланцевым способом присоединения можно отнести:
- соединения типа «СЭНДВИЧ», например электромагнитные расходомеры фирмы Yokogawa типа AXF (см. Приложение 3, Технические характеристики GS 01E20D01-01R, стр. 25);
-соединение типа «ВАФЛЯ», например электромагнитные расходомеры фирмы Yokogawa типа ADMAD SE (см.Приложение 4, Технические характеристики GS 01E10A01- OOR, стр. 13);
- бесфланцевые преобразователи ПРЭМ - 2 (см. Приложение 5, Руководство по эксплуатации на ПРЭМ - 2, Санкт-Петербургского завода НПФ «Теплоком»).
Нагрузка на поверочные организации резко возросла, и в настоящее время остро стоит вопрос о производительности поверочных стендов при сохранении их универсальности.
Второй целью разработки и создания заявляемой полезной модели является снижение трудоемкости монтажа и демонтажа проверяемых приборов в рабочей зоне стенда, за счет оснащения стенда комплектом деталей для построения сменных переходников, позволяющим упростить присоединение поверяемых приборов к основным трубопроводам (первому, второму U-образному и третьему) в рабочей зоне стенда при сборке цепи поверки.
Поставленная цель достигается тем, что проливной испытательный стенд, в состав которого входят испытательный стол, первый, второй и третий трубопроводы, оконечные части которых снабжены фланцами и конфузорно / диффузорными вставками, причем второй трубопровод выполнен в U-образной форме, снабжен подвижной опорой, и его оконечные части расположены в рабочей зоне на одной оси с оконечными частями первого и третьего трубопроводов, прижимной механизм, стягивающий трубопроводы в рабочей зоне с установленными в ней поверяемыми приборами, дополнительно содержит первую и вторую траверсы, каждая из которых расположена симметрично относительно продольной оси рабочей зоны стенда с возможностью регулировки своего положения относительно стола по вертикали и выполнена с посадочными местами для разъемного присоединения к ней оконечных частей трубопроводов, причем, первая траверса снабжена элементами качения, либо скольжения по столу, в ее посадочных местах расположены с выступающими в рабочей зоне концами оконечные части второго трубопровода U-образной формы, а вторая траверса неподвижно присоединена к столу, и в ее посадочных местах размещены с выступающими
в рабочей зоне концами оконечные части первого и третьего трубопроводов, кроме того, каждый из выступающих в рабочей зоне стенда концов первого, второго и третьего трубопроводов, охвачен герметизирующей прокладкой с бандажом и оснащен сменными переходниками, обеспечивающими фланцевые, бесфланцевые и резьбовые присоединения последовательно соединенных между собой поверяемых приборов с диаметрами из стандартизованного ряда к первому второму и третьему трубопроводам непосредственно, либо через выравнивающие патрубки, причем конструкции переходников для поверяемых приборов диаметром равным или менее 50 мм из стандартизованного ряда, содержат постоянный патрубок - вставку для перехода от диаметра 100 к диаметру 50, к которому присоединяются дополнительные сменные элементы переходников, для перехода к поверяемым приборам с равным 50 мм, или меньшим диаметром из стандартизованного ряда.
Конкретные реализации переходников представлены на чертежах (см. фиг.6÷18).
Считаем необходимым, пояснить следующее: в соответствии с "Новейшим словарем слов и выражений. Экономическая и техническая терминология", Москва ACT, Минск ХАРВЕСТ, 2002. (см. Приложение 3), понятие "траверса" охарактеризовано как "горизонтальная балка, опирающаяся на вертикальные стойки», что наблюдается и в нашем случае.
Также дополнительно поясняем, что первый раз стенд собирают и отлаживают у Производителя, затем во второй раз у аттестующей измерительные средства организации (на предприятии ГОССТАНДАРТА), и затем у Заказчика. Для аттестованной поверительной аппаратуры (к ней относится стенд) очень важно, чтобы после аттестации в ГОСТАНДАРТЕ - на предприятии Заказчике стенда (использователе) была повторяемость точности сборки, только при этом можно быть уверенным в точности измерений стенда, и приглашать ГОСПОВЕРКУ на место эксплуатации стенда (к Заказчику
стенда), фактически для формальной поверки стенда, установленного по месту эксплуатации.
