Результат интеллектуальной деятельности: Стенд по поверке буйковых уровнемеров и сигнализаторов уровня

Изобретение относится к метрологии, а именно к поверке или калибровке аппаратуры для измерения уровня жидкости.

Известно устройство для поверки уровнемеров (патент на ПМ RU № 16200, МПК G01F 25/00, опубл. 10.12.2000 Бюл. № 34), содержащее уровнемерную емкость, соединенный с ней указатель визуального наблюдения уровня с мерной линейкой, устройство подачи в мерную емкость жидкости, по всей высоте мерной емкости установлены электроды, подключенные к пульту управления, причем контроль уровня выполнен ультразвуковым, выполнено устройство горизонтирования уровня жидкости, изменение уровня в мерной емкости выполнено вытеснителем с микрометрическим винтом, для точной регулировки ультразвукового сигнализатора применен двухканальный осциллограф, параллельно установлен испытуемый ультразвуковой сигнализатор, по срабатыванию сигнальной лампы которого установлена точность работы сигнализатора.

Недостатками данного устройства являются узкая область применения, из-за возможности поверки только уровнемеров для небольших емкостей, так как для стендовых поверок необходима мерная емкость с указателем визуального уровня, что в лабораторных условиях и условиях ремонтных мастерских усложнят хранение и использование, требуются большие объемы для жидкости для наполнения и слива мерной емкости, все это ведет к большим затратам на хранение и поверку уровнемеров, при этом он предназначен только для ультразвуковых уровнемеров.

Наиболее близким по техническому уровню является стенд для поверки уровнемеров или сигнализаторов уровня (патент RU № 2690701, МПК G01F 25/00, опубл. 05.06.2019 Бюл. № 16), включающий линейную часть с элементами для подсоединения поверяемых сигнализаторов уровня и подвижную часть, при этом линейная часть представлена в виде металлических профилей, закрепленных на опорах, кроме того, стенд содержит отражатель и средства для перемещения отражателя в горизонтальной плоскости по неподвижной линейной части стенда, причем поверяемый сигнализатор уровня или уровнемер установлен таким образом, что его горизонтальная ось перпендикулярна плоскости отражателя, причем на линейной части жестко закреплена тумба приборная с металлическим щитом для подсоединения сигнализатора уровня или уровнемера, а также смонтированы прецизионные направляющие рельсы для перемещения жесткого фрезерованного основания посредством четырех прецизионных тележек, а на подвижной части жестко закреплена несущая рама, перемещение которой осуществляется посредством прецизионного шагового привода с помощью армированного зубчатого полиуретанового ремня, и на которой закреплен отражатель, причем для измерения расстояния от неподвижного металлического щита до перемещаемого отражателя стенд содержит высокоточный лазерный интерферометр или лазерный дальномер, установленный на оптическую регулируемую платформу, при этом оптическая ось лазерного интерферометра или лазерного дальномера расположена строго перпендикулярно несущей раме, а металлические профили жестко закреплены на регулируемых опорах, причем в состав стенда введен измерительный блок для контроля за температурой, влажностью и давлением окружающей среды.

Недостатками данного стенда являются узкая область применения, из-за возможности поверки только ультразвуковых уровнемеров, при этом массивный и занимает много места, так как для поверки ультразвуковых уровнемеров необходимо перемещения подвижной части в широком диапазоне, особенно предназначенных для больших ёмкостей.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание мобильного стенда по поверке буйковых уровнемеров и сигнализаторов уровня, занимающего мало места из-за вертикальной компактной конструкции.

Техническая задача решается стендом по поверке буйковых уровнемеров и сигнализаторов уровня, включающим станину, состоящую из основания и штанги с установленными на ней неподвижной опорой под уровнемер или сигнализатор уровня и подвижной опорой.

Новым является то, что что штанга выполнена вертикальной, опирающейся снизу на основание с площадью опоры, исключающей падение станины при установке уровнемера или сигнализатора уровня с тросом в неподвижную опору, выполненную в виде вилки с узлом фиксации под фланец уровнемера или сигнализатора уровня и зафиксированную сверху штанги, при этом подвижная опора выполнена виде горизонтальной площадки, выполненной с возможностью перемещения вдоль штанги с фиксацией в выбранном положении и располагаемой под измерительным рычагом с тросом уровнемера или сигнализатора уровня после их фиксации в вилке узлом фиксации.

Новым является также то, что штанга изготовлена виде двух патрубков, телескопически вставленных друг в друга с возможностью фиксации в выбранном положении.

Новым является также то, что площадка подвижной опоры снабжена сверху индикатором веса.

На фиг. 1 изображён вид спереди стенда.

На фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1.

На фиг. 3 изображен стенд в изометрии.

