Лічильник газу

Лічильник газу, що містить корпус, вимірювальний механізм, який складається із вимірювальних камер, розділених рухомими мембранами, що обмежують вимірювальні камери, розподільник, кривошипний механізм, відліковий пристрій, механізм температурної компенсації, який відрізня ється тим, що додатково введено компенсатор тиску, виконаний у вигляді рухомого регульованого клапана, встановленого на виході вимірювального механізму у отворі трубки, що з'єднує вимірювальний механізм із вихідним штуцером лічильника, з можливістю взаємодії з потоком газу у вимірювальні камери та із потоком із вимірювальних камер у вихідний штуцер лічильника, при цьому параметри регульованого клапана визначаються експериментально залежно від витрати газу qV , що протікає через отвір в трубці, відповідно до функціональної залежності: qV f (Pa, ) , Винахід відноситься до галузі метрології, а саме, до витратовимірювальної техніки і може бути застосований при обліку природного газу промисловими підприємствами та комунальними господарствами. Достовірність обліку газу зумовлюється насамперед точністю вимірювання об'єму лічильником з нормованими метрологічними характеристиками. Вимогою до витратовимірювальної техніки є також незалежність результатів вимірювань від впливових факторів і збереження працездатності і заданих характеристик після дії цих факторів. Для того, щоб облік газу був точним, вимірювання об'єму газу за допомогою лічильника необхідно здійснювати в стандартних умовах (при стандартному значенні температури і тиску), або приводити виміряний лічильником об'єм газу до стандартних умов. Однак, на даний час це практично нездійсниме, оскільки існуючі витратоміри та лічильники вимірюють дійсні об'єми газу з реальними тисками і температурами, характерними для середовища приладу, а коли вони значно відрізняються від значень тиску і температури за стандартних умов, це призводить до виникнення додаткової похибки вимірювань і, як наслідок, до недостовірного облі ку спожитого газу. В даному випадку для обчислення уточненого об'єму спожитого газу, необхідно додатково вимірювати тиск і температуру в середовищі лічильника через певні проміжки часу і для кожного споживача окремо, після чого проводити розрахункові операції, що робить застосування таких лічильників неефективними з точки зору економічності і вірогідності отриманої інформації. У промислових вимірювальних системах, призначених для вимірювання великих об'ємів газу під низьким тиском, дійсний об'єм газу, виміряний лічильником в реальних умовах, приводять до стандартних умов, вимірюючи тиск і температуру в середовищі лічильника. Спожитий об'єм газу уточнюють математично-розрахунковим методом із застосуванням електронних обчислюючих приладів за формулою VП P T V a C , PCT де VП - уточнений об'єм газу, приведений до стандартних умов; (19) UA (11) 76805 (13) C2 де qV - витрата газу, що протікає через отвір у трубці, Pa - абсолютний тиск в середовищі лічильника, - площа отвору в трубці. 3 76805 4 V - об'єм виміряний лічильником; ним елементом компенсатора є пружина біметалу, Ра - абсолютний тиск газу в середовищі лічияка в залежності від температури газу змінює свою льника; форму. Зміна форми впливає на величину ходу РС - тиск газу за стандартних умов зворотно-поступального руху мембран, а відтак (РС=101325Па); на відлік об'єму. Робота механізму температурної ТС - температура газу за стандартних умов компенсації налагоджена таким чином, що меха(ТС=293,15К); нізм барабанного відлікового пристрою показує Τ - виміряна температура в середовищі лічиоб'єм газу приведений до стандартних умов (техльника (ГОСТ 2939-63). нічна та експлуатаційна документація фірми Відомий турбінний лічильник, який складаєть"Premagas s.r.o", Словацька Республіка "Лічильник ся із аеродинамічно збалансованої турбіни, корпугазу мембранний ВКТ"). Цей лічильник враховує су та відлікового пристрою. В основу методу вимізміни температури навколишнього середовища рювання об'єму газу цим лічильником покладена при обчисленні спожитої енергії, що дозволяє змезалежність швидкості обертання турбіни, установншити сумарну похибку обліку газу на 