Итак, первая поставленная цель: повышение технологичности сборки и отладки стенда, осуществляется за счет повторяемости точности сборки стенда, что обеспечено введением двух траверс в стенд. При установке оконечных частей 2-го трубопровода в посадочные места первой траверсы (подвижной) и оконечных частей первого и третьего трубопроводов в посадочные места второй траверсы (неподвижной) так, что концы трубопроводов выступают в рабочей зоне, а фланцы трубопроводов состыкованы с траверсами - технологически определенное соосное расположение посадочных мест траверс обеспечивает однозначность положения в пространстве оконечных частей второго U-образного трубопровода с оконечными частями первого и третьего трубопроводов и определяет их взаимное соосное расположение необходимое для того, чтобы не искажался поток в проливном испытательном стенде в целом.
Кроме того, вторая поставленная цель: снижение трудоемкости монтажа и демонтажа поверочной цепи из проверяемых приборов в рабочей зоне стенда достигнута за счет сокращения времени на установку и снятие приборов из поверяемой цепи в рабочей зоне, которое стало возможным благодаря сокращению количества видов деталей в комплекте для построения сменных переходников и упрощения сборки самого переходника путем введения универсальной детали «постоянного патрубка - вставки» для перехода от диаметра основных трубопроводов к диаметру поверяемых приборов в два приема, если так можно выразиться: сначала переход от диаметра основных трубопроводов к диаметру 50, а затем от диаметра 50 к меньшим диаметрам по стандартизованному ряду. При сохранении универсальности стенда, т.е. пригодности к поверке приборов с фланцевым, бесфланцевым или резьбовым способом присоединения, и с любым диаметром из стандартизованного ряда, стенд оснащен сменными переходниками, размещенными (организованными) на каждом из выступающих в рабочей зоне охваченных
цилиндрической прокладкой с бандажом концов первого, второго, и третьего трубопроводов, причем, сменные переходники, имеют разную степень сложности сборки, в зависимости от того какой диаметр и какой способ присоединения у поверяемых в данный момент приборов. Именно сменные переходники, позволяют перейти от диаметра основных трубопроводов (первого - подающего, второго - замыкающего и третьего трубопровода обратной ветки) к диаметру поверяемого прибора, обеспечивая нужный способ присоединения: фланцевый, бесфланцевый или резьбовой. Заявляемый проливной испытательный стенд представлен на чертежах:
Фиг.1. Проливной испытательный стенд.
Общая сборка при большой рабочей зоне стенда.
Фиг.2. Проливной испытательный стенд.
Общая сборка при малой рабочей зоне стенда.
Фиг.3. Первая траверса с примером конструктивного решения элементов качения.
Фиг.4. Вторая траверса, с примером конструктивного решения разборного соединения к поддону стола.
Фиг.5. Крепление настольной подвижной опоры к прямым участкам второго (замыкающего)U-образного трубопровода. Приведен возможный вариант крепления подвижной опоры к U-образному трубопроводу.
Фиг.6. Пункт 2 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с фланцевым способом присоединения, диаметром равным диаметру основных трубопроводов (первого, второго, и третьего). В нашем стенде Ду основных трубопроводов - 100 мм.
Фиг.7. Пункт 2 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с бесфланцевым способом присоединения, диаметром равным диаметру основных трубопроводов (первого, второго, и третьего). В нашем стенде Ду основных трубопроводов - 100 мм.
Фиг.8. Пункт 3 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с фланцевым способом присоединения,
диаметром большим, чем диаметр основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), например, Д у 150 мм.
Фиг.9. Пункт 4 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с фланцевым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), например Ду 65; 80 мм.
