Спосіб градуювання та вивіряння витратомірів і лічильників газу

Спосіб градуювання та вивірення витратомірів і лічильників газу, що включає вимірювання тиску і вимірювання температури протягом певного проміжку часу в резервуарі та на досліджуваному 3 тиску досліджуваного приладу або нижче порогу чутливості стабілізатора тиску, що приводить до зменшення продуктивності градуювальновивірювальних операцій. Обмеженість тривалості проведення одного випробування визначається фіксованістю геометричних розмірів резервуара і, крім того, залежить від заданого робочого тиску досліджуваних витратомірів і лічильників газу, так як підвищення тиску перед досліджуваним приладом зумовлює пропуск через нього меншої контрольної дози газу з резервуара і необхідність застосування при цьому спеціальних відлікових пристроїв для збору вимірювальної інформації "на ходу" з досліджуваних приладів, що в цілому ускладнює конструктивну реалізацію способу і обмежує верхній діапазон відтворюваних витрат газу. В основу винаходу - Спосіб градуювання та вивіряння витратомірів і лічильників газу - поставлена задача на базі відомого способу створити новий спосіб для розширення верхнього діапазону відтворюваних витрат газу при одночасному доповненні резервуара шляхом зняття обмеженості в тривалості проведення випробувального циклу за рахунок введення додаткової технологічної операції, що дає можливість забезпечити підвищення продуктивності градуювальновивірювальних операцій. Поставлена задача винаходу вирішується тим, що одночасно з витіканням газу із резервуара проводять безперервне доповнення його газом від додаткового джерела стисненого газу безпосередньо за допомогою стабілізатора вхідного тиску і витратоміра критичного витікання газу, де значення стабілізованого вхідного тиску визначають за робочими умовами досліджуваного приладу та витратою газу на ньому. Застосування безперервного доповнення резервуара від додаткового джерела стисненого газу у той саме час, коли газ витікає із резервуара через досліджуваний прилад, дозволяє позбутися обмеженості відтворюваних значень контрольного об'єму газу, необхідного для пропускання через досліджуваний прилад (витратомір чи лічильник) протягом всього циклу проведення градуювання чи вивіряння, що зумовлює результативність (продуктивність) градуювально-вивірювальних операцій. В результаті маємо можливість провести визначення витрати газу через досліджуваний прилад по зазначених параметрах стану газу, як на початку, так і в кінці пропускання контрольного об'єму газу, та порівняти їх з параметрами стану газу у вказані моменти часу у резервуарі, а також використовуючи при цьому інформативні параметри критичного витратоміра. Заразом за рахунок того, що безперервне доповнення резервуара здійснюють безпосередньо за допомогою стабілізатора тиску і витратоміра критичного витікання газу, досягнута постійна визначена масова витрата як функція від заданого значення вхідного тиску у резервуарі та на лінії доповнення. Тобто запропоновано яким чином є можливість забезпечити безперервне (постійне) доповнення резервуара для зняття обмежень в тривалості проведення випробувального циклу. 62268 4 Отож, внаслідок такого комплексного підходу введення додаткової технологічної операції як проведення безперервного доповнення резервуара і окремого випадку конкретизації її виконання стосовно того, яким чином досягнуто безперервне доповнення, забезпечується підвищення продуктивності градуювально-вивірювальних операцій. Крім того, запропонований спосіб саме за рахунок результативності, яка пов'язана з розширенням кількості почерговості режимів дослідження приладів на різних витратах, зумовленої одержанням різноманітних значень параметрів вимірюваних величин, дає можливість застосувати багатопараметричну формулу при розрахунках, тобто розраховувати визначені оптимальні параметри практичної реалізації способу градуювання та вивіряння приладів. Спосіб градуювання та вивіряння витратомірів і лічильників газу здійснюється таким чином. Приклад. Спочатку наповнюють еталонний резервуар повітрям або робочим газом до необхідного тиску. Потім вимірюють абсолютний тиск і температуру та розраховують коефіцієнт стиснення газу для його умов в резервуарі, тобто стосовно параметрів, що характеризують умови роботи резервуару перед витіканням газу із нього