Способ измерения объема внутренней полости изделия

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ ИЗДЕЛИЯ путем перепуска газа через запорное устройство с последующим измерением выравненного давления, о т л и ч а . ю щ и и с rf тем, что, с целью повышения точности измерения, внутреннюю полость изделия предварительно герметизируют узлом с калиброванным отверстием, заполняют газом до заданного давления, перед перепуском газа измеряют скорость падения давления во внутренней полости изделия, определяют экстрапо-. лированием момент достижения давления перепуска, а перепуск осуществляют в калиброванную емкость в момент времени, предшествующий моменту достижения давления перепуска на время срабатывания запорного устройства. (Л О) ел 00 UD О)

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С О! F 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фй,В Ю МЮ (К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТ8У юг. 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3658254/24-10 (22) 02.11.83 (46) 07.07.85. Бюл. В 25 (72) Б.А.. Таубер и Н.А. Можегов (71) Московский лесотехнический институт (53) 53 1.73 1.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 398829, кл. G 01 F 17/00, 28.12.71.

2. Авторское свидетельство СССР

В 152078, кл. G 01 F 17/00, 09.03.62 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА

ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ ИЗДЕЛИЯ путем перепуска газа через запорное устройство с последующим измерением

„.SUÄÄ 1165896 A выравненного давления, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения тбчности измерения, внутреннюю полость изделия предварительно герметизируют узлом с калиброван- ным отверстием, заполняют газом до заданного давления, перед перепуском газа измеряют скорость падения давления во внутренней полости изделия, определяют экстраполированием момент достижения давления перепуска, а перепуск осущест вляют в калиброванную емкость в момент времени, предшествующий моменту достижения давления перепуска на время срабатывания запорного е устройства.

1 1165

Изобретение относится к измерительной технике. и может быть исполь зовано для измерения объемов внутренних полостей изделий, например труб, для их выбраковывания. 5

Известен способ измерения объема путем измерения изменения давления газа, вытекающего из предварительнЬ герметизированной полости и расхода газа Щ .

Однако при использовании этого способа, необходимо измерять два параметра (давление и расход газа) во времени. Это вносит большие погрешности в результат измерения объема полости, а следовательно, и в результат выбраковки изделий, имеющих полости, так как погрешность при измерении определяется суммой погрешностей измерения этих парамет- 20 ров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения объема. При использовании этого способа из резервуара со сжатым воздухом в ка- 25 либрованную емкость перепускают некоторое количество воздуха до определенного давления. Затем> перепуская воздух из калиброванной .емкости в предварительно герметизированную измеряемую,.выравнивают давление в этих емкостях и по величине уетановившегося в емкостях давления рассчитывают объем (2) .

Недостатком известного способа 35 является невысокая точность измерения объема емкости изделий, что вызвано невозможностью. достижения стабильного давления газа в калиброванной емкости. После перепускания 40 газа из резервуара со сжатым воздухом в калиброванную емкость до определенного давления необходимо отсечь ему емкость от резервуара и затем, открыв канал, соединяющий калиброванную емкость с измеряемой, выравнять давления газа в этих емкостях. Для осуществления операций закрытия и открытия каналов, соединякшргх емкости, необходимо какое-то 50 определенное время. 3а это время давление в калиброванной емкости, вследствие утечки газа через неплотности, упадет на некоторую величину, которая будет зависеть от величины 55 неплотности. Для каждого измерения это своя, вполне определенная величина, поэтому учесть ее каким-либо

896 . г поправочным коэффициентом невозможно.

Так как известный способ эту величину падения давления, вследствие утечки газа через неплотности не учитывает, то погрешность измерения объема емкостей достаточно велика.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения объема внутренней полости изделий путем перепуска газа через запорное устройство с последующим измерением выравненного давления, внутреннюю полость изделия предварительно герметизируют узлом с калиброванным отверстием, заполняют газом до заданного давления, перед перепуском газа измеряют скорость падения давления во внутренней полости изделия, определяют экстраполированием момент достижения давления перепуска, а перепуск осуществляют в калиброванную емкость в момент времени, предшествующий моменту достижения давления перепуска на время срабатывания запорного устройства.

На фиг. 1 дана схема одного из устройств, реализующих способ; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая его работу; на фиг. 3 — схема стыковки изделия с элементами устройства.