Фиг.10. Пункт 4 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с бесфланцевым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), например Ду 65; 80 мм.
Фиг.11. Пункт 5 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с фланцевым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), для Ду 50 мм.
Фиг.12. Пункт 5 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с бесфланцевым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), для Ду 50 мм.
Фиг.13. Пункт 6 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с резьбовым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), для Ду 50 мм.
Фиг.14. Пункт 7 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с фланцевым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), для Ду 50 мм.
Фиг.15. Пункт 7 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с бесфланцевым способом присоединения, диаметром меньшим диаметра основных трубопроводов (первого, второго, и третьего), для Ду 50 мм.
Фиг.16. Пункт 8 Формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с резьбовым способом присоединения, диаметром меньшим Ду 50 мм. (Ду<50; Ду=40, 32, 25, 20, 15, 10).
Фиг.17. Пункт 9 формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с фланцевым способом присоединения, диаметром меньшим Ду 50 мм. (Ду<50; Ду=40, 32, 25, 20, 15, 10).
Фиг.18. Пункт 9 формулы. Общая сборка цепи поверки. Переходник для подключения поверяемых приборов с бесфланцевым способом присоединения, диаметром меньшим Ду 50 мм. (Ду<50; Ду=40, 32, 25, 20, 15, 10).
Проливной испытательный стенд состоит из (см. Фиг.1,) испытательного стола включающего в себя раму (1), с размещенным в ней поддоном (2) для сбора воды в межповерочном пространстве при демонтаже поверяемых приборов. На испытательном столе размещены три участка трубопровода: первый трубопровод (3) подающий измерительный поток, так называемая прямая ветка, второй замыкающий трубопровод U-образной формы, состоящий, как и в прототипе, из поворотного колена (4) и двух прямых участков (5), и третий (6) - трубопровод обратной ветки. Оконечные участки второго трубопровода U-образной формы снабженные фланцами (7) размещены (см. Фиг.3) в посадочных местах (8) первой траверсы (9), имеющей возможность передвигаться по раме стола посредством элементов качения, например, роликов (10), соединенных осью (11), которая крепится к ребрам (12) первой траверсы посредством стоек, например, как изображено на Фиг.3. Как видим из Фиг.1 и Фиг.3, первая траверса имеет возможность перемещаться вдоль стола, при этом, не меняя своего положения относительно продольной оси симметрии рабочей зоны стенда. С другой стороны рабочей зоны (см. Фиг.1) оконечные части первого и третьего трубопроводов снабженные фланцами (13) присоединены ко второй траверсе (14), также как и первая имеющей посадочные места и ребра и закрепленной неподвижно на поддоне (см. Фиг.4) посредством стоек (15), например, как изображено на Фиг.4. Обращаем внимание, универсальные стойки (15) выполняют две
функции: функцию крепления (- первой траверсы к элементам перемещения, - второй траверсы к столу), и функцию регулировки положения траверс по вертикали.
Обе траверсы установлены технологически с неизменным положением относительно продольной оси симметрии рабочей зоны стенда, и, кроме того, обе они снабжены элементами регулировки по высоте относительно стола (см. Фиг.3. Фиг.4): это стойка (15), регулировочная гайка (16), и фиксирующая гайка (17).
В зависимости от количества поверяемых расходомеров (18) изменяются размеры рабочей зоны, как это показано на Фиг.1 и Фиг.2. При большой рабочей зоне (см. Фиг.1) второй трубопровод U-образной формы снабжен напольной подвижной опорой (19), винт (20) которой, заходит во втулку (21) поворотного колена второго трубопровода. В этом случае перемещение второго трубопровода для образования рабочей зоны нужного размера осуществляется на напольной подвижной опоре и подвижной первой траверсе.
