Меню Рубрики

Установка поверочная трубопоршневая двунаправленная

Установки поверочные трубопоршневые двунаправленные OGSB

Установки поверочные трубопоршневые двунаправленные OGSB (далее — ТПУ OGSB) предназначены для воспроизведения, хранения и передачи единицы объема жидкости при поверке, калибровке, градуировке и контроле метрологических характеристик преобразователей объёмного и массового расходов, счетчиков жидкости, рабочих эталонов 2-го разряда по ГОСТ 8.510.

Скачать

Информация по Госреестру

Основные данные
Номер по Госреестру 62207-15
Наименование Установки поверочные трубопоршневые двунаправленные
Модель OGSB
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год — для передвижных, 2 года — для стационарных
Срок свидетельства (Или заводской номер) 03.11.2020
Производитель / Заявитель

ООО «Системы Нефть и Газ Балтия», г.Калининград

Назначение

Установки поверочные трубопоршневые двунаправленные OGSB (далее — ТПУ OGSB) предназначены для воспроизведения, хранения и передачи единицы объема жидкости при поверке, калибровке, градуировке и контроле метрологических характеристик преобразователей объёмного и массового расходов, счетчиков жидкости, рабочих эталонов 2-го разряда по ГОСТ 8.510.

Описание

Принцип действия ТПУ OGSB заключается в повторяющемся вытеснении известного объёма жидкости из измерительного участка ТПУ OGSB.

При работе ТПУ OGSB и поверяемое (градуируемое, калибруемое) средство измерений (СИ) соединяют последовательно. Через технологическую схему с ТПУ OGSB и СИ устанавливают необходимое значение расхода жидкости. Четырёхходовой переключающий кран ТПУ OGSB с помощью привода поворачивают в положение «запуск» и в поток жидкости, проходящей через корпус ТПУ OGSB, запускают шаровой поршень. Перемещение поршня через измерительный участок ТПУ OGSB с известной вместимостью приводит к последовательному срабатыванию детекторов положения поршня.

Метод поверки, градуировки и контроля метрологических характеристик СИ основан на сравнении количества жидкости, прошедшей через измерительный участок ТПУ OGSB и через поверяемое СИ.

ТПУ OGSB состоит из следующих основных частей, установленных на стальной сварной раме: цилиндрического корпуса с измерительным и разгонными участками, шарового поршня, перемещающегося в корпусе под действием потока жидкости, детекторов положения поршня, четырёхходового переключающего крана.

Для измерений температуры и давления жидкости на входе и выходе ТПУ OGSB применяют средства измерений температуры и давления, утвержденного типа, метрологические характеристики которых должны соответствовать требованиям методик поверки, в соответствии с которыми применяются ТПУ OGSB.

ТПУ OGSB могут работать с измерительно-вычислительными комплексами, контроллерами, вычислителями расхода, счетчиками импульсов и другими средствами измерений, утвержденного типа, имеющими возможность подключения трубопоршневых поверочных установок.

ТПУ OGSB выпускаются в стационарном и передвижном исполнениях.

Общий вид ТПУ OGSB показан на рис. 1 и 2.

Фланцевые соединения измерительного участка и детекторы положения шарового поршня пломбируются поверителем (рис. 4 и 5). В случае демонтажа измерительного участка ТПУ OGSB с фланцевым соединением типа «шип-паз» на заводе-изготовителе и последующего монтажа на месте эксплуатации, повторная поверка не требуется, поскольку конструкция фланцевого соединения (рис. 3) обеспечивает сохранность вместимости измерительного участка с необходимой точностью.

Программное обеспечение

ТПУ OGSB не имеют собственного программного обеспечения, управление установкой и индикация результатов измерений осуществляются с помощью измерительновычислительного комплекса (ИВК) утвержденного типа, подключаемого к ТПУ OGSB.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики ТПУ OGSB приведены в таблице 1.

источник

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1 . Условный диаметр, диапазон расхода и рабочее давление ТПУ должны выбираться из условия минимальных потерь напора (давления) в тракте ТПУ, а также с учетом требований, изложенных ниже.

