WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«( опыт создания и эксплуатации ) АНЧИШКИН А.С., ГОРОХОВ А.Л., МАГАЛА В.А., МАНИН А.Л., ХАРИТОНОВ В.Д., ШИТИКОВ А.А. Установка поверочная УППР – 500 предназначена для ...»

1

УСТАНОВКА УППР – 500 ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР»

( опыт создания и эксплуатации )

АНЧИШКИН А.С., ГОРОХОВ А.Л., МАГАЛА В.А., МАНИН А.Л., ХАРИТОНОВ В.Д., ШИТИКОВ А.А .

Установка поверочная УППР – 500 предназначена для проведения испытаний, градуировки и поверки преобразователей расхода и счетчиков жидкости, имеющих частотный

или импульсный выход, с погрешностью, не превышающей 0,15 % .

Область применения – метрологическое обеспечение производства и испытаний

средств измерений .

Установка создавалась как испытательный стенд для определения реальных технических характеристик выпускаемых предприятием приборов и одновременно как экспериментально – исследовательская база при разработке новых и совершенствовании выпускаемых приборов .

Установка реализует объемно – временной метод и метод сравнения параметров поверяемого средства измерений с эталонным и состоит из:

- системы хранения и подготовки воды;

- системы насосов для подачи воды;

- компрессорной установки;

- демпферов;

- измерительных участков №№1, 2, 3;

- трубопроводов подачи воды и воздуха;

- эталонных средств измерения объема и расхода;

- системы сбора и обработки данных .

Система хранения и подготовки воды включает резервуар со смотровым люком, сигнализатором уровня воды, датчиком температуры воды и патрубками заполнения и опорожнения резервуара. Подача воды к измерительным участкам производится центробежными насосами с частотным регулированием скорости вращения электродвигателей .



Демпферы предназначены для удаления воздуха и исключения пульсаций давления воды .

Компрессор обеспечивает воздухом пневмоприводы запорной арматуры и зажимные устройства .

Поверяемые приборы устанавливаются на измерительные участки установки. Измерительные участки состоят из эталонных средств измерений расхода и объема, рабочего стола, зажимного и компенсаторного устройств, комплекта установочных приспособлений и оснастки .

В качестве эталонных средств измерений объема воды используются мерники номинальным объемом:

- 0.02, 0.20, 1.70 м.куб., оборудованные сигнализаторами (датчиками) уровня ;

- 0.1 м.куб. и 0.5 м.куб., оборудованные переключателем потока (устройство перекидки) .

В качестве эталонных средств измерений расхода используются преобразователи .

В систему сбора и обработки данных входят:

- персональный компьютер;

- контроллеры для сбора и передачи информации на персональный компьютер и регулятор частоты вращения электродвигателей насосов;

- специализированное программное обеспечение .

При работе установки вода из резервуара подается насосами через демпфер на измерительный участок с поверяемыми приборами. Выбор эталонного средства измерения осуществляется в зависимости от используемого метода. При наличии расхода на выходе поверяемого прибора формируются электрические сигналы, пропорциональные расходу илиобъему пропущенной через него воды .

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

–  –  –

Срок службы установки, лет, не менее 15 Специально разработанная программа программно – измерительного комплекса установки обеспечивает получение поверочной (градуировочной) характеристики поверяемого (градуируемого) прибора, приведенной к + 20 °С, независимо от температуры воды при проведении испытаний. .



Созданная в ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР» установка характеризуется высоким уровнем автоматизации, так при выполнении проливок серийных приборов ручные операции сводятся только к установке испытываемых датчиков на рабочий стол, подключению их выходных цепей к разъемам установки и вводу задания в компьютер с клавиатуры. Установка предусматривает одновременную проливку до десяти преобразователей расхода (или 50 – 60 приборов за смену) .

Установка собрана на импортных комплектующих, трубопроводы и технологическая оснастка выполнены из нержавеющих материалов и сплавов .

Проектирование, изготовление и монтаж установки выполнены силами предприятия, при этом создатели старались избежать моментов, способных повлиять на объективность получаемых результатов. При создании установки разработчиками использован собственный и имеющийся у других организаций опыт эксплуатации. Создатели по возможности постарались избежать главных недостатков, характерных для установок такого класса .

