191223. lajstromszámú szabadalom • Zárótest vezérlésű kétirányú golyós kalibráló berendezés
191 223 A találmány zárótest vezérlésű kétirányú golyós kalibráló berendezés, amely alkalmas térfogatárammérők helyszíni kalibrálására, és hitelesítő állomáson történő bemérésére. A kőolaj és vegyitermékek folyamatos mérésénél jól ismertek a térfogatárammérők helyszíni kalibrálására szolgáló eszközök gyártási és üzemeltetési igényei. Ismeretesek erre a célra az egy- és kétirányú golyós kalibráló berendezések, amelyeknek csőterében a meghatározott távolságban elhelyezett érzékelők közötti pontosan kimért térfogatot, egy a mérendő folyadék által mozgatott szabaddugattyú, golyó szorítja ki, és e térfogat, valamint a kiszorítási idő ismeretében a térfogatárammérők teljesítménye számítható. Az ismert kétirányú golyós kalibrálókban a közeg áramlás irányváltására általában négyútú csapokat alkalmaznak. A négyútú csapok, különösen nagy térfogatsebességekre igen drágák, nehezek, nagyméretűek és precíziós speciális gyártási felkészültséget igényelnek. A négyútú csapok az ún. szabaddugattyú (golyó) indító és fogadó kamrákhoz csatlakoznak, amelyek feladata a szabaddugattyú késleltetése indításkor, hogy az a négyútú csap átváltásának befejezése előtt ne érje el az érzékelőt, továbbá a szabaddugattyú kíméletes indítása és ütközésmentes fogadása, a golyó deformációmentes tárolása a mérések közötti időben. Erre a célra ismeretesek felhajlított, 90°-os ívvel csatlakozó kúposán kibővített kamrák, amelyekben a nehézségi erőtér nyeli el a szabaddugattyú mozgási energiáját, továbbá kettős köpenyű vagy külső megkerülős vezetékű kamrák, amelyekben a folyadékáram szabályozott terelése késleltet, illetve indít kíméletesen, és fogad ütközésmentesen. Ismertek rugós vagy egyéb belső kiképzésű kamraszerkezetek, amelyek célja szintén az említett feladatok ellátása. Ezek a kamrák bár megbízhatóan működnek, kiképzésük és tömegük folytán meglehetősen költségesek. Találmányunk célja e hátrányok kiküszöbölése és olyan kétirányú golyós kalibráló létesítése, amelynél a fent említett négyútú csap és a hozzá csatlakozó indító és fogadó kamrák helyett sokkal olcsóbb, könnyebb, kisebb méretű és egyszerűen gyártható szerkezet oldja meg a négyútú csap közegáramlás irányváltási feladatát és a mérőcsőben járó szabaddugattyú késleltetett, kíméletes indítását és ütközésmentes fogadását. A találmányunk szerinti berendezés tehát az ismert kétirányú golyós kalibrálókkal szemben kétszeres előnynyel bír. A találmány tehát zárótest vezérlésű kétirányú golyós kalibráló berendezés, amely telepített és szállítható kivitelben is igen alkalmas térfogatárammérők kalibrálására és ellenőrzésére, amelynek kör keresztmetszetű kalibrált térfogatú mérőcsöve, a mérő csőben járó szabaddugattyúja (általában gumi vagy műanyagból készített, folyadékkal szükséges méretre tölthető golyója), a kalibrált térfogat végein a szabaddugattyú áthaladását érzékelő jelzőberendezései, valamint áramlási irányváltó szerkezete van. A találmány lényege abban van, hogy a berendezés áramlási irányváltó szerkezete a mérőcső célszerűen egyenes, hengers és/vagy kúpos meghosszabbítását összekötő egymás mögött elhelyezett első és hátsó csőelemben mozgatott egy-egy átszivárgásmentesen elválasztó rugalmas zárótest, amelyek közül az első csőelemben mozgatott zárótest a kalibráló közeg bevezető, a hátulsó csőelemben mozgatott zárótest a kalibráló közeg elve1 2 zető nyílását a