1.2 . Номинальный объем ТПУ ( V N ) должен выбираться из ряда: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10 m 3 .

Номинальный объем может отличаться от фактического объема ТПУ не больше чем на ±2 %

В обоснованных случаях допускаются и другие значения номинальных объемов, использование которых подлежит утверждению соответствующим метрологическим органом.

1.3 . При максимальном расходе жидкости скорость движения поршня ТПУ не должна превышать 2,5 m/s.

1.4 . При минимальном расходе жидкости скорость движения поршня ТПУ должна быть не менее, m/s:

для сжиженных газов. . 0,150;

1.5 . Предел допускаемой погрешности ( d ) в зависимости от области применения ТПУ должен выбираться из ряда: ±0,05; ±0,1; ±0,2; ±0,5 %.

При этом предел погрешности должен соблюдаться во всем диапазоне расходов, вязкостей, температур и давлений, определяемых при аттестации ТПУ.

1.6 . Сходимость результатов измерений при каждом заданном расходе должна быть не более 0,2 d .

1.7 . Объем цикла ( V ) ТПУ должен быть выражен:

1 ) пятизначным числом для ТПУ с пределом допускаемой погрешности ±0,05; ±0,1 и ±0,2 %;

2 ) четырехзначным числом для ТПУ с пределом допускаемой погрешности ±0,5 %.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1 . Все части ТПУ, соприкасающиеся с жидкостью, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых против воздействия жидкостей, для измерения количества которых предназначена ТПУ, или должны иметь соответствующее защитное покрытие.

2.2 . Конструкция ТПУ должна обладать достаточной прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям.

2.3 . ТПУ, предназначенные для измерения количества горючих жидкостей, должны удовлетворять стандартам СЭВ по технике безопасности и противопожарным правилам.

2.4 . Части гидравлической системы ТПУ должны быть выполнены так, чтобы в них не возникали большие перепады давлений.

2.5 . Электрооборудование ТПУ должно быть выполнено в соответствии с условиями эксплуатации. Электрооборудование ТПУ, предназначенных для работы во взрывоопасном пространстве, должно иметь взрывобезопасное исполнение.

2.6 . Конструкция измерительной трубы ТПУ должна обеспечивать устойчивость против внешних воздействий и постоянство объема измерительного участка при длительной эксплуатации.

2.7 . Пересчет объема цикла ТПУ для рабочих условий (температура и давление) должен производиться по уравнению:

где V — объем цикла ТПУ при температуре t и давлении (или избыточном давлении) р жидкости, m 3 ;

V — объем цикла ТПУ при нормальных условиях;

K 1 — температурный коэффициент ТПУ, °С -1 ;

t — температура жидкости, °С;

t — нормальная температура жидкости, t = 20 °С;

К 2 — коэффициент давления ТПУ, МРа -1 ;

р — рабочее (абсолютное или избыточное) давление жидкости, МРа;

p — нормальное (абсолютное или избыточное) давление, равное 0,8 от максимального рабочего давления жидкости, MP а.

2.8 . Длина измерительного участка и внутренний диаметр измерительной трубы ТПУ должны выбираться из условия, чтобы время прохождения поршня ТПУ по измерительному участку при максимальном расходе составляло не менее 15 s.

2.9 . Толщина стенки измерительной трубы ТПУ выбирается из условия, что стенка должна выдерживать без остаточной деформации давление измеряемой среды. При номинальном давлении жидкости объем измерительного участка ТПУ, по сравнению с объемом при атмосферном давлении, не должен увеличиваться более чем на 0,02 d × V N m 3 .

2.10 . Конструкция крепления измерительной трубы ТПУ должна предусматривать ее температурную деформацию.

2.11 . С целью уменьшения длины ТПУ допускается разделение измерительной трубы на несколько частей, соединенных между собой изгибами под углами 90 и 180°. При этом радиус изгибов должен быть не менее 3 D.

2.12 . Соединения отдельных частей ТПУ должны быть герметичными.