Стенд по поверке буйковых уровнемеров и сигнализаторов уровня (уровнемеры 1 – фиг. 2) включает станину 2 (фиг. 1 – 3), состоящую из основания 3 и штанги 4 с установленными на ней неподвижной опорой 5 под уровнемер 1 (фиг. 2) и подвижной опорой 6 (фиг. 1 – 3). Штанга 4 выполнена вертикальной, опирающейся снизу на основание 3 с площадью опоры, исключающей падение станины 2 при установке уровнемера 1 (фиг. 2) с тросом 7 в неподвижную опору 5, выполненную в виде вилки с узлом фиксации 8 под фланец 9 уровнемера 1 и зафиксированную сверху штанги 4. Подвижная опора 6 (фиг. 1 – 3) выполнена виде горизонтальной площадки, выполненной с возможностью перемещения при помощи направляющей 10 (кольца, скобы, хомута или т.п. – показаны условно и авторы на это не претендуют) вдоль штанги 4 с фиксацией (стопорными винтами, затяжкой хомута или т.п. – не показаны, а также гайкой 11, установленной под направляющей и взаимодействующей резьбой 12 штока 4 – авторы на это не претендуют) в выбранном положении и располагаемой под измерительным рычагом (не показан) с тросом 7 уровнемера 1 их фиксации в вилке неподвижной опоры 5 узлом фиксации 8, изготовленной в виде Г-образной скобы 13 с винтом 14 или подпружиненной стопором (не показана), вставляемым в отверстие фланца 9 (фиг. 2), поворотной скобой (не показана), поджимающей фланец 9 или т.п. Авторы на конструкцию узла фиксации 8 (фиг. 1 – 3) не претендуют. Для удобства хранения, транспортировки и использования штанга 4 может быть изготовлена виде двух патрубков верхнего 15 и нижнего 16, телескопически вставленных друг в друга с возможностью закрепления в выбранном положении фиксатором, например, при помощи продольного выреза 17 (фиг. 1 и 3) в одном из патрубков 15 или 16 с боковыми отводами 18 под выступ(ы) 19 вставляемого внутрь патрубка 16 или 15, цангового зажима (не показан), контргайки (не показана) или т.п. Авторы на конструкцию фиксатора не претендуют. Для точной калибровки уровнемера 1 (фиг. 2) площадка подвижной опоры 5 (фиг. 1 и 2) дополнительно снабжают сверху индикатором веса 20.

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность стенда, на фигурах 1 – 3 не показаны или показаны условно.

Стенд по поверке буйковых уровнемеров и сигнализаторов уровня работает следующим образом.

Перед работой собирают станину 2 (фиг. 1 – 3). Для этого на основание 3 устанавливают вертикальную штангу 4. При наличии двух патрубков 15 и 16 штанги 4 их закрепляют относительно друг друга на необходимом уровне, например, выступ(ы) 19 (фиг. 1 и 3) вместе с патрубком 15 перемещают по продольному вырезу 17 патрубка 16, а на нужном расстоянии поворотом патрубка 15 относительно патрубка 16 выступ(ы) 19 вводят в боковой отвод 18, фиксирую от продольного перемещения патрубков 15 и 16 относительно друг друга. Подвижную опору 6 (фиг. 1 – 3) направляющей 10 надевают на штангу 4 и устанавливают на нужном уровне от верхней части штока 4, например, опирая направляющую 10 на гайку 11, которую предварительно установили на резьбе 12. Сверху на штанге 4 фиксируют неподвижную опру 5. Подвижную опору 6 поворачивают так, чтобы ее горизонтальная площадка оказалась под вилкой неподвижной опоры 5. Стенд готов к работе.

Для грубой поверки в вилку неподвижной опоры 2 вставляют уровнемер 1 (фиг. 2), так чтобы его фланец 9 оказался сверху опоры 5. Фланец 9 на неподвижной опоре 5 закрепляют узлом фиксации 8, например, поворотом и смещением фланца 9 добиваются того, чтобы его одно из отверстий оказалось под винтом 14 Г-образной скобы 13, после чего винт 14 вкручивают до входа в отверстие фланца и затягивают. Уровнемер 1 кабелем 21 соединяют с контрольно-измерительными приборами (КИП) и программатором (не показаны). К тросу 7 снизу крепят каретку 22 с грузом 23, имитирующим вес буя (не показан). Подъемом подвижной опоры 6, взаимодействующей с кареткой 22, добиваются срабатывания уровнемера 1 (регистрируемого КИП), для имитации верхнего уровня жидкости. Это положение подвижной опоры 6 принимают за ноль (например, при помощи лазерного дальномера – не показан). Опусканием подвижной опоры 6, взаимодействующей с кареткой 22 добиваются срабатывания уровнемера 1 (регистрируемого КИП), для имитации нижнего уровня жидкости. От этого положения подвижной опоры 6 измеряют расстояние до нулевого положения, это расстояние является рабочим ходом уровнемера. Величину рабочего хода сверяю с паспортными данными, при несоответствии программатором вносят изменения в чувствительность датчика (не показан) рычага (не показан), к которому крепится трос 7. Проводят повторные испытания уровнемера 1 и регулировку его чувствительности программатором, до получения необходимых значений. Таким поверкам чаще всего подвергаются уровнемеры – фиксаторы уровня - буйковые сигнализаторы уровня.

Для более точной поверки калибровки буйковых уровнемеров 1, показывающих уровень жидкости в мерной емкости (не показана), после сборки стенда подвижную опору 6 (фиг. 1 и 2) сверху снабжают электронным индикатором веса 20, который соединяют с КИП сворим кабелем 24. Подъемом и/или опусканием (например, вращением гайки 11) подвижной опоры 6, взаимодействующей с кареткой 22, добиваются срабатывания добиваются контрольных значений веса каретки 22, регистрируемых КИП, соединенных кабелем 24 с индикатором веса 20 (что соответствует определенному уровню жидкости), сверяя с соответствующими показаниями датчика уровнемера 1 и паспортными данными. При несоответствии соответствующих полученных данных с паспортными значениями программатором вносят изменения в чувствительность датчика рычага уровнемера 1. Проводят повторные испытания уровнемера 1 и регулировку его чувствительности программатором, до получения необходимых значений, тем самым добиваясь калибровки уровнемера 1. Таким же образом можно провести калибровку получаемых данных КИП: для этого полученные индикатором веса 20 данные сверяют с показаниями датчика уровнемера 1 и программатором вписывают в память КИП, который будет работать с данным уровнемером 1 после установки его в мерную емкость.

Предлагаемый стенд мобилен, занимает мало места из-за вертикальной компактной конструкции и позволяет проводить поверку буйковых уровнемеров и сигнализаторов уровня.