При малых рабочих зонах (см. Фиг.2) второй трубопровод U-образной формы снабжен, так называемой, настольной подвижной опорой (22) (см. Фиг.1), передвигающейся по раме стола, которая крепится к прямым участкам второго U-образного трубопровода (см. фиг.5), например, посредством хомутов со стойками (23), имеет элементы качения, либо скольжения, например, ролики (24), жестко соединенные осью (25).Стол укомплектован регулируемой по высоте подставкой (26) (см. Фиг.1), имеющей полку, на которую устанавливают поверяемые приборы при их монтаже в рабочей зоне, регулируя по высоте положение полки подставки, добиваются соосного положения поверяемых приборов с установленными в траверсы соосными оконечными частями первого    второго и третьего трубопроводов, после чего для создания герметичности в рабочей зоне используют прижимное устройство (27) для стяжки оконечных частей первого и третьего трубопроводов с оконечными частями второго трубопровода с расположенными между ними
(в межповерочном пространстве) поверяемыми приборами (т.е. стягивая фланцы оконечных частей трубопроводов, мы одновременно стягиваем и установленные между ними поверяемые приборы.
Обе траверсы, выполнены с посадочными местами под трубопроводы и возможностью расположения в них трубопроводов так, что оконечные части трубопроводов выступают в рабочей зоне, и служат для размещения на них переходников для перехода от диаметра трубопроводов стенда (первого, второго, третьего) к диаметру поверяемых приборов с учетом способа их соединения). Рассмотрим возможные варианты реализации конструкции переходников, для этого обратимся к Фиг.6÷18.
Каждый из выступающих в рабочей зоне стенда концов первого, второго и третьего трубопроводов, (т.е. всего четыре конца: два конца второго трубопровода, и по одному концу первого и третьего) охвачен герметизирующей прокладкой (28) с бандажом (29). Наличие выступающих оконечных частей основных трубопроводов (первого, второго, третьего) охваченных герметизирующими прокладками (28) с бандажам (29) позволяет непосредственно устанавливать переходники к поверяемым приборам диаметра равного диаметру основных трубопроводов, а также, как большего, так и меньшего диаметра, и, кроме того, позволяет установить постоянный патрубок - вставку для предварительного перехода к диаметру 50 мм, чтобы далее осуществить переход к меньшим диаметрам стандартизованного ряда. Центровка переходников осуществляется универсальным способом посредством наличия направляющих выступов (ловителей) у деталей переходников, как по наружному диаметру бандажа, так и по внутреннему диаметру основных трубопроводов.
При необходимости поверки приборов с диаметром равным диаметру основного трубопровода, в нашем стенде это Ду=100 мм (П.2 Формулы, см. Фиг.6 для фланцевых приборов, и Фиг.7 для бесфланцевых), переходник, расположенный на каждом из выступающих в рабочей зоне стенда концов первого, второго и третьего трубопроводов, выполнен в виде фланца (30) с
направляющими выступами (31), так называемыми «ловителями», обеспечивающими соосность преходников с основными трубопроводами, фланец расположен на конце трубопровода так, что направляющие выступы охватывают упомянутый бандаж. К этому переходнику (30) прилегает фланец поверяемого прибора, в случае если прибор фланцевый (см. Фиг.6), и торец бесфланцевого прибора (см. Фиг.7) при бесфланцевых разновидностях поверяемых приборов.
Следует отметить, что приборы с диаметром более диаметра основных трубопроводов стенда (п.3 Формулы), как правило, имеют только фланцевое присоединение, что и отражено на Фиг 8. В случае поверки приборов с диаметром больше диаметра основных трубопроводов стенда, переходник выполнен, как показано на Фиг.8, в виде патрубка (32) из двух сочлененных коническим  переходом труб разного диаметра, снабженного по концам фланцами (33), причем фланец со стороны трубы меньшего диаметра присоединяется к герметизирующей основной трубопровод прокладке (28), а со стороны большего - к поверяемым приборам.