2.13 . Поршень ТПУ должен быть цилиндрическим или шаровым. Для ТПУ с измерительной трубой по п. 2.11 должны быть применены шаровые поршни.

2.14 . Диаметр шарового поршня при температуре 20 °С и внешнем давлении 0,101 МРа окружающей среды должен быть в пределах от 1,01 до 1,04 МРа, овальность не должна превышать 0,75 %.

2.15 . Перепад давлений на поршне при минимальном расходе не должен превышать 0,05 МРа.

2.16 . В поршнях, заполненных жидкостью или смесью жидкостей, не должны образовываться воздушные мешки.

2.17 . В местах ТПУ, где могут образоваться воздушные или газовые мешки, должны быть установлены воздухоотводные устройства.

2.18 . Диаметр воздухоотводных труб для ТПУ с шаровым поршнем не должен превышать ширину участка поверхности поршня, прилегающего к стенке измерительной трубы.

2.19 . Поршень должен быть изготовлен из материалов, прочных на истирание и стойких к воздействию жидкостей, для измерения которых предназначена ТПУ.

2.20 . ТПУ должна быть оснащена датчиками, которые фиксируют положения поршня и выдают дискретный электрический сигнал.

2.21 . Устройство крепления датчиков на измерительной трубе должно обеспечивать постоянство их положения.

2.22 . ТПУ должна быть оснащена устройством реверсирования, обеспечивающим безобрывное изменение направления потока жидкости в измерительной трубе. Скорость реверсирования должна быть выбрана из условий предотвращения гидравлического удара.

2.23 . Устройство реверсирования ТПУ должно быть герметичным. Герметичность устройства реверсирования должна быть контролируемая. Протечки не должны превышать 0,002 % минимального расхода ТПУ.

2.24 . На панели управления ТПУ должны быть предусмотрены сигнализаторы всех положений устройства реверсирования (прямое направление, обратное направление, реверсирование).

2.25 . Вход и выход ТПУ должны быть оснащены манометрами и термометрами с диапазонами измерения, соответствующими рабочим давлениям и температурам жидкостей, для которых предназначена ТПУ.

2.26 . Погрешность термометров ( D t ) и манометров ( D р ) должна быть такой, чтобы произведение K 1 × D t или K 2 × D p не превышало 0,05 предела допускаемой погрешности ТПУ. Температурный коэффициент K 1 ТПУ определяется по формуле

где a — коэффициент линейного теплового расширения материала измерительной трубы, ° С -1 ,

а коэффициент давления K 2 ТПУ — по формуле

(3)

где D — внутренний диаметр измерительной трубы, m ;

S — толщина стенки измерительной трубы, m ;

Е — модуль упругости материала измерительной трубы, МРа.

2.27 . ТПУ должна быть оснащена устройством для автоматического измерения времени движения поршня между датчиками.

2.28 . ТПУ должна быть оснащена счетчиком импульсов, поступающих от испытуемого счетчика жидкости, управляемым сигналами от датчика. Емкость счетчика импульсов должна быть не менее 10 5 импульсов. Скорость счета должна соответствовать максимальной частоте следования импульсов от испытуемого счетчика жидкости.

2.29 . ТПУ должна быть оснащена выпускными трубопроводами для слива жидкости.

2.30 . Присоединение выпускных трубопроводов для слива жидкости к измерительному участку ТПУ не допускается.

2.31 . ТПУ могут быть стационарного или перевозимого исполнения. Перевозимые ТПУ должны быть установлены на прицепах, полуприцепах или специально приспособленных передвижных средствах.

2.32 . На входе и выходе стационарной ТПУ должны быть предусмотрены соединительные устройства для проведения аттестации ТПУ.

После проведения аттестационных испытаний соединительные устройства должны быть закрыты глухими фланцами и опломбированы.

2.33 . Конструкция ТПУ должна обеспечивать ее работоспособность на месте установки в течение 6 лет при продолжительности работы 8 h в 1 d.

2.34 . ТПУ подлежат аттестации. Периодичность аттестации устанавливается соответствующим органом государственной метрологической службы.

