Система обліку витрат газу

Система обліку витрат газу, що містить вимірювальну схему, яка складається з каналів вимірювання об'ємної витрати газу в робочих умовах, вимірювання абсолютного тиску, вимірювання температури, і обчислювальну схему, в склад якої входить обчислювальний пристрій з перетворюва 3 52261 4 ливань визначається об'єм газу, а по температурі і мог достатності нижньої і верхньої границь діапатиску газу, отриманих від перетворювачів тиску і зону вимірювань і здійснювати облік газу з певною температури, розраховується об'єм газу, приведедиференціацією діапазонів вимірювань і з нормоного до стандартних умов. Ці лічильники викорисваною похибкою в заданому діапазоні. товують в житлових будинках, адміністративних та Задача вирішується тим, що у системі обліку виробничих приміщеннях для обліково - розрахунвитрат газу, що включає вимірювальну схему, яка кових операцій. Однак, вони не можуть бути застоскладається з каналів вимірювання об'ємної висовані для точного обліку витрат у випадках, коли трати газу в робочих умовах, вимірювання абсодіапазон вимірювання витрат (співвідношення малютного (надлишкового) тиску, вимірювання темксимальної витрати до мінімальної) складає більператури, а також обчислювальну схему, в склад, ше як 250 : 1 внаслідок наступних причин. По споякої входить обчислювальний пристрій з перетвособу вимірювання об'ємної витрати газу в робочих рювачами температури і тиску, причому, згідно з умовах в лічильнику реалізований часоімпульсний винаходом, вимірювальна схема утримує розділюметод. Принцип його роботи оснований на вимівач потоку з утворенням розгалужень різної прорюванні часу проходження імпульсів ультразвукопускної здатності, підключеними до розділювача в вих коливань по напрямку потоку газу в трубопроодній точці. В кожному з розгалужень розташоваводі. Коефіцієнти корекції цього пристрою ний лічильник газу відповідного діапазону вимірюзалежать від швидкості звуку. Вплив швидкості вань, причому діапазони вимірювань лічильників звуку залежить від фізичних властивостей газу, вибрані так, що перекривають один одного. Виміголовним чином проявляється на малих витратах. рювальна схема містить також засоби переклюТому при вимірюванні малих витрат, як наприклад, чення потоку газу у відповідне розгалуження, що в побудинковому обліку, де витрата може складаздійснюється автоматично порівнюючим вибіркоти менше ніж 0,06м3/год, достовірність обліку буде вим перемикаючим пристроєм, що входить в склад хибною вже на стадії вимірювання первинними обчислювальної схеми системи, режим роботи перетворювачами. якої задається розрахунковим алгоритмом обліку з Крім того, в цьому лічильнику відсутнє автомаврахуванням сигналів, що надійшли з каналів витичне коригування параметрів при зведенні об'єммірювання об'ємної витрати газу в робочих умоної витрати до стандартних умов, що погіршує вах, вимірювання абсолютного тиску і вимірюванйого економічні характеристики. ня температури. Відомий комплекс вимірювальне - керуючий Високоточний облік об'єму газу зобов'язує "Флоутек-ТМ" [Руководство по експлуатации комздійснювати облік високоточними засобами в одиплекса измерительно-управляющего "Флоутек-ТМ" ницях, приведених до нормальних умов. ВідповідАЧСА. 421443.001 РЭ] вибраний за прототип, який но, система для комерційного обліку повинна застосовується у складі витратомірів змінного пескладатись із лічильника газу і коректора або обрепаду тиску із стандартним звужуючим пристрочислювального пристрою з перетворювачами темєм (діафрагмою) і вимірює середовище, що проператури і тиску. Для запропонованої системи моходить по двох - трьох трубопроводах. У склад жуть бути застосовані лічильники газу ротаційного комплексу входять такі пристрої, як вимірювальні або турбінного типу. Але для виконання функції перетворювачі абсолютного і диференційного тисприведення до нормальних умов виміряного