mérőcső két végével váltakozva köti öszsze továbbá amelynek a szabaddugattyú véghelyzetét állít hatóan határoló szerkezete van. A találmány szerinti zárótest vezérlésű kétirányú golyós kalibráló berendezés példaképpeni kiviteli alakját a mellékelt rajzok tüntetik fel, ahol az 1. ; bra a berendezés általános elrendezését, a 2. ábra az áramlási irányváltó csőelemében mozgatott gömb kiképzésű zárótestet, a 3. ábra az áramlási irányváltó csőelemében mozgatott hengeres felületen tömítő zárótestet és a szabaddugattyú véghelyzetét határoló szerkezet példaképpeni kiképzését ábrázolja. A rajzokon az azonos hivatkozási számok azonos rendeltetésű részeket jelölnek. Amint az 1. ábrán látható, a 11 térfogatárammérőn átfolyó, mérendő folyadék a 8 bevezető nyíláson érkezik az 5a első csőelembe, amelyből a 6 zárótest rajz szerinti helyzetében a folyadék a 2 szabaddugattyút az 1 nérőcső 7a meghosszabbításából elindítja az 1 mérőcsőbe, és átnyomja a 7b meghosszabbításba, a mérőfolyadék pedig a 9 elvezető nyíláson át távozik a berendezésből. Az ábrán nem jelölt mérőberendezés méri a 2 szabaddugattyúnak a 3 áthaladást érzékelő jelzőberendezései között eltöltött idejét és a 11 térfogatárammérő jelszámait. Ezekből és a 3 áthaladást érzékelő jelző berendezések közötti pontosan kimért kalibrált térfogatból a 11 térfogatárammérők teljesítménye és kalibrációs száma számítható. A 2 szab ad dugattyú a 7b meghosszabbításban addig marad nyugalmi állapotban, amíg a 6 zárótestek szaggatott helyzetbe mozgatásával a folyadék áramlási irányát meg nem változtatjuk. Az irányváltoztatás után ellenkező irányban végezhető el a mérés. Az 1 mérőcső 7a és 7b meghosszabbításban a 2 szabaddugatytyú véghelyzetét állíthatóan határoló 10 szerkezet van beépítve. A golyós kalibráló berendezés találmány szerinti zárótest vezérlésű megoldása igen előnyös, mert 4 irányváltó szerkezete, és az 1 mérőcső 7a, 7b meghoszszabbítása egyszerűbb, lényegesen kisebb tömegű és olcsóbban gyártható, mint a szokásos 4-útú irányváltók és a kettősterű, vagy rugósbetétű, ívesen felhajlított vagy egyéb kialakítású golyóindító és fogadó kamrák. Ugyanakkor ezek az egyszerű szerkezetek jól teljesítik mindazon funkciókat, amelyeket az előző drágább kivitelű, igen gondos munkát igénylő berendezés részek nyújtanak. így az átszivárgás-mentesen elválasztó rugalmas 6 zárótestek, amelyek célszerűen hidraulikusan 2—3 s alatt e’mozdíthatók a két véghelyzet között, kedvezőbb átváltéi időt biztosítanak, mint a 4-útú zárószerkezetek legrövidebb átváltási ideje. Ugyanakkor a keresztmetszetek bővítésével lényegesen csekélyebb anyag- és gyártási idő növelésével az áramlási ellenállás az előbbi szerkezeté alá csökkenthető, az elválasztott terek közötti átszivárgásrientesség automatikusan érzékelhető a beépített 12 differenciál-nyomásmutatón. Az 5a első csőelem és 5b hátsó csőelem ábránk szerinti elrendezésével a 2 szabaddugattyút a folyadék az áramlásiránytól függően a szaggatottan jelzett véghelyzet egyikébe tolja, így a folyadék teljesen szabadon áramlik ki a berendezésből. Ugyanaklor amint a 2 szabaddugattyú az 5/b hátsó csőelem nyílását elhagyja, az álló folyadékban lefékeződik és ütkö/ésmentesen megáll. A folyadék irányváltása vége felé a 2 szabaddugattyú késleltetetten, kíméletesen indul, és az irányváltás befejezése után éri el a 3 áthaladást érzékelő jelzőberendezést. Az 1 mérőcső 7a, 7b meghosszab-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