2.35 . Число импульсов испытуемых счетчиков, соответствующее объему измерительного участка, должно быть не менее 10000.

2.36 . Определения некоторых терминов, примененных в настоящем стандарте СЭВ, приведены в Информационном приложении. Принципиальная схема ТПУ приведена на чертеже.

Принципиальная схема двунаправленной трубопоршневой установки

Примечани е. Панель управления ТПУ предназначена для счета импульсов, поступающих от счетчика жидкости, измерения времени, сигнализации положения устройства реверсирования, а также для управления устройствами ТПУ.

3. МАРКИРОВКА

3.1 . ТПУ должна быть снабжена табличкой, помещенной в хорошо видимом месте и содержащей следующие данные:

7 ) предел допускаемой погрешности;

10 ) температурный коэффициент K 1 ;

15 ) диапазон рабочих температур;

16 ) минимальный и максимальный диаметр поршня.

3.2 . Все данные, приведенные в табличке согласно п. 3.1 , должны быть четко различимыми и несмываемыми. Высота букв и цифр должна быть не менее 4 mm.

3.3 . На табличке должно быть выделено место для записи данных не менее 4 последующих периодических аттестаций (дата, поверительный знак, определенное значение объема цикла).

3.4 . Так как ТПУ является одновременно и сосудом, работающим под давлением, то кроме данных, перечисленных в п. 3.1 , на специальном щитке должны быть указаны данные, установленные для этих сосудов в СТ СЭВ 2074-80.

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Трубопоршневая поверочная установка (ТПУ)

Передвижная или стационарная поверочная установка, предназначенная для измерения единицы объемного расхода и протекающего объема жидкостей, работающая по принципу вытеснения известного объема жидкости с помощью поршня, движущегося вдоль измерительного участка ТПУ

ТПУ , поршень которой движется вдоль измерительного участка в обоих направлениях

3. Измерительная труба ТПУ

Труба с постоянным внутренним диаметром, участок которой расположен между плоскостями датчиков и предназначен для измерения объема жидкости

Уплотнительный элемент, движущийся в измерительной трубе под давлением измеряемой жидкости

Устройство, реагирующее на прохождение поршня выходным импульсным сигналом

Плоскость, проходящая через ось симметрии датчика и перпендикулярная к оси измерительной трубы

7. Длина измерительного участка

Длина измерительной трубы между плоскостями двух датчиков

8. Номинальный объем измерительного участка ТПУ

Расчетный объем, ограниченный внутренней поверхностью стенки измерительной трубы и плоскостями двух датчиков, служащий для обозначения типоразмера ТПУ

9. Объем измерительного участка ТПУ

Объем жидкости, вытесненной при движении поршня в одном из направлений (вперед или назад) без реверсирования

Сумма объемов измерительного участка ТПУ в прямом и обратном направлениях

11. Устройство реверсирования ТПУ

Устройство, предназначенное для изменения направления протекания жидкости в измерительном участке, т.е. изменения направления движения поршня

Внутренний диаметр измерительной трубы, служащий для определения типоразмера ТПУ

1 . Автор — делегации ВНР и ЧССР в Постоянной Комиссии по сотрудничеству в области стандартизации.

3 . Стандарт СЭВ утвержден на 52-м заседании ПКС.

4 . Сроки начала применения стандарта СЭВ:

Сроки начала применения стандарта СЭВ

в договорно-правовых отношениях по экономическому и научно-техническому сотрудничеству

источник

Двунаправленная трубопоршневая поверочная установка

Полезная модель относится к измерительному оборудованию, а именно — к трубопоршневым поверочным установкам, и может быть использована в нефтегазовой отрасли промышленности. Основной технический результат, который можно получить при использовании данной полезной модели, состоит в повышении точности и достоверности проводимых измерений. Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной двунаправленной трубопоршневой поверочной установке, представляющей собой участок трубопровода с ограниченным детекторами калиброванным участком, внутри которого движется шаровой поршень, соединенными шлюзом пусковой и приемной камерами и расположенным между камерами устройством для изменения направления движения жидкости, калиборованный участок выполнен прямолинейным.

