Файл: Граменицкий В.Н. Грузопоршневые измерительные приборы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ
Грузопоршневые приборы поверяются в помещениях лабораторного типа, в отдалении от открытых окон н отопительных устройств. Во время определения приведенной площади поршня или отношения площадей, порога чувствительности и при проведении ряда других поверочных операций в помещениях не допускаются резкие пере мещения воздуха.
Поверяемый прибор перед поверкой выдерживается в данном помещении не менее 5—10 ч, что необходимо для уравнивания его температуры с температурой применяемых при поверке образцовых приборов и мер.
Перед поверкой прибор протирают, чтобы удалить пыль и масла, поршневую пару промывают бензином или керосином, а поршень смазывают жидкостью, которой данный прибор заполняется в эк сплуатации.
Если прибор настольный, то его прессовая часть (устройство д л я создания давления) располагается на прочном столе, а поршневая пара устанавливается в нормальное положение (по уровню) .
ПОВЕРКА
Внешний осмотр
При внешнем осмотре проверяют качество внешней отделки прибо ра, его комплектность и маркировку. При этом следят за тем, что бы детали прибора не имели повреждений, а поршень и цилиндр
могли |
перемещаться |
(в осевом |
и тангенциальном |
направлениях) |
|||||||||
без |
заеданий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
При внешнем |
осмотре |
необходимо |
т а к ж е следить |
за |
тем, |
чтобы |
||||||
на |
цилиндре, на |
внешней |
части |
поршня |
или |
на |
грузоприемном |
||||||
устройстве |
(в зависимости |
от конструкции |
прибора) |
и на к а ж д о м |
|||||||||
грузе |
был |
нанесен номер прибора. Это требование особо в а ж н о по |
|||||||||||
тому, |
что |
у многих |
грузопоршневых |
приборов |
масса |
грузов |
под |
гоняется в соответствии со значением приведенной площади поршня данного прибора и, следовательно, данные грузы могут при
меняться только |
в комплекте с прибором, |
которому они |
принад |
||
л е ж а т . |
|
|
|
|
|
Обозначения |
товарного |
знака |
завода-изготовителя, |
года вы |
|
пуска и другие |
д о л ж н ы |
соответствовать |
требованиям, |
предъяв |
|
л я е м ы м к данному типу прибора |
на основании соответствующих |
||||
документов. |
|
|
|
|
|
Определение скорости опускания поршня и ширины зазора между поршнем и цилиндром
Вытекание рабочей жидкости через зазор между поршнем и ци линдром под действием измеряемого давления компенсируется со ответствующим опусканием поршня .
Определение скорости опускания поршня имеет двоякую цель .
120
Во-первых, устанавливается в а ж н ы й для эксплуатации показатель* определяющий продолжительность поддержания заданного значе
ния |
измеряемой |
величины. |
Очевидно, |
что продолжительность опу |
||
скания |
поршня |
при данной |
нагрузке на него д о л ж н а быть |
достаточ |
||
ной |
для |
выполнения всех необходимых |
действий (снятие |
показаний |
поверяемых приборов, взаимное уравновешивание поршней и т. п.). Поэтому обычно определяют максимальную скорость опускания поршня, т. е. его скорость при наибольшей нагрузке.
Во-вторых, определение скорости опускания поршня позволяет вычислить расход жидкости через зазоры и проверить соответствие заданным значениям важного конструктивного параметра — шири ны радиального зазора h между поверхностями поршня и к а н а л а цилиндра.