Р1, Т1, z1. Далі задають робочий режим функціонування устаткування з метою відтворення контрольної дози газу, наприклад, шляхом пониження тиску в резервуарі. Після цього використовуючи алгоритм, наприклад, алгоритм, який описується формулою: V Q o  t   P P  CF PcPk  Tв zв  1  2     Tz   1 1 T2 z 2  c Tc Tk R  Pв  (1) для умов дослідження приладу по значенню абсолютного тиску Рв і витрати Q розраховують мінімальне значення Ркmin абсолютного тиску Рк стабілізатора вхідного тиску, при якому тривалість дослідження буде рівною мінімальному допустимому значенню тривалості вимірювального циклу t min , а тиск в резервуарі зменшиться до допустимого мінімального значення P2min. Потім задають режим роботи стабілізатора вхідного тиску Рк згідно умови Рк>Ркmin і відкривають подачу повітря або робочого газу до випробувальної ділянки. Чеt  t min рез певний проміжок часу , який відповідає заданій мінімальній тривалості витікання газу із резервуара по випробувальній ділянці через стабілізатор тиску та досліджуваний прилад, знову вимірюють абсолютний тиск P2 і температуру T2 газу в резервуарі та коригують значення коефіцієнта стиснення z2 стосовно цих параметрів. Водночас, на протязі цього терміну протікання газу по випробувальній ділянці вимірюють значення абсолютного тиску Рк, Рв і температуру Тк, Тв перед критичним витратоміром і на досліджуваному приладі відповідно та розраховують коефіцієнт стиснення zB для умов досліджуваного приладу. Далі, використовуючи формулу (1) і з врахуванням конструктивних параметрів устаткування об'єму резервуара Vo, коефіцієнта витрати  і площі отвору F критичного сопла, а також розрахованих значень функцій критичної витрати газу С 5 62268 і питомої газової постійної робочого газу R, розраховують значення відтворюваної витрати Q через досліджуваний прилад. При цьому значення густи ни c розраховується для стандартних умов, яким відповідають абсолютний тиск Рс і температура Тс. При градуюванні витратоміра по цьому значенню витрати визначають коефіцієнт перетворення витратоміра, а при його вивірянні розраховане значення відтворюваної витрати газу порівнюється з сигналами досліджуваного витратоміра, що є підставою для визначення його метрологічних характеристик. При градуюванні і вивірянні лічильників газу додатково здійснюється перемноження розрахованого значення витрати Q на час вимірювання t і отримане значення контрольного об'єму газу є підставою для розрахунку коефіцієнта перетворювання лічильника при його градуюванні чи для визначення метрологічних характеристик лічильника під час вивіряння. Після цього цикл досліджень повторюють аналогічно вище описаному прикладу до досягнення тиску допустимого значення в резервуарі мінімально або змінюють робочий режим функціонування устаткування, в результаті якого при випробувальному циклі буде наростати тиск в резервуарі. В останньому випадку цього досягають заданням меншого значення відтворюваної витрати через Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 досліджуваний прилад при незмінному значенні тиску Рк або збільшенням тиску Рк при незмінній відтворюваній витраті на досліджуваному приладі. Для обчислення витрати також використовується вище описана формула (1). При доповненні резервуара до максимального робочого тиску P1max режим роботи устаткування можна поміняти на режим спадання тиску в резервуарі. У випадку незмінності протягом вимірювального циклу параметрів газу в резервуарі вимірювання відтворюваної витрати можна здійснювати за допомогою критичного витратоміра, що можна розглядати як окремий випадок функціонування запропонованого способу. В цьому випадку режим дослідження буде відповідати відомому методу дослідження засобів вимірювання за допомогою еталонних пристроїв на базі критичних витратомірів. Враховуючи ту обставину, що в якості робочого середовища може бути використаний будь-який газ, в тому числі повітря, інертний чи природний, то можливість застосування способу градуювання та вивіряння стає ще більш реальна. Крім того, для фіксації початку і кінця витікання із резервуара контрольної дози газу відпадає необхідність в зупинці досліджуваного приладу, що теж суттєво підвищує продуктивність способу, оскільки поповнення резервуара здійснюється одночасно з проведенням вимірювальних циклів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601