1. Исключение пульсаций, генерируемых насосами, достигнуто применением демпферных устройств, исключение пульсаций, генерируемых запорно – регулирующей арматурой, достигнуто применением шаровых кранов, работающих, как правило, на полный проход, и выбором режимов испытаний выставление расхода осуществляется путем изменения частоты электрического тока, что также снижает уровень турбулентности, вносимой работой насоса .

2. Неравномерность расхода жидкости, обусловленная изменением во времени напряжения электрического тока в сети и сопротивления гидравлического тракта установки при работе на мерники с датчиками уровня, устраняется регулированием частоты вращения ротора насоса - автоматическим поддержанием постоянного расхода .

3. Высокая точность результатов проливок серийной продукции, осуществляемых по методу сравнения с эталонными расходомерами, по показаниям которых определяются метрологические характеристики выпускаемых приборов, достигается периодической (по мере необходимости) поверкой эталонных преобразователей расхода объемно – временным методом (проливкой на мерники), без снятия их со стенда, что позволяет избежать возможных в таком случае ошибок, связанных с уходом характеристик эталонных преобразователей расхода .

4. В конструкции установки достигнута абсолютная тождественность расходов, прошедших через поверяемый прибор и эталонный преобразователь расхода, и объемов, пропущенных через поверяемый прибор и принятых мерником, т.е .

100% гарантия отсутствия утечек .

.

В программу и методику испытаний установки поверочной УППР-500 отдельным пунктом включены испытания по определению минимального допустимого времени интегрирования эталонных преобразователей расхода, так называемые корреляционные испытания, проводившиеся в соответствии с общими рекомендациями, изложенными в методике, предложенной ФГУП ВНИИМС [1] .





Испытания позволили, во-первых, определить минимальное время проведения измерения со случайной погрешностью, не превышающей допускаемое значение, а, вовторых, оценить качество работы системы регулирования по графику нормированной автокорреляционной функции .

Для определения минимального допустимого времени интегрирования, эталонный мерник наполнялся на одном из заданных расходов 0,1Qmax, 0,5 Qmax, и Qmax для испытуемого эталонного преобразователя расхода. При этом проводилась выборка из n последовательных измерений времени ti целого числа Ni периодов частоты выходного сигнала с этого же эталонного преобразователя. В памяти компьютера контрольно-измерительного комплекса фиксировались последовательные значения целого числа периодов частоты выходного сигнала эталонного преобразователя Ni, и интервалы их прохождения ti (примерно одна секунда) за все время наполнения мерника. Количество измерений (n) для выборки на каждом из задаваемых расходов, таким образом, должно соответствовать количеству интервалов ti за время наполнения мерника .

Для каждого значения определялся период (Pi) и его среднее значение (Pcp). Определялась относительная разность в процентах между текущим и средним значениями периода (i) .

Для пар полученной последовательности (I и j), как совокупность корреляционных моментов, вычислялись автокорреляционная функция Rj и нормированная автокорреляционная функция (как совокупность коэффициентов корреляции 1, 2, … jмин, 0=1) .

Rj j =, R0 где jмин – наименьший номер j, начиная с которого для трех последующих j0,1 .

По графику автокорреляционной функции j=(j) вычисляют элементарные площадки Fj:

1 j+1 + j, если jj+10 и Fj = 2 j+1 + j ( ) j+1 + j, если jj+10 .

Fj =

Глубина корреляции определялась по формуле:

jmin T = Fj, j=1 n где Т – время выборки от первого до последнего измерения выходного сигнала, то есть время наполнения мерника .

Минимальное допустимое время интегрирования выходного сигнала рассчитывалось по формуле:

Tu = 2R 0 2, u где u – допускаемое значение случайной погрешности (%) .

Аналогичным образом определялось минимальное допустимое время интегрирования на остальных вышеуказанных расходах .

График автокорреляционной функции эталонного преобразователя расхода Ду65 на расходе 0,5Qmax показан на рисунке 1. При этом глубина корреляции имела значение =0,729с, количество измерений n=154, дисперсия выборки R0=0,4329%, минимальное время интегрирования Tu=15,8с .

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Уменьшение значения коэффициента корреляции до величины меньше 0,1, начиная с 1, а также небольшие низкочастотные периодические колебания автокорреляционной функции (см. график на рис.1), свидетельствуют о хорошем качестве работы системы регулирования и поддержания расхода .

2. Минимальное время проведения измерения с заданным значением случайной погрешности не превышает 15,8 с .