Ширина зазора в зависимости от типа прибора вычисляется по
формулам |
(1.5), ( V I I I . 5 ) , |
( V I I I . 8 ) , (IX.7) |
или (IX . 8) . |
|
|
При |
определении скорости опускания |
поршня прибор |
отклю |
||
чается |
от |
вспомогательных |
устройств (прессов, иасосов и |
пр.), на |
грузоприемное устройство накладываются грузы в количестве, не обходимом для создания под поршнем заданного давления, а рас
стояние, на которое опускается поршень |
за некоторое |
время (At)r |
|||||||
измеряется |
с помощью измерительного |
микроскопа, измерительного |
|||||||
индикатора |
или линейки. |
|
|
|
|
|
|
||
При определении |
скорости |
опускания |
поршня |
цилиндр |
маномет |
||||
ра или поршень обязательно |
приводятся |
во вращение с установлен |
|||||||
ной для данного прибора скоростью. |
|
|
|
|
|
||||
Метод |
определения ширины зазора |
путем измерения |
скорости |
||||||
опускания |
поршня, |
предложенный М. |
К. Жоховским, |
называется |
|||||
гидродинамическим. Он весьма прост |
и |
обеспечивает |
значительно |
||||||
большую |
точность, чем метод |
непосредственного |
измерения зазора |
путем измерения диаметров поршня и канала цилиндра, а поэтому широко применяется при аттестации, испытаниях и поверках грузо поршневых приборов всех классов точности, включая первичные и вторичные эталоны давления .
При определении величины зазора в некоторых случаях бывает необходимо учитывать зависимость этой величины от температуры, при которой определялась скорость опускания поршня. Если ско рость опускания поршня определялась при температуре і, отличной от нормальной (20°С), а поршень и цилиндр изготовлены из раз личных материалов с коэффициентами линейного расширения соот ветственно cti и ао, то вычисленное значение зазора может значи тельно отличаться от /г при нормальной температуре. В таких слу чаях необходимо приведение вычисленного значения h к нормаль ной температуре.
Обозначим радиус |
поршня |
и внутренний радиус цилиндра соот |
|
ветственно через г и |
Тогда |
|
|
|
Л 2о |
= |
'"' — '', |
|
lit |
= |
ri — rt, |
121
г' = r |
' [ i + |
a 2 ( * - 2 Q ) ] , r, = r [ l + a i ( / - 2 0 ) l . |
|
||
С л е д о в а т е л ь н о , |
|
|
|
|
|
К0 = ht + (гол |
— г Ч ) (t — 20) « |
ht + г (ax |
— о,) {t - 20). |
(X. 1 ) |
|
Определение продолжительности |
|
|
|
||
свободного вращения |
поршня |
|
|
|
|
Эта операция т а к ж е |
проводится |
с двоякой |
целью. |
|
|
Во-первых, дл я приборов, не имеющих |
механизма принудитель |
||||
ного вращения |
поршня, определение продолжительности |
свободно |
го вращения поршня позволяет оценить интервал времени, в тече ние которого прибор находится в рабочем состоянии, и установить соответствие этого интервала эксплуатационным требованиям . По этому в отдельных случаях продолжительность свободного враще ния поршня определяется как при максимальной нагрузке на пор
шень (когда момент инерции грузов достигает м а к с и м у м а ) , так и |
|
при |
минимальной (когда момент инерции минимален) . |
|
Во-вторых, определение продолжительности свободного враще |
ния |
поршня позволяет оценить качество изготовления поршневой |
пары, в частности качество взаимной притирки элементов поршне вых пар .
К а к видно из формулы (1.13), при отсутствии «сухого» трения м е ж д у поршнем и цилиндром свободное вращение поршня (по инер ции) д о л ж н о происходить бесконечно, так как при п~*-0 отношение
— и, |
следовательно, продолжительность |
свободного |
вращения |
|
п |
|
|
|
|
поршня будут беспредельно увеличиваться. |
Однако |
практически |
||
при уменьшении скорости вращения поршня согласно |
формуле |
|||
(1.12) |
уменьшается « о т ж и м а ю щ а я » сила, обеспечивающая |
концен |
трическое расположение поршня и цилиндра. В результате в неко торый момент происходит контакт поверхностей цилиндра и пор
шня, а |
зависимость, |
установленная формулой (1.13), нарушается, |
|
что вызывает резкое |
уменьшение |
скорости свободного вращения |
|
поршня |
и его остановку. Поэтому |
при испытаниях и поверках гру |
зопоршневых приборов, включая приборы, снабженные механизмом принудительного вращения поршня, рекомендуется определять про должительность свободного вращения поршня, а в эксплуатации — обеспечивать установленную дл я данного типа приборов скорость его вращения .
