Створення державного еталона одиниці об’ємної витрати рідини: Звіт про науково-дослідну та дослідно-конструкторську роботу, страница 8

7)  системи визначення густини рідини, що вимірюється;

8)  пульта керування роботою установки, що містить у собі систему реєстрації, обробки і подання результатів досліджень у формі, зручній для передачі одиниці масової або об’ємної витрати еталонним ЗВТ, що повіряються або атестуються.

          Одним із важливих моментів створення еталонних ВУ є розробка високоякісних систем автоматичного регулювання, які відтворюють і підтримують номінальні значення нормованих витрат, та пристроїв демпфірування низькочастотних пульсацій витрати у проточному тракті установки, тому що у потоці, що створюється та відтворюється, у процесі вимірювань завжди присутня флуктуаційна складова, елімінувати яку досить складно.

          Оптимальним шляхом створення нормованих витрат рідини є використання високоякісної системи автоматичного регулювання на базі еталонних витратомірів, що відтворюють номінальні значення витрат. Витратоміри, що застосовуються у такій системі як датчики, повинні мати високий клас точності, лінійну градуювальну характеристику, бути малоінерційними, їх показання не повинні залежати від режиму течії – форми епюри швидкостей робочої рідини [12].

Вирішити задачу демпфірування низькочастотних пульсацій швидкості (витрати) у проточному тракті ВУ можна на базі двоступеневого рідинного фільтра [13].

          При розробці вимірювальної ділянки ЕВУ необхідно враховувати, що найважливішим фактором є структура потоку, яка визначається умовами його формування. Нормальній структурі потоку відповідає розвинена турбулентна течія в осесиметричному прямолінійному трубопроводі з точно обмеженою тангенціальною складовою швидкості.

          Відтворення вимірювань і, як наслідок, похибка передачі одиниць витрати залежать від ступеня гідродинамічної подібності потоку в тих перерізах вимірювальної ділянки ЕВУ, в яких розміщується ЗВТ витрати яким передається одиниця, та вимагає при заданих числах Рейнольдса ідентичності профілю швидкості. Для повного відтворення вимірювань у ЕВУ необхідно забезпечити стабілізований профіль швидкості та підтримувати його незмінним в усьому інтервалі повірочного циклу, що досягається належним конструктивним виконанням вимірювальної ділянки ЕВУ.

          Усі вищенаведені рекомендації (окрім п.п.5-7) реалізовані у створеному в ХДНДІМ робочому еталоні одиниці об’ємної витрати рідини – динамічній витратомірній установці гідравлічного типу ВЗУ-180, класу точності 0,25, з системою автоматичного регулювання (стабілізації) витрати, у якій як вимірювальний орган (у процесі звіренні) застосовано електромагнітні вимірювачі витрати ЕМВВ-2 (электромагнитные измерители расхода ЭМИР-2) [14]. Діапазон відтворюваних витрат – від 6 до 180 м3/г.

          Будова установки ВЗУ-180 схематично зображена на мал.6. На малюнку введені такі позначення: 1 – система заправлення та зберігання води; 2 – система створення витрати води – насосна група, що складається з трьох електронасосних агрегатів К80-65-168М продуктивністю до 65 м3/г; 4 – пристрій демпфірування (згладжування) низькочастотних пульсацій швидкості (витрати) у проточному тракті установки; 5 – система вимірювання створеної витрати, оснащена трьома (6) електромагнітними вимірювачами витрати ЕМВВ-2 кл.т. 0,25 в діапазоні витрат від 6 до 60 м3/г: 7 – вимірювальна ділянка установки, яка являє собою ділянку трубопроводу 8, призначену для монтажу витратомірів, що повіряються (атестуються), та оснащену хонікомбом 9 – пристроєм підготовки та забезпечення нормальної кінематичної структури потоку [15]; пульт керування, що складається з пристрою керування системою створення витрати рідини та реєстрації сигналів вимірювальної інформації.

          ВЗУ-180 була введена в практику метрологічних робіт у 1995 році. Вона призначалася для проведення атестацій, повірок, досліджень та випробувань ЗВТ об’ємної витрати рідини методом безпосереднього звірення. В якості вимірювального органу застосовані еталонні електромагнітні вимірювачі витрати ЕМВВ-2, розроблені та виготовлені у ДНВО “Метрологія” у 1995 році. Свідоцтва про державну повірку цих зразкових (еталонних) ЗВТ з відповідними результатами вимірювань подані у Додатку А.

          Программа и методика метрологической аттестации «Расходомерной образцовой установки РОУ-180», а також Свідоцтва про метрологічну атестацію ВЗУ-180 та чергову атестацію еталонних електромагнітних витратомірів ЕМВВ-2 №001, 002 та 004, що входять до складу ВЗУ-180, відповідними протоколами випробувань, проведених в 1996 році, наведені у Додатку Б. В Додатку В наведені



Свідоцтва про чергову (1998 р.) метрологічну атестацію робочого еталона витрати ВЗУ-180.

          Проведені регулярні дослідження та атестація ВЗУ-180 показали, що вона має високу надійність, високе відтворювання результатів вимірювань – за 6 років експлуатації її метрологічні характеристики залишилися незмінними. У цьому зв’язку відпрацьовані під час експлуатації ВЗУ-180 технічні рішення та вузли використані як основи при створенні державного еталона витрати рідини.

          Таким чином, державний еталон витрати рідини, що розглядається, є модернізацією динамічної витратомірної установки гідравлічного типу ВЗУ-180, доповненням її атрибутами статичних вагових ЕВУ: системами збору та зважування кількості рідини, що вимірюється, яка пройшла через вимірювальну ділянку еталона у фіксований відрізок часу, вимірювання цього відрізка часу та густини рідини, що вимірюється. Все це дозволило належним чином розширити метрологічні можливості еталона, підвищити його метрологічні характеристики та, як наслідок, задовольнити вимогам ТЗ на проведення науково-дослідної та дослідно-конструкторської роботи “Створення державного первинного еталона одиниці об’ємної витрати рідини”.