Полезная модель относится к измерительному оборудованию, а именно — к трубопоршневым поверочным установкам, и может быть использована в нефтегазовой отрасли промышленности.

Основными средствами, используемыми для поверки турбинных и других преобразователей расхода (ТПР) на узлах учета нефти (УУН), являются трубопоршневые поверочные установки (ТПУ).

По сравнению с другими средствами поверки ТПУ имеют большие преимущества:

— возможность поверки преобразователей на месте эксплуатации в процессе измерения в рабочих условиях;

— полная герметизация процесса поверки;

— возможность поверки ТПР на больших расходах — до 10.000 м 3 /ч;

— независимость метрологических характеристик ТПУ от рода, вязкости жидкости и условий эксплуатации;

— возможность полной автоматизации процесса поверки.

Только благодаря применению ТПУ стало возможным проведение поверки турбинных счетчиков для коммерческого учета нефти и нефтепродуктов на месте эксплуатации. В настоящее время на предприятиях нефтяной промышленности для поверки счетчиков различного назначения применяются ТПУ пропускной способностью от 100 до 4000 м 3 /ч, как отечественных, так и импортных производителей.

ТПУ представляет собой участок трубопровода, собранный из труб и отводов, в котором увлекаемый напором жидкости (нефти) движется шаровой поршень, прохождение которого фиксируется датчиками-детекторами. Участок, ограниченный детекторами и называемый калиброванным участком, выполняется из труб и отводов, калиброванных по внутреннему диаметру. В большинстве случаев внутренняя поверхность калиброванного участка тщательно очищается и на нее наносится покрытие на основе синтетических смол для защиты от коррозии и уменьшения трения при движении поршня. При прохождении поршня через первый детектор по его сигналу начинается отсчет импульсов от проверяемого ТПР. Когда поршень достигает второго детектора, по его сигналу отсчет импульсов прекращается. После прохождения калиброванного участка поршень необходимо вернуть обратно. По показанию счетчика и объему калиброванного участка ТПУ определяется коэффициент преобразования и другие метрологические характеристики ТПР.

По способу возврата поршня ТПУ разделяются на два типа: однонаправленные и двунаправленные. В однонаправленных ТПУ поршень всегда движется в одном направлении — от начала к концу калиброванного участка. Для этого между началом и концом калиброванного участка имеется устройство для пуска и приема поршня. С помощью этого устройства поршень запускается в калиброванный участок, а, после прохождения последнего, снова попадает в это устройство. В двунаправленных ТПУ поршень движется по калиброванному участку в обоих направлениях (совершает движение попеременно: то в одном, то в другом направлении). После каждого прохождения поршнем калиброванного участка изменяется направление движения жидкости с помощью устройства для изменения направления движения жидкости (переключателя потока).

В качестве наиболее близкого аналога (прототип) по совокупности существенных признаков для заявляемой полезной модели принята известная (фиг.2, стр.4 «Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 4-Proving Systems. Section 2-Conventional pipe Provers. First EDITION, OCTOBER 1998. American petroleum Institute 1220 L Street, Northwest, Washington, D.C. 20005) конструкция двунаправленной ТПУ, которая представляет собой участок трубопровода с ограниченным детекторами калиброванным участком, внутри которого движется шаровой поршень, соединенными шлюзом пусковой и приемной камерами и расположенным между камерами устройством для изменения направления движения жидкости. К причинам, препятствующим получению нижеуказанного технического результата, при использовании известной конструкции ТПУ относится то, что с целью уменьшения габаритов установки калиброванный участок ТПУ выполнен в виде петли, состоящей из труб и отводов.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в модернизации испытательного оборудования нефтегазовой отрасли промышленности.

Основной технический результат, который можно получить при использовании данной полезной модели, состоит в повышении точности и достоверности проводимых измерений.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной двунаправленной трубопоршневой поверочной установке, представляющей собой участок трубопровода с ограниченным детекторами калиброванным участком, внутри которого движется шаровой поршень, соединенными шлюзом пусковой и приемной камерами и расположенным между камерами устройством для изменения направления движения жидкости, калиборованный участок выполнен прямолинейным.