1.5 1.5 Для оценки влияния внешних воздействий на работу поверочной установки и определения систематической погрешности эталонных преобразователей расхода были проведены дополнительные испытания: непрерывно, в течение суток, на одном из расходов 0,1Qmax, 0,5 Qmax, и Qmax с интервалом 1 – 5 секунд (в зависимости от расхода) в памяти компьютера контрольно-измерительного комплекса фиксировались последовательные значения целого числа периодов частоты выходного сигнала эталонного преобразователя расхода за этот интервал и время их прохождения .

Испытания проводились с поддержанием постоянного расхода по выходному сигналу этого же эталонного преобразователя расхода системой регулирования и повторно без него, но с поддержанием постоянного значения частоты электрического тока на регуляторе электронасоса .

Аналогичные данные заносились в память компьютера и с преобразователя расхода, установленного на рабочем столе измерительного участка .

Установка работала по замкнутому контуру, что соответствует испытанию приборов методом сличения с эталонным преобразователем расхода .

Статистическая обработка полученных данных производилась следующим образом:

1. Строился график автокорреляционной функции .

2. Строился временной график изменения частоты (или периода) выходного сигнала соответствующего преобразователя расхода за все время измерения. А также временной график усредненной частоты выходного сигнала соответствующего преобразователя расхода (усреднялось в зависимости от расхода от 100 до 1000 последовательных измерений) .

3. Строилась гистограмма частот. Для этого общее количество измерений делилось на последовательные группы, включающие в себя количество измерений, суммарное время которых соответствовало минимальному времени интегрирования (или времени предполагаемой проливки методом сличения с эталонным преобразователем расхода). В каждой группе определялось среднее значение частоты выходного сигнала преобразователя расхода. Получался новый объем выборки. Весь промежуток данной выборки (от наименьшего до наибольшего значений) разбивался на промежутки равной длины. Гистограммы строились как по частотам выходного сигнала, так и по отклонениям частот от среднего значения по данным генеральной совокупности. Определялись границы доверительного интервала и надежность сделанной оценки .

Прежде всего, необходимо отметить, что режим эксплуатации стенда с поддержанием постоянного расхода по выходному сигналу эталонного преобразователя расхода системой регулирования, подтвердил хорошее качество работы установки (график автокорреляционной функции аналогичен приведенному на рис.1) .

На первом этапе исследовательской работы с отключенной системой регулирования по выходному сигналу эталонного преобразователя расхода, были выявлены следующие недостатки в работе поверочной установки:

1. При минимальном и среднем расходах (0,1Qmax и 0,5 Qmax) имело место уменьшение частоты выходного сигнала преобразователей расхода (см. рис.2 и рис.3) .

Анализ конструкции поверочного стенда показал, что данное явление связано с тем, что для установки первоначального расхода, использовался запорный шаровой кран, расположенный на выходе измерительного участка в зоне пониженного давления (при указанных расходах абсолютное давление около 0,8 кгс/см2). Это могло приводить к постепенному выделению и накоплению в трубопроводе растворенных в воде газов, что в свою очередь приводило к изменению проходного сечения трубопровода и соответствующему изменению гидравлической характеристики установки .

Стоит обратить внимание, что данное систематическое изменение характеристики установки особенно четко просматривается на графике автокорреляционной функции, построенной по данным всего времени испытания и на графике автокорреляционной функции первого часа работы установки, а на графике автокорреляционной функции, построенной по измерениям в середине и конце суточного испытания - отсутствует. Это позволяет сделать вывод о стабилизации гидравлической характеристики установки во времени .

2. На максимальных расходах наблюдалась зависимость частоты выходного сигнала преобразователя расхода от сменности работы. На графике рис.5 выделяются три зоны соответствующие работе установки в первую, вторую и ночную смены, а так же пик, приходящийся на обеденный перерыв первой смены (на графике начало измерений в 9 часов, окончание в 7 часов следующих суток). Так же были отмечены единичные всплески частоты выходного сигнала преобразователей расхода (как эталонного, так и установленного на измерительном участке) во время работы в ночную смену .

Для устранения выявленных недостатков были проведены мероприятия по доработке поверочной установки. Выполнена гидравлическая настройка трубопроводов, исключающая образование разряжения и обеспечивающая выход на заданный расход без поджатия запорной арматуры. Были внесены изменения в программу регулятора частоты тока электронасоса, обеспечивающие корректировку выходной мощности регулятора от входного напряжения .