об'єку і температури (засоби вимірювань тиску і темму лічильником газу необхідно використовувати ператури), обчислювач вимірювальний багатопакоректуючий пристрій, функції якого в запропонораметричний (коректор), лічильник (витратомір), ваній системі виконує порівнюючий вибірковий вимірювальний перетворювач тиску. перемикаючий пристрій, який одночасно виконує Комплекс застосовується для обліку, в тому функції обчислювача і керуючого вузла режимом числі, комерційному, газів і рідин у газовій, нафтороботи системи. газовидобувній, нафтопереробній промисловості у Виконання вимірювальної схеми у вигляді рокомунальному господарстві і ефективний при визділювача потоку з утворенням розгалужень різної конанні програмно - логічних алгоритмів контролю пропускної здатності і розташуванням у кожному і управління і автоматичного підтримання заданого розгалужені лічильника об'єму газу відповідного режиму роботи об'єкта, де непотрібно високої точдіапазону вимірювань, дозволяє вести облік виності обліку. Однак комплекс непристосований трат газу в реальному масштабі часу із забезпе(внаслідок обмеженості границь діапазону вимірюченням вимірювання витрат газу відповідного діавань витрат, що можуть задовольнити існуючі запазону вимірювань. Вимога достатності нижньої і соби вимірювальної техніки) наприклад для виміверхньої границь вимірювань витрат відповідного рювання і обліку об'єму газу, що протікає через діапазону задовольняється переключенням потоодин трубопровід і може коливатись у широкому ків газу у відповідне розгалуження засобами передіапазоні витрат від 0,016 до 250м3/год. микання потоків, яке здійснюється автоматично Задача, що ставилась при створенні випорівнюючим вибірковим пристроєм. находу - удосконалити пристрій для обліку витрат Вірогідність обліку досягається також тим, що газу, в тому числі комерційного обліку, шляхом діапазони вимірювань лічильників об'єму витрат зміни структурної схеми вимірювального та обчисвибрані з перекриттям, тобто нижня межа діапазолювального вузлів і таким чином створити інфорну вимірювань кожного наступного лічильника знамаційно - вимірювальну систему обліку газу, підходиться в діапазоні вимірювань попереднього, вищити його точність і вірогідність, розширити що дозволяє вести безперервний облік і уникнути діапазон вимірювань з забезпеченням необхідної запізнення інформації, що надходить на обчислюкратності діапазону вимірювань і задоволення вивальну схему внаслідок інерційного спрацювання 5 52261 6 засобів перемикання потоків. строєм (коректором) 16, режим роботи якого задаЗапропоновані замінені обчислювальні та виється спеціальною програмою, розробленою у мірювальні схеми вигідно відрізняють запропоновідповідності з алгоритмом обліку витрат газу. Певану систему обліку витрат газу від прототипу тим, ремикання здійснюється в залежності від спрацющо дозволяють зменшити відносні похибки як кавання одного з перемикаючих клапанів 5, 6, 7, які налів температури, абсолютного тиску, лічильників з'єднані з відповідними засобами вимірювань газу, так і системи в цілому. об'єму 11, 12, 13, встановленими у розгалуженнях Оскільки відносна похибка вимірювання об'єму 2, 3, 4, по команді, що поступає від 8, 9, 10 - елегазу, приведеного до нормальних умов, змінюєтьментів контролю стану перемикаючих клапанів. ся в залежності від діапазону вимірювань перетКоректор управляє перемикаючими клапанами ворювачів, в яких нормовані зведені похибки, то по таким чином, що у включеному стані знаходиться значенню відносних похибок розрахунків коефіцієлише один канал. Отже, газ протікає лише по однта корекції для введених вхідних даних, отриманому розгалуженню, в якому здійснюють облік виних від кожного вимірювального каналу, вводиться трат відповідним засобом вимірювань з певною максимальне значення відносної похибки, яке хаграницею діапазону вимірювань. рактеризує точність коректора в