Коэффициент преобразования и другие метрологические характеристики ТПР определяются по показанию счетчика и объему калиброванного участка ТПУ. Точность измерений возрастает за счет сохранения стабильности движения жидкости по прямому участку калиброванной трубы и сохранении стабильности гидравлического сопротивления в калиброванном участке ТПУ.

Объем прошедшей нефти в заявляемой полезной модели будет считаться по прохождению шарового поршня по прямой, в отличие от существующих конструкций, когда шаровой поршень идет «кругами». Наблюдения показали, что по прямолинейному участку трубы шаровой поршень движется плавно и без посторонних шумов, в то время, как при прохождении изгибов в отводах криволинейного калиброванного участка, отчетливо прослушивается его неравномерное движение и посторонние шумы (скрип), а по расходомеру наблюдается изменение расхода. То есть, в случае, когда калиброванный участок выполнен прямолинейным, гидравлическое сопротивление более стабильно.

Трубопоршневая установка является эталонным средством измерения, поэтому очень важным параметром является повторяемость измерений. Несмотря на то, что требуемая повторяемость +/- 0.02% обеспечивается и другими конфигурациями ТПУ, конфигурация ТПУ с прямым калиброванным участком обеспечивает более высокие характеристики по повторяемости и в целом по точности измерений, особенно при проведении поверки «безинерционных» расходомеров (ультразвуковых), а также при определении объема калиброванного участка ТПУ по воде на малых расходах. Кроме того, стабильность потока увеличивает срок службы эпоксидного покрытия трубы.

К дополнительному техническому результату можно отнести уменьшение сложности конструкции ТПУ: при конструировании калиброванного участка полезной модели необходим подбор только прямолинейной трубы, в отличие прототипа, когда требуется специальный подбор нескольких позиций калиброванных труб и отводов. При осуществлении полезной модели снижается трудоемкость технологического процесса изготовления ТПУ из-за отсутствия необходимости обеспечения точной соосности внутренних диаметров фланцев трубы и отводов калиброванного участка в прототипе.

Для повышения надежности измерений в начале и конце калиброванного участка могут быть установлены по два детектора, из которых наибольшее распространение получили простые, надежные и точные детекторы электромеханического типа.

Кроме детекторов, ТПУ может иметь датчики, сигнализирующие о положении поршня и о стадиях работы ТПУ (пуск поршня, проход через детекторы, приход в камеру и т.д.). Наличие таких датчиков облегчает управление ТПУ. Все ТПУ имеют приборы (датчики) для измерения температуры стенок, жидкости и давления на входе и выходе из установки. Для обеспечения полной автоматизации процесса поверки ТПУ снабжаются датчиками температуры и давления жидкости.

В частных случаях исполнения ТПУ приемная и пусковая камеры могут располагаться вертикально или наклонной, а также в одной плоскости с калиброванным участком.

Существует множество конструкций устройств для изменения направления движения жидкости (переключатель потока), среди которых можно выделить четырехходовый кран пробковой или Z-образной конструкции.

ТПУ может быть выполнена стационарной или передвижной (на автомобиле или прицепе).

Фиг.1, 2 — виды в изометрии стационарной ТПУ двунаправленного действия с четырехходовым краном;

Фиг.3 — устройство для изменения направления движения жидкости 2-х видов с поперечным разрезом:

а) четырехходовый кран Z-образной конструкции;

б) четырехходовый кран пробковый;

Фиг.4 — узел взаимодействия детектора ТПУ с шаровым поршнем в разрезе;

Фиг.5 — кинематическая схема передачи движения от детектора на контакты микропереключателя;

Фиг.6 — узел взаимодействия детектора ТПУ с шаровым поршнем в разрезе для определения основных параметров ТПУ.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, приводятся на примере устройства конкретной двунаправленной ТПУ.