При поверке приборов с диаметром менее диаметра основного трубопровода, но более 50 мм (п.4 Формулы, см. Фиг.9 для фланцевых приборов, и Фиг.10 для бесфланцевых) переходник выполнен в виде конфузорного (диффузорного) патрубка - вставки (34), состоящего из трубы с конфузором (диффузором) и двух жестко присоединенных к ней (трубе) фланцев, один из которых (35), расположенный на конце патрубка, противоположном конфузору (диффузору), обеспечивает присоединение фланцевых поверяемых приборов, а второй (36) ближний к конфузору (диффузору) выполнен с направляющими выступами, так называемыми «ловителями», размещаемыми внутри выступающих в рабочей зоне концов первого, второго, и третьего трубопроводов и являющимися гарантами соосного расположения переходников с основными трубопроводами стенда а значит и друг с другом. Выступы расположены на фланце по окружности с диаметром основного трубопровода,
и служат для соосной установки патрубка (34) в основной трубопровод.
Следует пояснить, что количество поверяемых приборов с диаметром равным и менее 50 мм по стандартизованному ряду значительно превосходит количество приборов с диаметром более 50 мм, это и понятно, ведь именно диаметры равные и менее 50 мм используются в квартирных расходомерах. Поэтому для удобства предповерочного монтажа поверяемых приборов в поверочную цепь, в заявляемом стенде предусмотрен постоянный «предварительный» переход от диаметра основных трубопроводов 100 мм к диаметру 50 мм, посредством постоянного патрубка - вставки (37), (п.5 Формулы, см. Фиг.11, 12, 13, 14, 15, 13, 14, 15, 16, 17, 18) выполненного в виде трубы с конфузором (диффузором) и двумя жестко присоединенными к ней (трубе) фланцами, один из которых (38) ближний к конфузору (диффузору) выполнен с направляющими выступами (39), - так называемыми «ловителями», размещаемыми внутри выступающего в рабочей зоне конца первого, второго или третьего трубопроводов, и обеспечивающими соосность переходников с основными трубопроводами. Второй - универсальный фланец, расположенный на противоположном конфузору (диффузору) конце патрубка-вставки, выполненный в виде диска (40), уплотнен цилиндрической прокладкой (41), охватывающей выступающую часть вышеупомянутого универсального патрубка-вставки, которая в свою очередь охвачена металлическим кольцом (42), выполненным уже этой прокладки. Обращаем внимание, что универсальный фланец, постоянного (для всех диаметров из стандартизованного ряда, равных и менее пятидесяти мм) патрубка - вставки предназначен для присоединения к нему переходников для фланцевого, бесфланцевого и резьбового способов присоединения поверяемых приборов с диаметрами из стандартизованного ряда равными или менее 50 мм. Акцентируем внимание на том факте, что к фланцу (40) могут подсоединяться переходники, но не сами приборы непосредственно.
При поверке приборов с диаметром равным 50 мм возможны два вида переходника для фланцевых и бесфланцевых приборов, разработанные в зависимости от требований заказчика. Так, если оговорена необходимость поверки на стенде только фланцевых и бесфланцевых приборов, то переходник представлен на Фиг.11 - фланцевые поверяемые приборы, на Фиг.12 - бесфлацевые. Если же заказчик оговорил необходимость поверки как фланцевых и бесфланцевых приборов, так и резьбовых - то схемы переходников содержат общие детали для всех трех способов присоединения и представлены на Фиг.13 - для резьбового, Фиг.14 - для фланцевого, Фиг.15 - для бесфланцевого способа присоединения.
Обратимся к Фигурам 11, и 12, пункт 5 Формулы, металлическое кольцо (42) универсального фланца (40) постоянного патрубка - вставки (37) охвачено направляющими выступами сменного переходного фланца (43), расположенными по окружности внешнего диаметра упомянутого металлического кольца. Поясняем дополнительно, что этот вариант упрощенного переходника возможен и целесообразен для укомплектования стенда только при необходимости поверки фланцевых и бесфланцевых приборов с диаметром 50 мм. Если Заказчику стенда необходимо поверять еще и резьбовые приборы, то целесообразно укомплектовывать стенд переходниками представленными на фиг.13, 14, 15.