Результаты выполненных мероприятий видны по изменению соответствующих характеристик повторных испытаний после устранения выявленных недостатков – см. график на рис.6 .

На рис.7 показана гистограмма, построенная по результатам суточных испытаний эталонного расходомера Ду40, расход – 8м3/ч. Доверительные границы погрешности поддержания расхода ±0,2%, доверительная вероятность (надежность оценки) 98,9% .

Проведенные испытания и статистическая обработка их результатов с использованием метода корреляционного анализа, позволили выявить и устранить недостатки в работе поверочной установки, подтвердить заявленные характеристики, и показали, что для исключения влияния внешних воздействий на стабильность характеристик поверочных установок подобного типа, работу на них необходимо выполнять только с поддержанием постоянного расхода по выходному сигналу эталонного преобразователя расхода или другого, специально установленного датчика .

Рис.3 График изменения частоты входного сигнала эталонного преобразователя расхода в течение суток. Режим работы установки с отключенной системой регулирования по выходному сигналу эталонного преобразователя расхода, расход 0,1Qmax .

0.5 0.5 Рис.5 График изменения частоты входного сигнала эталонного преобразователя расхода в течение суток. Режим работы установки с отключенной системой регулирования по выходному сигналу эталонного преобразователя расхода, расход Qmax .

Литература

1. РЕКОМЕНДАЦИЯ. Государственная система обеспечения единства измерений .

Методика контроля метрологических характеристик расходомеров (счетчиков) жидкости и газа методом группового сличения. МИ 2609 – 2000 МОСКВА 2000 Анчишкин Александр Сергеевич, действительный член академии бизнеса и предпринимательства, генеральный директор ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР» .

Горохов Андрей Львович, технический директор ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР» .

Магала Владимир Александрович, к.т.н., заместитель генерального директора по науке ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР»

Манин Андрей Львович, главный конструктор ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР»

Харитонов Владимир Дмитриевич, ведущий инженер ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР»

Шитиков Алексей Аркадьевич, начальник отдела проектирования стендов ЗАО НПО «ПРОМПРИБОР»

248 016, г. Калуга, ул. Складская, 4




Похожие работы:

«4852364 П о р о д и н а Светлана В а д и м о в н а ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ РАЗВИТИЯ НАРОДНЫХ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ПРОМЫСЛОВ Специальность 08.00.05 Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями и комплексами: АПК и сельское хозяйство) АВТОРЕФЕРАТ диссер...»

«1964 г. Сентябрь Т. LXXXIV, вып. 1 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК 539.12 УНИТАРНАЯ СИММЕТРИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ Я: А. Смородинский § 1. ВВЕДЕНИЕ Современный физик, исследуя явления в мире элементарных частиц, считает свою работу завершенной, если он может сформулировать закономерности экспериментального материала...»

«Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 50851-96 Мойки из нержавеющей стали. Технические условия (введен в действие постановлением Минстроя РФ от 15 ноября 1995 г. N 18-97) Stainless steel sinks. Specifications Введен впервые Дата введения 1 января 1996 г.1. Область...»

«AMIT 4(45) 2018 ПОСЛЕВОЕННАЯ АРХИТЕКТУРА ЦЕНТРА СЕВАСТОПОЛЯ УДК 72.03(477.75-21Севастополь)194/195 ББК 85.113(2Рос.Кры-2Севастополь) Н.Ю. Васильев Московский Государственный Строительный Университет, Москва, Россия Е.Б. Овсянникова Московск...»

«УДК 622.1:622.834 Е.Н. Грищенкова, М.Г. Мустафин ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ 3DS MAX Проведен анализ процесса сдвижения земной поверхности на основ...»

«Международная федерация стрелкового спорта Internationaler Schiess-Sportverband e.V. Fdration Internationale de Tir Sportif Federacin Internacional de Tiro Deportivo 6. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА РЕДАКЦИЯ 2017 | Второе...»

«ГОСТ 269-66 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕЗИНА ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Издание официальное ИНК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва черные кружева УДК 678.4:620.17:006.354 Группа Л69 М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С...»

«ЗАО СВЯЗЬ ИНЖИНИРИНГ Перв. примен. УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель Генерального директора ЗАО Связь инжиниринг Д.А. Овчинников _ _ 2012 г Справ.№ Панель распределительная ПР-15 Руководство по монтажу и эксплуатации ДЕШК.436537....»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.