Установка содержит (фиг.1, 2) калиброванный участок 1 с детекторами 2, внутри которого движется шаровой поршень 3, пусковую и приемную камеры 4 и установленное между ними устройство для изменения направления движения жидкости в виде четырехходового крана 5. Расположенные на концах калиброванного участка соединенные шлюзом приемная и пусковые камеры выполнены наклонными, имеют одинаковую конструкцию и представляют собой отрезок трубы, имеющий диаметр больше, чем диаметр калиброванного участка. На время поверки счетчиков ТПУ соединяют с УУН шарнирными (гибкими) трубопроводами.

Установка работает следующим образом.

Для поверки счетчика (преобразователь расхода) в трубопровод перед калиброванным участком вводится поршень, который полностью перекрывает сечение и движется вместе с жидкостью с одинаковой скоростью. При прохождении поршня через первый детектор по его сигналу начинается отсчет импульсов от поверяемого ТПР. Когда поршень достигает второго детектора, по его сигналу отсчет импульсов прекращается. По показанию счетчика и объему калиброванного участка ТПУ определяется коэффициент преобразования и другие метрологические характеристики ТПУ. После выхода из калиброванного участка шаровой поршень попадает в одну из камер и находится в ней в восходящем потоке до тех пор, пока направление движения не изменится на обратное и поршень опять не будет вовлечен в калиброванный участок.

Для изменения направления движения жидкости применяется четырехходовый кран Z-образной конструкции (фиг.3а), в цилиндрическом корпусе 6 которого находится Z-образный переключатель 7, способный поворачиваться вокруг вертикальной оси и уплотненный по периферии манжетой 8. Поворот крана осуществляется с помощью гидроцилиндра. Схема переключения потока ясна из рисунка. Для уменьшения сил трения и предотвращения разрушения манжеты при повороте крана манжета выполнена в виде трубки из полиуретана, внутренняя полость которой заполнена маслом. После поворота крана внутрь манжеты подается давление, трубка расширяется и осуществляется герметизация крана. Перед очередным поворотом давление внутри манжеты снижается, уменьшается ее сечение и исключается трение при повороте крана.

В описываемой ТПУ применяется поршень, выполненный в виде полого шара из полиуретана. Внутренняя полость шара заполняется жидкостью, для чего он снабжается клапаном, заделанным в стенку.

Материал и конструкция поршня соответствует следующим требованиям:

— стойкость к измеряемой среде;

— высокая механическая прочность и прочность на истирание;

— стойкость к воздействию температуры от минус 5 до +50°С;

— низкий коэффициент трения;

— конструкция поршня должна позволять изменять его диаметр путем закачивания жидкости под избыточным давлением.

Указанным требованиям удовлетворяют эластомеры типа полиуретанов. Толщина стенок поршня зависит от внутреннего диаметра калиброванного участка и составляет 25-50 мм и более в зависимости от внутреннего диаметра калиброванного участка ТПУ. При работе ТПУ диаметр поршня должен быть больше внутреннего диаметра труб калиброванного участка (так называемый «натяг»), чтобы исключить протечки жидкости между поршнем и стенками труб и отставание поршня от жидкости.

Для получения сигнала при прохождении поршня используются различные виды датчиков. Наибольшее распространение получили простые, надежные и точные детекторы электромеханического типа (фиг.4). Принцип работы такого детектора заключается в том, что шаровой поршень 3 воздействует на закругленный конец штока 9, нижний конец которого входит внутрь трубы на 5-10 мм, а последний воздействует через систему рычагов на контакты микропереключателя 10 (фиг.5). Контакты коммутируют цепь, по которой подается необходимый сигнал для начала или окончания отсчета импульсов сигнала ТПР. Основным требованием к детекторам является их высокая точность, т.е. способность фиксировать прохождение поршня в одной и той же точке с небольшим расхождением. Величиной этого расхождения и может быть выражена погрешность детекторов. От погрешности детекторов зависит длина калиброванного участка, его габариты и металлоемкость. Чем меньше погрешность детекторов, тем меньше может быть длина калиброванного участка.