Устройство состоит из резервуара

1 со сжатым воздухом, изделия 2 с внутренней. полостью, калиброванной емкости 3; электропневмоклапана 4 запорного устройства 5, предохранительного клапана 6 с калиброванным отверстием 7, контактного манометра 8, командоаппаратов 9 и 10 управления, устройства 11 для измерения скорости падения давления во внутренней полости изделия 2, счетчика

12 времени падения давления до давления перепуска с аналоговым вы) числительным элементом 13, датчика

14 времени с аналоговым вычислитель- ным элементом 15, измерительного прибора 16. Внутренняя полость изделия

2 герметизируется при помощи двух стальных фланцев 17 с резиновыми прокладками 18. Причем в одном из них установлен патрубок 19, связывающий полость с предохранительным клапаном 6 с калиброванным отверсти.ем 7, а в другом - установлен патрубок 20, соединяющий внутреннюю по3 1165 лость соответственно с резервуаром

1 и калиброванной емкостью 3.

Измерение объема внутренней полости производится следующим образом. 5

Изделие стыкуют с узлом герметизации и элементами устройства по схеме на фиг. 3. Через электропневмоклапан 4 сжатый воздух подают из резервуара 1 во внутреннюю полость 10 изделия 2, при этом давление газа в ней начинает возрастать (фиг. 2, участок 28-21) . На этом участке утечка газа из полости происходит только через имеющиеся <неплотности 15 в узлах герметизации. ПРи достижении определенного давления (точка

21 на фиг. 2) срабатывает предохранительный клапан 6 и сжатый воздух начинает поступать из полости нару- 20 жу также через калиброванное отверстие 7. Сечение отверстия 7 подбирается таким образом, чтобы утечка газа быпа бы постоянной во времени.

Для этого во внутреннЮю полость 25 изделия 2 нагнетается газ до такого давления, чтобы на участке 23-26 диаграммы процесса истечения газа бып сверхкритическим. Причем, количество газа,вытекающеечерез Калиброванное отверстие 7 превышает .количество газа, вытекающее через все неплотности в узлах герметизации.

При достижении определенного давления (точка 22 на фиг. 2) прекращают подачу воздуха (от контактного мано35 метра 8 через командоаппарат 9 подается команда о закрытии электропневмоклапана 4). 3а время срабатывания электропневмоклапана 4 давление в полости увеличится на некоторую величину (участок 22-23 на фиг. 2). Для

:каждого измерения это своя определенная величина, зависящая от давления газа в резеРвуаре 1 и от неплотностей в узлах герметизации. После закрытия электропневмоклапана 4 давление в полости постепенно понижается вследствие утечки газа (участок

23-26, фиг. 2) .При этомпроцесс истечения газа является сверхкритическим, 896, 4

При достижении определенного контрольного значения давления (точка

24 на фиг. 2) измеряют скорость падения давления газа во внутренней полости изделия 2 (срабатывает логическая схема совпадения на входе-устройства 11 для измерения скорости падения давления). Далее по измеренной скорости падения давлення определяют экстраполированием момент достижения давления перепуска (точка 26 на фиг. 2) сигнал от устройства 11 поступает на счетчик 12 времени с аналоговым вычислительным элементом 13) .

Время срабатывания запорного устройств 584 является величиной постоянной и известной. Поэтому после определения времени падения давления от заданного значения до заданного давления перепуска, аналоговым вычислительным элементом 15 датчика 14 времени определяется время подачи команды на открытие запорного устройства 5. Команда на открытие подается командоаппаратом

10. .3а время срабатывания запорного устройства 5 давление в полости падает на какую-то величину SP (участок 25-26 на фиг. 2) и достигает необходимой выбранной величины

Г„ . Поэтому перепускание газа из внутренней полости изделия 2 в калиброванную емкость 3 происходит строго при выбранном значении давления перепуска (точка 26 на фиг. 2) " независимо от величины имеющихся неплотностей.

Затем по величине выровненного давления (точка 27 на фиг ° 2) определяют объем полости с помощью измерительного прибора 16, шкала которого проградуирована таким образом, чтобы осуществлять:выбраковку изде,лия ..

Предлагаемый способ прост в экс+ плуатации и обладает повышенной точностью по сравнению с известным при измерении объема внутренней полости изделий.

1165896 иг.

Составитель А.Иванов

Редактор А.Шандор Техред M.Пароцай Корректор Е.Сирохман

Заказ 4299/33 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4