Принципиальная схема испытательной установки для поверки газо­счетчиков показана на рис. 121. Установка состоит из колокольного га­зового мерника 2-го разряда, компрессора, регулировочного устройства, указателя расхода, а также ряда устройств и элементов (отмеченных на схеме), необходимых как для нормальной работы установки, так и для полной и качественной поверки счетчиков.

Газовый мерник (рис. 122) предназначен для вытеснения строго определенных объемных порций газа, подаваемых на поверяемый счет­чик, при определенном давлении и расходе. Мерник состоит из измери-

Рис. 121. Схема установки для поверки газосчетчиков:

1 — колокол мерника; 2 — клапан автоматического останова; 3 — микро­манометр; 4 — переключатель микроманометра; 5 — регулировочный кран; б — поверяемый газосчетчик; 7 — указатель расхода; 8 — обходной кран; 9 — проходной кран; 10 — кран для приема воздуха из помешения; 11 — кран для подсоединения манометра; 12,- приемный кран; 13 — пробка; \4 — компрессор;  15 — кран для слива воды из мерника

тельного колокола 2, рейки со шкалой 3, указателя 4, резервуара с водой 5, зажимного устройства 6 и приспособления для поддержания постоянного давления под колоколом при его погружении в резервуар. Измерительный колокол представляет собой полый цилиндр с верхним сферическим днищем. Колокол подвешен на цепи или тросе 1 и частично уравновешен противовесом 8 с дополнительными грузами 7. При работе установки колокол под действием собственного веса погружается в во­ду, находящуюся в резервуаре 5. При этом из пространства под колоко­лом вытесняется объем воздуха, пропорциональный площади внутренне­го (пустотелого) сечения колокола и его перемещению по вертикали. Вертикальное перемещение колокола обеспечивается направляющими штангами и роликами. Кроме того, применение направляющих штанг и роликов обеспечивает постоянный зазор между стенками колокола и ре­зервуара с водой, а также между рейкой со шкалой, укрепленной на ко­локоле, и указателем, укрепленным на резервуаре. Равномерность шка­лы мерника обусловливается соответствующими технологическими до­пусками на конусность и овальность сечения колокола, которые не дол­жны превышать 0,1 %.

Точность отсчета положения колокола по шкале рейки, характери­зующая точность определения объема воздуха, вытесненного из-под ко­локола, должна лежать в пределах ±0,5 мм.

Для увеличения точности от­счета указатель, обычно представ­ляющий собой ножевую стрелку, может быть снабжен нониусом или оптическим визирным при­способлением.

Рабочий объем колокола вы­бирают равным объемному коли­честву воздуха, протекающему через поверяемый счетчик при наибольшем поверочном расходе заЗ мин.

Газосчетчики поверяют, как правило, при рабочих (эксплуа­тационных)’ давлениях газа. На большинстве промышленных га­зопроводов рабочее избыточное давление составляет 40—80 мм" вод. ст. Это давление и принято за нормальное при поверке газо­счетчиков.

Давление под колоколом со­
здается его весом и регулируется
сменой грузов противовеса. Если
не принять никаких специальных
мер, то при погружении колокола
в воду вес его за счет изменения
выталкивающей „архимедовой"
силы также будет изменяться, а
следовательно, будет меняться и
Рис 122. Газовый мерник испытательной давление газа под колоколом,
установки                          Для       обеспечения      постоянст-

ва давления под колоколом при работе установки мерники сняб-

жаются весовыми, рычажными или объемными устройствами, автома­тически поддерживающими постоянным вес колокола при его погруже­нии в воду.

Весовое устройство, показанное на рис. 122, основано на изменении длины цепи со стороны колокола и со стороны подвески противовеса. При опускании колокола длина цепи противовеса уменьшается, а длина цепи колокола растет. Вызванное этими изменениями длины различных участков цепи перераспределение их вебов компенсирует потерю в весе колокола.

Если ДС — вес воды, вытесненной при опускании колокола на еди­ницу длины (например, на 1 м), то естественно, что для компенсации изменения давления под колоколом вес единицы длины цепи должен быть равен g-ЛО/2.

Рычажное устройство (рис. 123) основано на добавочном утяжеле­нии колокола моментом от веса гирьки, укрепленной на переменном плече а улитки.

При расчете рычажного устройства определяют профиль улитки, т. е. определяют зависимость г = f(tp), где г — текущий радиус улитки, \р — угол поворота улитки, закрепленной на ролике противовеса.