Обратимся к Фиг.13, пункт 6 формулы. Переходник включает в себя, как и в пункте 5 Формулы - постоянный патрубок вставку (37), размещенный внутри выступающего в рабочей зоне конца основного трубопровод, на металлическом кольце (42) - размещена втулка (44) охватывающая упомянутое металлическое кольцо, ответная часть которой выполнена в виде посадочного места под поверяемые приборы с резьбовым соединением.
Обратимся к Фиг.14, 15, пункт 7 формулы. Переходник включает в себя, как и в пункте 5 Формулы - постоянный патрубок вставку (37), универсальный фланец (40) которого уплотнен прокладкой (41), охваченной металлическим кольцом (42), на котором - размещена втулка (44). в свою очередь,
охватывающая упомянутое металлическое кольцо, ответная часть которой выполнена в виде посадочного места под приборы с резьбовым соединением, в посадочное место втулки дополнительно установлена «втулка - переход» (45) имеющая жестко соединенный с нею фланец, и позволяющая осуществить переход от резьбового соединения к фланцевому и бесфланцевому.
Обратимся к Фиг.16, пункт 8 Формулы. Переходник включает в себя, как и. в пункте 5 Формулы - постоянный патрубок вставку (37), размещенный внутри выступающего в рабочей зоне конца основного трубопровода, и соосно установленный посредством направляющих выступов («ловителей») (39) ближнего к конфузору (диффузору) фланца (38), дальний от конфузора (диффузора) универсальный фланец (40) уплотнен прокладкой (41), охваченной металлическим кольцом (42), в свою очередь внутри постоянного патрубка-вставки (37) размещена конфузорная (диффузорная) вставка (46), представляющая собой трубу с конфузором (диффузором) и жестко присоединенным на конце противоположном конфузору (диффузору) фланцем (47), выполненным в виде цилиндра заходящего внутрь постоянного патрубка-вставки (37), и дисковой опорной пластины (48), и образующим установочное гнездо под поверяемые приборы малого диаметра резьбового способа соединения.
Рассмотрим Фиг.17 и Фиг.18, пункт 9 Формулы. Переходник включает в себя все детали переходника по пункту 8 Формулы и, кроме того, в установочное гнездо, образованное фланцем (47) конфузорно - диффузорной вставки (46) дополнительно вставлена «втулка - переход» (45), имеющая жестко соединенный с нею фланец, для обеспечения фланцевого присоединения поверяемых приборов малого диаметра.
При необходимости одновременной поверки более двух приборов (если два - то по одному прибору в каждую ветвь, прямую и обратную и непосредственно присоединение к переходникам), то при сборке поверочной цепи в рабочей зоне стенда между поверяемыми приборами устанавливают выравнивающий патрубок-вставку (см. Фиг.1, поз.(49), который выполнен в виде
трубы стандартизованной длины, с фланцами, либо втулками по концам, в зависимости от типа соединения поверяемых приборов.
Усовершенствования проливного испытательного стенда путем введения двух траверс и оснащения набором деталей, в том числе универсальных, для сборки переходников от основных трубопроводов стенда к поверяемым приборам, касаются момента сборки и отладки стенда. Повторяемость точности сборки стенда обеспечена тем, что в траверсах, установленных с неизменным положением относительно продольной оси симметрии рабочей зоны стенда, изготовлены посадочные места для установки в них оконечных частей первого, второго и третьего трубопроводов, тем самым гарантирована однозначность их межцентрового расстояния и неизменность положения по горизонтали относительно стола. Кроме того, траверсы снабжены элементами регулировки своего положения по высоте относительно стола, для точной настройки трубопроводов на вертикальной координате. Элементами регулировки положения траверс по вертикальной координате являются: стойка (14), регулировочная гайка (15), фиксирующая гайка (16). При сборке стенда, после настройки положения траверс по вертикали по достижении соосности посадочных мест - элементы регулировки стопорят посредством фиксирующей гайки (16), в результате обеспечена долговременная соосность расположения в рабочей зоне оконечных частей первого и третьего трубопроводов с оконечными частями второго U-образного трубопровода в процессе эксплуатации стенда.