5-8%. Проленої в корпусі, від витрати газу. те, конструктивно лічильник не передбачає корекДля достовірного визначення об'єму газу в ції по зміні тиску газу, що додає при вимірюванні умовах експлуатації, необхідне додаткове вимірюдодаткової похибки і призводить до недостовірновання тиску газу і температури, а це вимагає дості обліку спожитого газу. Якщо тиск газу, що даткового обладнання. пройшов через лічильник, більший за стандартВідомий коректор об'єму газу, призначений ний, то відміряний мембранними лічильниками для вимірювання абсолютного тиску і температури об'єм газу, відображений на шкалі лічильника, бугазу, обчислення об'єму природного газу, що проде меншим за об'єм, приведений до стандартних тікає через лічильник в робочих умовах, а також умов. Внаслідок цього величина необлікованого об'єму газу, приведеного до стандартних умов. об'єму буде становити різницю між об'ємом газу за Відомий обчислювач об'єму газу, який провостандартних умов і виміряним. І навпаки, коли дійдить перетворення і вимірювання вхідних сигналів сний тиск газу в середовищі лічильника менший за від лічильників газу, перетворювачів вимірювальстандартний, об'єм газу, облікований лічильником, них тиску і температури газу, що вимірюється лібуде більший ніж об'єм, приведений до стандартчильниками, здійснює обчислення його об'єму і них умов і в цьому випадку обліковується зайва об'ємної витрати, приведених до стандартних кількість газу. умов. Складовими частинами абсолютного тиску в Всі відомі коректори і обчислювачі застосовусередовищі витратоміра є переважний барометються сумісно з лічильниками газу і їх встановленричний (атмосферний) тиск і манометричний (надня виправдане для обліку газу в газорозподільних лишковий) тиск газу на вході витратоміра. Сума системах магістральних газопроводів, де вимірюцих тисків - це абсолютний тиск газу. При обліку ються великі об'єми газу та на підприємствах (Обспожитого газу необхідно приводити значення абчислювачі об'єму газу "Універсал", "ОЕ-22", корексолютного тиску до стандартних умов. Достовіртори об'єму газу "ОКВГ-01", "КПЛГ 1.01", " ELCORність обліку спожитого газу залежить від кількісної 94", " SEVC-D"). Однак для побутового викорисоцінки впливу зміни абсолютного тиску в лічильнитання і комерційного обліку спожитого газу окреку, яка, в основному, може бути викликана зміною мими споживачами система вимірювання, що атмосферного (барометричного) тиску, на точність складається із лічильника та коректора є досить визначення об'єму газу. Однак, кількісна оцінка незручною і неефективною. впливу змін атмосферного тиску на достовірність Найбільш близьким до запропонованого винаобліку залежить від кліматичних умов - від сезонходу по функціональному призначенню відомий них змін температури і тиску, від розташування мембранний лічильник газу, який складається із точки вимірювання над рівнем моря. Наприклад, із корпусу, вимірювального механізму, золотниковозміною висоти змінюється атмосферний тиск, а го розподілювача, кривошипного механізму та відвідтак і різниця між виміряним та приведеним до лікового пристрою. Вимірювальний механізм скластандартних умов значенням об'єму газу, внаслідається із вимірювальних камер, які розділені док чого виникає додаткова похибка вимірювань рухомими мембранами, що обмежують одну від об'єму лічильником. одної вимірювальні камери. Відліковий пристрій В основу винаходу покладено задачу вдоскознаходиться за простором, заповненим газом. Виналення лічильника газу з температурною компенмірювання об'єму газу відбувається шляхом попесацією шляхом врахування і компенсації впливу ремінного заповнення та спорожнення вимірюваабсолютного тиску на виміряний об'єм за рахунок льних камер газом за допомогою золотникового регулювання подачі газу у вимірювальні камери, розподілювача, який приводиться в рух від кривощо забезпечить відповідність градуювальної харашипного механізму, а це, в свою чергу, призводить ктеристики лічильника дійсному виміряному об'єдо зворотно-поступального руху мембран, що розму, що визначає умови його застосування і діапаподільною системою транспортується в обертовий зон вимірювань, а також дозволить забезпечити рух механічного відлікового пристрою, що дозводостовірність та простоту обліку спожитого газу, і ляє зчитувати значення об'єму газу, який пройшов тим самим підвищити ефективність застосування через лічильник. Температурну корекцію об'єму лічильника у побуті: за рахунок уникнення необгазу, виміряного лічильником, здійснюють за дохідності у встановлені додаткового обладнання, а помогою механізму температурної компенсації, саме, термоперетворювачів, перетворювачів тисякий розміщений на кривошипному валу. Головку, коректорів або обчислювачів. 