 

Рис. 123. Рычажное компен­сирующее устройство

Рис. 124. Объемное ком­пенсирующее устройство

При опускании колокола на величину Дй момент веса колокола на плече R ролика противовеса за счет выталкивающей силы изменится на

AM=AhFKyR.                         (12.1)

где FK — площадь кольцевого сечения колокола, у — объемный вес во-ДЬ1, заполняющей мерник.

Для компенсации изменения веса колокола необходимо, чтобы

 (12.2)

где gT — масса гирьки рычажного устройства.

Из формул (12.1) и (12.2), приняв во внимание, что Ыг = R<p, полу­чим расчетную зависимость для определения необходимого профиля улитки

*к 1
г = ф& — -.                              (12.3)

Объемное компенсирующее устройство (рис. 124) состоит из цилин­дрического сосуда с донышком, прикрепленным к колоколу, и сифон­ной трубки, один конец которой опущен в цилиндрический сосуд, а дру-

гой в резервуар мерника. При опускании колокола вытесняемая им жидкость по сифонной трубке переливается в цилиндрический сосуд. Для компенсации изменения давления под колоколом сечение цилин­дрического сосуда Fc (с учетом сечения сифонной трубки) должно быть таким, чтобы вес воды, переливающейся в сосуд из резервуара мерника, был равен весу воды, вытесненной колоколом, т. е.

AhFKl=(Ah+Ahy)Fc%                                  (12.4)

где Ah у — возрастание уровня жидкости в резервуаре при опускании колокола на величину Ah.

Приняв во внимание, что Ahy = AhFK/Fp, rp<eFp — площадь свобод­ной поверхности жидкости в резервуаре мерника, на основании форму­лы (12.4) получим искомую площадь сосуда

Сифонное устройство в отличие от весового и рычажного не только компенсирует потерю веса колокола, но и поддерживает постоянство уровня воды в резервуаре мерника.

Колебания давления воздуха под колоколом могут быть вызваны также и трением при движении роликов по направляющим штангам и перемещении цепи противовеса по подпятникам. Для уменьшения трения ролики свободно насаживаются на оси, которые крепятся к стенкам ко­локола с помощью упругих пластин. Между направляющими штангами и роликами должен быть небольшой зазор, а штанги смазываться вазели­ном. Подпятники для цепи или троса противовеса имеют шариковые под­шипники с хорошей смазкой. Звенья цепи или трос выбирают достаточ­но гибкими.

Выполнение всех указанных конструктивных и технологических тре­бований обеспечивает постоянство давления под колоколом при работе установки ±5 мм вод. ст. Для измерения и контроля давления применя­ют стеклянные микроманометры с наклонной трубкой.

Существенно на работу газового мерника влияет нестабильность тем­пературы окружающего воздуха во времени и непостоянство температу­ры по высоте колокола. Изменение температуры влечет за собой изме­нение объема вытекающего из-под колокола воздуха. Вследствие этого при работе установки не допускаются колебания температуры воды, за­полняющей резервуар мерника, и температуры окружающего воздуха более чем на ±0,1° С во время проведения опыта и по высоте колокола. Кроме того, температуры воды и воздуха не должны отличаться более чем на 0,5° С. Столь высокие требования к температурному режиму ра­боты мерника обусловливают необходкмость тщательного термостати-рования лабораторных помещений для поверки газосчетчиков с по­мощью колокольных испытательных установок.

Конструкция и методы расчета устройств для регулирования расхода (регулировочных насадок с указателями расхода) на газомерных испы-

тательных установках не отличаются от регулировочных устройств ис­пытательных установок для счетчиков жидкостей.

Для автоматического прекращения подачи воздуха из-под колокола в поверяемый счетчик применяют пружинные клапаны, срабатывающие от контактных устройств, сблокированных с перемещающимся коло­колом.

Для поверки газосчетчиков большой производительности (более 40 м3^) находят применение автоматизированные газомерные установ­ки с двумя колоколообразными мерниками, работающими в непрерыв­ном режиме. Пока один колокол опускается и вытесняет воздух, другой, поднимаясь, заполняется воздухом от непрерывно действующей возду­ходувки.

В последние годы существенное развитие в отечественной и зарубеж­ной практике получают газомерные трубопоршневые установки, уста­новки с жидкостным вытеснением газа и другие.