Усовершенствования проливного испытательного стенда путем оснащения его присоединительными устройствами, включающими в себя сборные переходники сменной конструкции для обеспечения пригодности к поверке приборов с фланцевым бесфланцевым или резьбовым способом присоединения и с любым диаметром из стандартизованного ряда также касаются момента предповерочной настройки проливного стенда.
Устройство работает следующим образом. Второй трубопровод U-образной формы с размещенными в первой траверсе оконечными частями, снабженный, например, при большом количестве поверяемых расходомеров напольной подвижной опорой (19), отодвигают, образуя рабочую зону нужных размеров. При этом долговременная соосность второго, третьего и первого трубопроводов, оконечные части которых расположены в посадочных местах траверс выступая в рабочей зоне, - обеспечена конструкцией заранее при отладке стенда как описано выше, и сохраняется, фактически за счет соосности посадочных мест выполненных в первой и второй траверсах. Перед проведением поверки определяют количество, диаметр и способ соединения поверяемых приборов, причем, в один цикл измерения в поверочную цепь устанавливают только приборы одного диаметра и способа присоединения, если приборов более двух то в поверочную цепь между приборами устанавливают выравнивающие патрубки - вставки См. Фиг.1, позиция (49). Если необходимо поверить нечетное количество приборов, то в одну из ветвей стенда (для симметрии рабочей зоны) в подающую (между первым и вторым трубопроводами), или отводящую (между вторым и третьим трубопроводом) вместо прибора ставят имитатор прибора, представляющий собой патрубок с линейными размерами, диаметром и способом присоединения четко соответствующими измеряемым в данном случае приборам. Набирают переходники нужной конструкции. Следует пояснить, что для набора переходника нужной конструкции используются детали позиции от 30 до 48, в том числе универсальная деталь - это «постоянный патрубок - вставка» (37), позволяющий осуществить переход от диаметра основных трубопроводов к диаметру 50 мм, имеющая универсальный фланец (40) пригодный для непосредственного присоединения к нему переходников к приборам фланцевым, бесфланцевым и резьбовым с диаметром из стандартизованного ряда.
Причем конструкции переходников формируют так, как изображено на Фиг.6-18 (пункты формулы 2-9) выбирая нужный для обеспечения перехода от диаметра основных трубопроводов к диаметру поверяемых приборов,
и для обеспечения присоединения приборов фланцевого, бесфланцевого или резьбового способов присоединения.
В основу работы стенда положен метод сличения, при котором показания поверяемых приборов сравнивают с показаниями эталонного расходомера, как показано в частности на Фиг.1, 2, либо сличают с показаниями образцовой эталонной емкости, либо возможно сравнение с показаниями образцовых весов - весовой метод. В случае использования эталонного расходомера, конструкция стенда обеспечивает равенство расходов через эталонные и поверяемые датчики. Рабочая жидкость поступает в первый - подающий трубопровод (3) и проходит последовательно через проверяемые расходомеры (18) в рабочей зоне прямой ветки расположенные между фланцами первого (3) и второго (4), (5) трубопроводов, затем второй - замыкающий трубопровод, затем датчики поверяемых приборов в рабочей зоне обратной ветки (между фланцами второго и третьего (6) трубопроводов) и затем третий трубопровод (6). Далее в зависимости от диаметра поверяемых датчиков, вода проходит либо через датчик эталонного прибора, диаметром равным диаметру основных трубопроводов (первого, второго, третьего), когда поверяют датчики большего диаметра; либо через датчик эталонного прибора меньшего диаметра (обводной трубопровод), когда поверяются датчики малого диаметра. Два рукава с эталонными приборами большего и меньшего диаметров необходимы для того, чтобы повысить точность измерения, которая, как известно, снижается при уменьшении расхода жидкости в единицу времени, поэтому необходим более точный эталонный расходомер малого диаметра, и для создания необходимых больших расходов при поверке датчиков больших диаметров.
