Принцип действия образцовых уровнемерных установок основан на точном воспроизведении ряда дискретных значений уровня. При этом воспроизведение требуемых значений уровня может осуществляться как за счет непосредственного заполнения -мерных сосудов установки жидкостью, так и путем имитации изменения уровня вертикальным перемещением заполненной жидкостью емкости.
Принципиальная схема установки, реализующей первый способ воспроизведения уровня, приведена на рис. 142. Установка состоит из следующих основных узлов и элементов:
резервуара 9, в котором содержится и в который через кла-паны-отсекатели 10, 11 сливается рабочая жидкость. Объем резервуара должен быть достаточно большим (в 1,5—2 раза больше, чем суммарный объем всех остальных элементов и коммуникаций, заполняемых жидкостью при работе установки) с тем, чтобы обеспечить естественную деаэрацию жидкости и предотвратить ее нагревание при длительной работе установки:
насоса 8, подающего жидкость через клапаны-отсекатели 12, 13 в гидравлическую систему установки;
Рис. 142. Принципиальная схема установки, реализующей первый способ воспроизведения уровня
|
емкости-успокоителя 15. Для уменьшения возмущений, колебаний уровня жидкости на измерительном участке емкость снабжена гасителями 14 насосных пульсаций и струенаправляющими пластинами 7, обеспечивающими плавный вход жидкости в измерительные трубы;,
измерительных труб 1, 3, 5, соединенных между собой переходными коробами 6. Количество труб обусловливается числом одновременно поверяемых (градуируемых) на установке уровнемеров; их вертикальные размеры — требуемыми диапазонами измерений уровня. Для визуального наблюдения поверхности жидкости, визуального отсчета уровня при аттестации установки в стенки труб (переходных коробов) „врезаны" прозрачные вставки 17;
электроконтактных преобразователей уровня (ЭПУ) 16, установленных в стенках переходных коробов. Число и расположение ЭПУ определяется числом и значениями контрольных точек (дискретными значениями уровня, при которых поверяются или градуируются уровнемеры). Для точной индикации уровня в измерительных трубах может использоваться и образцовый уровнемер, установленный в одной из них;
пульта 4, с которого осуществляется управление процессами работы установки.
Установка работает следующим образом. Поверяемые (градуируемые) уровнемеры устанавливают на площадке 2 таким образом, чтобы их первичные преобразователи располагались строго по центру измерительных труб. По команде с пульта управления 4 открывается клапан 12 и одновременно включается насос 8, который подает жидкость из резер-
вуара 9 через емкость-успокоитель 15 в измерительные трубы 1, 3, 5. Поднимаясь, жидкость доходит до первой предварительной отметки, на уровне которой установлен датчик ЭПУ 16. При срабатывании ЭПУ закрывается клапан 14 и открывается клапан 13 с меньшим проходным сечением. Подъем жидкости замедляется, и ее уровень плавно подводится к контрольной точке „О". При этом срабатывает измерительный (фиксирующий точное положение уровня) датчик ЭПУ, включается система индикации уровня на пульте управления, автоматически закрывается клапан 13 и прекращается подача жидкости насосом. Аналогичные операции осуществляются на всех контрольных точках при прямом (повышение уровня до верхнего предела измерений) и обратном (понижение уровня) ходах установки.
В настоящее время создан ряд установок (УМПВ-1А, УМПВ-1, УУО-Н-1, УУО-Н-2,5, УУО-Н-6, УУО-Н-12), реализующих описанный способ воспроизведения и измерения уровня жидкостей, на диапазоны измерений 0—1, 0—2,5, 0—6 и 0—12 м. Погрешность воспроизведения и фиксации значений (на контрольных точках) уровня на этих установках не превышает 1 мм.
Установки с непосредственным заполнением мерных сосудов пригодны для, поверки и градуировки уровнемеров любых (нашедших применение на сегодняшний день) типов, любых конструктивных разновидностей.
В отличие от них установки с имитацией изменения уровня пригодны лишь для метрологического обслуживания поплавковых уровнемеров с гибкой механической связью между первичным и вторичным измерительными преобразователями, ультразвуковых уровнемеров с локацией уровня через газовую среду, следящих радиоизотопных уровнемеров.
Принципиальная схема уровнемерной установки с имитацией изменения уровня приведена на рис. 143. Установка состоит из двух систем: „имитирующей" и измерительной. „Имитирующая" система представляет собой платформу 8, перемещаемую по направляющим 4 с помощью лебедки 9 и тросов 3. На платформе установлен заполненный жидкостью сосуд (уровнемерная емкость) 5, в стенки которого вмонтированы прозрачные вставки 6, и сервомеханизм 7 для медленного, плавного перемещения сосуда к контрольным точкам.
Измерительная система включает в себя источник света 10, закрепленный на уровнемерной емкости, и фотоэлементы 11, установленные на контрольных отметках в прорезях ленты 13.
Для остановки лебедки и включения механизма плавной подачи уровнемерной емкости к контрольным точкам используются микропереключатели 12. Управление работой установки осуществляется с пульта 14.
Установка работает следующим образом. Поверяемый (градуируемый) уровнемер 1 устанавливается на площадке 2, а его первичный измерительный преобразователь размещается в уровнемерной емкости. По команде с пульта управления включается лебедка, и платформа с уровнемерной емкостью быстро перемещается вверх. При подходе к контрольной точке (примерно на расстоянии 50 мм
от нее) срабатывает микро-
Рис. 143. Принципиальная схема уровнемерной установки с имитацией изменения уровня
переключатель. Отключается лебедка, платформа останавливается., и сервомеханизм плавно подводит уровнемерную емкость к контрольной точке. Фиксация контрольной точки осуществляется в тот момент, когда луч от источника света попадает на фотоэлемент. Уровнемерная емкость останавливается, и на пульте управления включается индикация уровня, соответствующая данной контрольной точке. Аналогичная операция повторяется на всех контрольных точках при прямом и обратном ходах уровнемерной емкости.
В настоящее время создан ряд образцовых уровнемерных установок (УМПВ-2, УУО-Н-2,5, УУО-И-14) с имитацией изменения уровня на диапазоны измерений 0—2,5 и 0—14 м. Погрешность воспроизведения и фиксации уровня на этих установках не превышает 1 мм.