5 76805 6 Поставлена задача вирішується тим, що у ліякого дорівнює різниці об'ємів виміряного і привечильник газу, що містить корпус, вимірювальний деного до стандартних умов. Таким чином градуюмеханізм, який складається із вимірювальних кавальна характеристика лічильника газу в робочих мер, розділених рухомими мембранами, що обмеумовах вимірювання буде відповідати градуюважують вимірювальні камери, розподілювач, крильній характеристиці за стандартних умов. вошипний механізм, відліковий пристрій, механізм Суть винаходу пояснюється кресленням, де на температурної компенсації, згідно з винаходом Фіг.1 зображена схема лічильника з компенсатододатково введено компенсатор тиску, виконаний ром тиску і температури, на Фіг.2 - вид А Фіг.1 у вигляді рухомого регульованого клапана, вста(компенсатор тиску). новленого на виході вимірювального механізму у Лічильник містить 1 - корпус, 2 - вимірювальотворі трубки, що з'єднує вимірювальний механізм ний механізм, 3 - вимірювальні камери, 4 - меміз вихідним штуцером лічильника, з можливістю брани, 5 - розподілювач, 6 - кривошипний мехавзаємодії з потоком газу у вимірювальні камери та нізм, 7 - відліковий пристрій, 8 - механізм із потоком із вимірювальних камер у вихідний штутемпературної компенсації, 9 - компенсатор тиску, цер лічильника, при цьому параметри регульоващо складається із регульованого клапана 10, ного клапану визначаються експериментально в отвору у трубці (11), яка з'єднує вимірювальний залежності від витрати газу qy, що протікає через механізм із вихідним штуцером лічильника (12). отвір в трубці, із функціональної залежності Пристрій працює наступним чином. Природний газ заповнює вимірювальні камери qv=f(Pa, ) (3) вимірювального механізму (2), які розділені де qv - витрата газу, що протікає через отвір у рухомими мембранами (4), що обмежують одну від трубці; одної вимірювальні камери (3). Дія тиску на мемРa - абсолютний тиск в середовищі лічильника; брани призводить до їх зворотно-поступального - площа отвору в трубці. руху, а розподілювачем (5), який приводиться в Введення в лічильник компенсатора тиску задію від кривошипного механізму (6) рух мембран безпечує достовірність обліку спожитого газу за передається на відліковий пристрій (7), який відорахунок усунення додаткової похибки лічильника бражає об'єм газу, що пройшов через лічильник. газу від впливу змін абсолютного тиску газу. Зміна абсолютного тиску газу в камері лічильПринцип дії рухомого клапану полягає в тому, ника (3) спричиняє зміну положення клапана (10) що він регулює подачу газу у вимірювальний мевідносно отвору у трубці (11). У випадку, коли дійханізм під дією абсолютного тиску газу, що встасний тиск газу менший за стандартний, він діятиме новлюється в середовищі лічильника шляхом зміна клапан (10) з меншим зусиллям, коли більший ни величини зазору між клапаном і отвором в за стандартний - з більшим зусиллям, внаслідок трубці, яка з'єднує вимірювальний механізм з вихічого клапан (10), відрегульований на певну велидним штуцером. Коли дійсний тиск газу менший за чину тиску, відкриває отвір у трубці (11) настільки, стандартний, він діятиме на клапан з меншим зущоб через нього витік об'єм газу, величина якого силлям, коли більший за стандартний - з більшим дорівнює різниці об'ємів виміряного і приведеного зусиллям, внаслідок чого клапан, відрегульований до стандартних умов. на певну величину тиску, відкриває отвір настільки, щоб через нього витік об'єм газу, величина Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 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