Предповерочная отладка измерительного стенда очень трудоемка и является одним из важнейшим факторов влияющим на точность измерения параметров поверяемых на стенде приборов, поэтому, на наш взгляд, усовершенствования предповерочной отладки стенда являются, весьма злободневными
в настоящий момент, когда лавинообразно возрастает количество подлежащих поверке приборов.
В настоящий момент, заявляемый проливной стенд находится на стадии производства опытных образцов.
Источники, принятые во внимание.
1. Авторское Свидетельство СССР №1112237 от 1981.05.08 "Стенд для градуировки жидкостных расходомеров" - Аналог.
2. Патент РФ №2241963 от 2004.02.02 "Испытательный стенд установки для поверки расходомеров" - Аналог.
3. Всероссийский НИИ расходометрии. «Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Малогабаритный проливной стенд поверочный (МПСП). Методика поверки теплосчетчиков и водосчетчиков методом непосредственного сличения» МИ 2452 - 97, г.Казань - 1997 г.- прототип (см. Приложение 1).
Перечень позиций к Фиг.1÷18.
Номер позиций
Наименование позиции
1
Рама стола
2
Поддон стола
3
Первый трубопровод (подающий - прямой ветки)
4
Поворотное колено второго трубопровода (замыкающего)
5
Прямые части второго трубопровода
6
Третий трубопровод (отводящий - обратная ветка)
7
Фланцы оконечных частей второго трубопровода (2-шт)
8
Посадочные места на траверсах под оконечные части первого, второго, третьего трубопроводов (по 2 шт. на каждой траверсе)
9
Первая траверса
10
Ролики первой траверсы (2 шт)
11
Соединяющая ролики первой траверсы ось
12
Ребра траверсы (по 2 шт. на каждой траверсе)
13
Фланцы оконечных частей первого и третьего трубопроводов
14
Вторая траверса
15
Стойка (по 2 шт. на каждой траверсе)
16
Регулировочная гайка (по 2 шт. на каждой траверсе)
17
Фиксирующая гайка (2 шт. на каждой траверсе)
18
Поверяемые расходомеры прямой и обратной веток
19
Напольная подвижная опора
20
Винт напольной подвижной опоры
21
Втулка второго трубопровода
22
Настольная подвижная опора
23
Хомуты со стойками для присоединения настольной подвижной опоры ко второму трубопроводу
24
Ролики настольной подвижной опоры (2 шт)
25
Ось, соединяющая ролики настольной подвижной опоры
26
Регулируемая по высоте подставка под приборы при монтаже в рабочей зоне
27
Прижимное устройство
28
Герметезирующая прокладка
29
Бандаж
30
Переходник-фланец
31
Направляющие выступы фланца поз.30
32
Патрубок-переход к диаметрам большим диаметра основных трубопроводов.
33
Фланцы патрубка поз.32
34
Патрубок переход к диаметрам меньшим диаметра основных трубопроводов
35
Фланец патрубка поз.34
36
Фланец с направляющими выступами патрубка поз.34
37
Постоянный патрубок вставка для перехода к Ду=50 мм
38
Фланец патрубка поз.37, с направляющими выступами
39
Направляющие выступы фланца поз.38
40
Универсальный фланец патрубка поз.37
41
Цилиндрическая прокладка универсального фланца поз.40
42
Металлическое кольцо универсального фланца поз.40
43
Сменный переходной фланги с направляющими выступами
44
Втулка
45
Втулка-переход
46
Конфузорно-диффузорная вставка
47
Фланец конфузорно-диффузорной вставки поз.46
48
Дисковая опорная пластина
49
Выравнивающий патрубок-вставка