ПРОЛИВНАЯ УСТАНОВКА КАК ЭТАЛОН ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНОГО И МАССОВОГО РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Развитие неумолимо движется вперед. Строительство огромных комплексов с внедрением новейших технологий по производству абсолютно любого продукта влечет увеличение качества готовой продукции, конкурентоспособности на внутренних и внешних рынках. Внедрение новых подходов к технологическим процессам, а так же модернизация приводят к удешевлению производимой продукции, сокращая время производства.

Как же достигается высокое качество продуктов на выходе и за счет чего производитель осуществляет массовое производство с одними и теми же характеристиками?

Человечество нашло выход из данной ситуации, внедрение автоматизированных систем.

Понятие автоматизированных систем представляет собой организационно-техническую систему, обеспечивающую выработку решений на основе автоматизации информационных процессов в различных сферах деятельности.

Основные элементы автоматизированных систем:

- объект управления, с которым мы работаем, кофе и вода;

- измерительные устройства, для возможности управлять параметрами конечного продукта. Воздействуя на объекты, кофе и воду, регулируя температуру и количество поступающих в емкость, где все это смешивается;

- регулирующий орган (регулятор);

- контроллер (для визуализации и управление всеми процессами, включая параметры готового продукта).

Теперь автоматизируем наш процесс, имеется емкость, в которой установлены лопасти и подогреватель, два входа и один выход.

По первой входной трубе подается вода с температурой 100° С, на данной трубе расположен измерительный прибор расхода, а так же регулирующий орган (клапан), по второй входной трубе подается сыпучее кофе, на нем так же установлен расходомер и клапан. На выходной трубе установлена термопара (прибор для измерения температуры), расходомер и регулирующий орган.

В качестве мозга данной системы выступает контроллер, программируя данный контроллер можно добиться полного управления данным процессом.

Рассмотрим, как все это работает. Вода с температурным параметром в 100° С является постоянным, следовательно управление температурой влечет установку охладителей и подогревателей, т.к. нам нужна температура в 100° С , дополнительные установки не требуются.

В контроллере задаем нужное соотношение воды и кофе, для получения готового продукта с нужными параметрами. Расходомеры будут измерять непосредственно расход воды и кофе, контроллер будет считывать оба расхода и сравнивать значения, при отклонении одного из расходов, контроллер будет вырабатывать сигнал ошибки и корректировать степень открытости регулирующего органа на подающих трубах. Т.е. если вода прекратит проходить по трубам, закроется клапан подачи кофе и не будет перерасхода.

Но кто гарантирует, что измерительные элементы показывают правильно, как это проверить и какая точность у данных приборов. Для всего этого существуют специальные установки, именуемые проливными.

Перед тем, как рассматривать установку, необходимо понять, что из себя представляют измерительные приборы.

Наиболее распространены приборы, измеряющие расход жидкости, они получили широкое распространение как в промышленности, так и в быту.

В проливной установке чаще всего используются электромагнитные расходомеры, преимуществами которых являются: точность, практичность, а так же сравнительно недорогая стоимость.

Проливная расходомерная установка предназначена для воспроизведения объёмного и массового расхода рабочей жидкости и применяется в качестве эталона для поверки средств измерений (далее - СИ) объёмного и массового расхода и количества жидкости методом сличения или методом статического взвешивания.

Метод сличения подразумевает визуальную оценку правильности показания проверяемого прибора с показаниями высокоточного (эталонного) прибора.

Для реализации данного метода достаточно установить эталон до проверяемого, запустить поток и смотреть на показания двух приборов.

Поверка средств измерений объёмного расхода жидкости методом статического взвешивания заключается в сравнении расхода рабочей жидкости, измеренного при помощи поверяемого СИ, с действительным значением расхода, определённым по объёму рабочей жидкости налитой в измерительную ёмкость за фиксированный интервал времени.

Рассмотрим более детально проливную установку.

Наша установка будет иметь возможность проверки расхода двумя методами. Что позволит более точно проводить поверку расходомеров.

Проливная расходомерная установка состоит из:

- системы хранения рабочей жидкости и создания напора;

- системы измерительных участков;

- быстродействующего переключателя потока (перекидное устройство);

- пульта контроля и управления;

- эталонов;

- программируемый логический контроллер “Omron”.

Технологическая схема проливной установки представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Технологическая схема проливной установки

Принцип работы ПРУ заключается в создании регулируемого, стабильного во времени, объёмного и массового расхода рабочей жидкости, проходящей через систему измерительных участков, на которых установлены эталонные расходомеры ЭТ1-6 и поверяемые средства измерений объёмного и массового расхода и количества жидкости.

Рабочая жидкость из резервуара стального, вертикального (далее - резервуара) при помощи насосов H1, Н2, Н3 подаётся в систему измерительных участков. Управление насосами осуществляется при помощи регулирующих потенциометров частотных преобразователей, установленных на пульте контроля и управления. Значение установленного расхода контролируется по показаниям эталонного расходомера.

Рабочая жидкость, пройдя систему измерительных участков подаётся к быстродействующему переключателю потока ПУ, установленному после вертикального участка трубопровода. Быстродействующий переключатель потока позволяет направлять поток рабочей жидкости в ёмкости E1, Е2, установленные на весовых платформах ВП1 и ВП2. Из емкостей Е1 и Е2 жидкость сливается в резервуар. Линии слива из емкостей Е1 и Е2 снабжены шаровыми сливными кранами с электроприводами К1 и К2.

С пульта контроля и управления осуществляется управление быстродействующим переключателем потока, фиксирующими устройствами (запорными устройствами ЗУ1 и ЗУ2).

Действительное значение измеренного расхода рабочей жидкости определяется по показаниям эталонного расходомера при реализации метода сличения или методом статического взвешивания, заключающимся в измерении массы и объёма налитой в ёмкости рабочей жидкости за фиксированный интервал времени.

Данная проливная установка используется при производстве расходомеров, для первичной поверки и сертификации качества измерительных приборов.

Так же проливная установка используется на крупных промышленных предприятиях для проведения проверки работоспособности с определенной периодичностью, а так же проверки соответствия метрологических характеристик, с последующей сертификацией метрологических служб предприятия.

Список литературы:

1. Трубаев П. А. Тепловые насосы / П. А. Трубаев, Б. М. Гришко. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2009. – 142 c.
2. Алиев И.И. Электротехнический справочник. М.: ИП РадиоСофт, 2010. - 384 с.
3. Киреева Э.А., Орлов В.В., Старкова Л.Н. Электроснабжение цехов промышленных предприятий. Москва. Энергетик, 2003 – 120 с.