Вторичный прибор (контроллер) ТПУ в общем случае обеспечивает:

— управление исполнительными органами ТПУ с контролем, индикацией операций и блокировкой аварийных ситуаций;

— автоматическое измерение параметров (количества импульсов выходного сигнала ТПР, температуры, давления);

— индикацию расхода жидкости;

— автоматическую обработку и регистрацию результатов поверки ТПР или счетчиков;

— ручной ввод постоянных параметров.

Фактическая погрешность ТПУ неодинакова и колеблется от 0,05 до 0,1% в зависимости от качества труб (постоянства диаметра, разностенности, овальности), покрытия, поршня и метода поверки.

Определение основных параметров ТПУ производится по следующей методике (фиг.5):

1) Определяется внутренний диаметр калиброванного участка, исходя из максимального расхода Qmax и скорости движения поршня 3. Скорость движения поршня может быть принята 3 м/с для всех типов ТПУ.

2) Определяется минимальная длина калиброванного участка

Lmin=L·10000,

где L — погрешность срабатывания детектора, приведенная к ходу поршня

D — диаметр калиброванного участка;

d — диаметр головки штока детектора;

l1 — расстояние, на которое выступает шток 9 детектора в выходном положении.

L определяется в процессе разработки ТПУ экспериментально или определяется расчетным путем через погрешность детектора по ходу его штока l. Экспериментальное определение l значительно проще, чем определение L.

где Д — диаметр калиброванного участка;

d — диаметр головки штока детектора;

l1 — расстояние, на которое выступает шток детектора в выходном положении;; l2=l1l

3. Определяется объем калиброванного участка

4. Проверяется погрешность отсчета количества импульсов от ТПР

где N — абсолютная погрешность вторичного прибора ТПУ, в долях импульса;

Nmin — минимальное количество импульсов от поверяемого ТПР, соответствующее объему калиброванного участка ТПУ, импульсы.

где К — коэффициент преобразования ТПР, которые будут поверяться на данной ТПУ (берется минимальное значение).

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при осуществлении заявленной полезной модели следующих условий:

— средство, воплощающее устройство при его осуществлении, предназначено для использования в нефтегазовой отрасли промышленности;

— для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета заявки средств и методов;

— средство, воплощающее заявленную полезную модель при его осуществлении, способно обеспечить достижение вышеуказанного заявителем технического результата.

1. Двунаправленная трубопоршневая поверочная установка, представляющая собой участок трубопровода с ограниченным детекторами калиброванным участком, внутри которого движется шаровой поршень, соединенными шлюзом пусковой и приемной камерами и расположенным между камерами устройством для изменения направления движения жидкости, отличающаяся тем, что калиброванный участок выполнен прямолинейным

2. Трубопоршневая поверочная установка по п.1, отличающаяся тем, что приемная и пусковая камеры расположены вертикально или наклонно.

3. Трубопоршневая поверочная установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что приемная и пусковая камеры расположены в одной плоскости с калиброванным участком.

4. Трубопоршневая поверочная установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве устройства для изменения направления движения жидкости использован четырехходовый кран Z-образной конструкции.

5. Трубопоршневая поверочная установка по п.3, отличающаяся тем, что в качестве устройства для изменения направления движения жидкости использован четырехходовый кран Z-образной конструкции.

6. Трубопоршневая поверочная установка по любому из пп.1,2, 5, отличающаяся тем, что применяются детекторы электромеханического типа.

7. Трубопоршневая поверочная установка по любому из пп.1,2, 5 отличающаяся тем, что в начале и конце калиброванного участка установлено по два детектора.

8. Трубопоршневая поверочная установка по любому из пп.1,2, 5 отличающаяся тем, что она дополнительно содержит датчики температуры и давления жидкости.

9. Трубопоршневая поверочная установка по любому из пп.1,2, 5 отличающаяся тем, что она выполнена стационарной или передвижной.

источник

Читайте также:  Установка usb в штатную магнитолу peugeot 308

Добавить комментарий

Adblock
detector