вимірювальному У випадках, коли витрата знаходиться в межах діапазоні зміни параметрів, що дозволить нормувимірювань лічильника з нижньою границею 11, до вати похибки в декількох піддіапазонах корекції. коректора підключена вимірювальна схема розгаРозроблений алгоритм обліку витрат газу, на луження 2. На коректор 16 надходять сигнали з якому побудована програма автоматичного керулічильника 11 до тих пір, поки величина витрати вання системою, передбачає також введення норзнаходяться в межах його діапазону вимірювань. мованих характеристик каналу вимірювання об'єПри збільшенні витрат, що перевищує верхню мемної витрати разом з лічильниками газу, каналів жу діапазону вимірювань лічильником 11, коректор вимірювання температури і тиску а також лінеари16 автоматично відмикає вимірювальну схему роззацію нормованих характеристик цих каналів. галуження 2 і підключає вимірювальну схему розСуть запропонованого винаходу пояснюється галуження 3, через який проходить потік, який знакресленням, на якому зображена блок - схема сисходиться в діапазоні вимірювання лічильником 12 і теми обліку витрат газу. лічильником 11, так як діапазони вимірювань цих Як показано на фігурі система обліку витрат лічильників вибрані з перекриттям. газу складається з розділювача потоку газу на З подальшим збільшенням витрат газу до венерівні частини, виконаного у вигляді основного личини верхньої межі вимірювань лічильника 12, газопроводу 1, з розгалуженнями 2, 3, 4, які підккоректор 16 відмикає розгалуження 3 від обчислюлючені до основного в одній точці. В кожному з вальної схеми коректора і одночасно під'єднує розгалужень встановлені відповідні 5, 6, 7 перемичерез перемикаючий клапан 7 вимірювальну схекаючі клапани і елементи 8, 9, 10 контролю стану му розгалуження 4 з лічильником 13. При цьому перемикаючих клапанів у відповідних розгалуженчерез лічильник 13 проходить той же потік, що і нях. У розгалужені 2 встановлений засіб вимірючерез лічильник 12, оскільки діапазони вимірювань вання об'єму (лічильник об'єму) 11 нижньої границі цих лічильників вибрані з перекриттям, величина вимірювань. У розгалужені 3 - лічильник 12 з серевитрат знаходиться в діапазоні вимірювань лічидньою границею вимірювань, у розгалужені 4 льником 13. лічильник 13 з верхньою границею вимірювань, При зменшенні витрат до нижньої межі діапавиходи яких, а також засіб вимірювання тиску 14 зону вимірювань лічильника 13, коректор подає на вході основного трубопроводу і засіб вимірюкоманду на елемент контролю стану перемикаювання температури 15 на виході основного газопчого клапану 10 на відключення вимірювальної роводу, під'єднані до керуючого виходу 16 порівсхеми розгалуження 4 і одночасно на елемент нюючого вибіркового пристрою (коректора). контролю стану перемикаючого клапану 9 для підСистема працює наступним чином. ключення вимірювальної схеми розгалуження 3 з Коли потік газу через систему відсутній, через лічильником 12. При подальшому зменшенні вищо відсутні сигнали з засобів вимірювання об'єму трат, аналогічним чином здійснюється перемикан11, 12, 13, що надходять до порівнюючого вибірконя на вимірювальну схему розгалуження 2. вого пристрою (коректора) 16, який за допомогою Для перерахунку результату вимірювання в перемикаючих клапанів 5, 6, 7 видає команду на робочих умовах об'ємної витрати в стандартні підключення 2, 3, 4 розгалужень трубопроводу. умови, на вхід коректора поступають значення При подачі газу у трубопровід 1, він попадає у тиску, виміряне на вході трубопроводу 1 засобом систему для вимірювань через одне з розгалужень вимірювання тиску 14 і значення температури, 2, 3, 4. Вибір конкретного розгалуження здійснювиміряне на виході системи засобом вимірювання ється автоматично порівнюючим вибірковим притемператури 15. 7 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 52261 8 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