П р и определении продолжительности свободного вращения поршня бывает необходимо определить начальную скорость враще
ния По, которая обычно устанавливается соответствующими |
норма |
|||||
тивными |
документами |
в зависимости от типа прибора. Д л я |
мано |
|||
метров |
всех |
типов |
величину п0 обычно принимают |
близкой к |
||
120 об/мин. Д л я измерения |
ее при определении продолжительности |
|||||
свободного вращения поршня могут быть использованы |
специаль |
|||||
ные приборы, |
например |
строборама, позволяющая |
определять |
122
мгновенную скорость вращения любого |
в р а щ а ю щ е г о с я тела, или |
|||
стробоскопический |
диск, закрепляемый |
на |
грузах и |
освещаемый |
неоновой лампой, |
которую питает переменный ток |
определенной |
||
частоты. |
|
|
|
|
Скорость п 0 может быть измерена и более |
примитивно — путем |
непосредственного подсчета числа оборотов поршня за определен ный короткий интервал времени порядка нескольких секунд. В этом случае на грузах закрепляется кусочек белой бумаги, а время вра щения измеряется секундомером.
В некоторых случаях, например при государственных испытани ях или при контрольных испытаниях вновь изготавливаемых грузо
поршневых манометров, |
а т а к ж е |
при отработке технологии изго |
товления поршневых пар |
полезно |
определять зависимость скорости |
вращения поршня от времени вращения экспериментально и сопо
ставить результаты с теоретической зависимостью, |
определяемой |
|||||||||
формулой (1.13), которую в этом |
случае |
применяют |
в таком |
виде: |
||||||
|
|
— |
= |
е~а1, |
|
|
|
|
(Х.2) |
|
|
|
п0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где — |
отношение |
скорости |
вращения |
поршня |
в момент |
t к |
на- |
|||
ч а л ы ю и |
скорости вращения; а — —— |
; I — длина |
рабочей части |
ка- |
||||||
|
|
|
|
Ih |
|
|
|
|
|
|
нала цилиндра; |л — динамическая вязкость жидкости; г — |
радиус |
|||||||||
поршня; |
/ — момент |
инерции |
грузов, |
грузоприемного |
устройства, и |
|||||
поршня; h — ширина |
зазора . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение (Х.2) |
характеризует закон |
изменения |
скорости сво |
бодного вращения поршня во времени при идеальных условиях, т. е. при абсолютном отсутствии сил нежидкостного («сухого») трения между поршнем и цилиндром. Поэтому, если построить график за
висимости |
п от t по уравнению |
(Х.2) |
и нанести |
точки, полученные |
|||||||||
экспериментально, то степень отклонения экспериментальной |
кри |
||||||||||||
вой |
от теоретической |
будет |
характеризовать |
качество данного |
|||||||||
прибора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеры таких экспериментов-приведены в |
работе [1], где |
дан |
||||||||||
р я д |
кривых |
зависимости п |
от |
t, |
полученных |
при |
исследовании |
||||||
группы грузопоршневых манометров с простым поршнем. |
|
||||||||||||
|
Если по |
оси |
абсцисс |
откладывать |
не время |
t, а |
безразмерный |
||||||
показатель |
at, |
по оси |
ординат |
отношение — , то теоретическая |
кри- |
||||||||
|
|
|
|
п |
a t t |
|
|
|
|
|
|
|
|
вая |
зависимости — о т |
построенная |
по уравнению (Х.2), будет |
||||||||||
едина д л я |
всех |
грузопоршневых |
манометров |
с |
неуплотненным |
||||||||
поршнем *. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Предложение К. И. Хансуварова |
(ВНИИГК). |
|
|
|
123