Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі

Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що включає вимірювання і запам'ятовування з періодом 1 значення об'ємної витрати газу Q, який відрізняється тим, що виконують контроль визначення витрати газу з періодом  2 , початок якого збігається з початком одного з періодів вимірювання, а тривалість дорівнює 2  K1 , де K задане ціле число, шляхом запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді 1 кожного періоду контролю  2 , як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2 , починаючи із другого, вико Корисна модель належить до вимірювальної техніки й може  бути використана, зокрема, у газовій і нафтовій промисловості для метрологічної діагностики витратомірів у процесі виконання вимірювання витрати середовища. Відомий спосіб визначення витрати середовища [ПП. Кремлівський. Вимірювання витрати й кількості рідини, газу й пару. М., Видавництво стандартів, 1980, с. 10-16], заснований на вимірюванні перепаду тиску на пристрої, що звужує, й обчисленні масової витрати QM, наприклад, газу по формулі включає вимірювання витрати Q. Однак відсутність вимірювання об'ємної витрати газу з періо 1, виконання контролю визначення витрадом ти газу з періодом  2, запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2, як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2, починаючи із другого, виконується Qi  Qi1 чи ні нерівність   , і видачі інформації Qi1 про наявність або відсутність метрологічної відмови залежно від виконання або невиконання зазначеної нерівності, звужує функціональні можливості відомого способу й знижує вірогідність результатів вимірювання витрати газу. Відомий спосіб теплового вимірювання витрати рідини або газу [а. с. СРСР № 67525, Кл. G 01F 1/68, 1980] шляхом циклічного нагрівання охолоджуваного контрольованим потоком термочутливого елемента між його верхнім й нижнім граничними значеннями температури, відповідно до якого про витрату судять за Qi  Qi1   , де Q i - конQi1 трольне значення об'ємної витрати газу, отримане при вимірюванні в поточному періоді контролю, Qi1 - контрольне значення об'ємної витрати газу, отримане при вимірюванні в попередньому періоді контролю,  - установлена величина, і, якщо нерівність виконується, то вважають, що метрологічна відмова відсутня, а якщо нерівність не виконується, то вважають, що виникла метрологічна відмова й видають відповідну інформацію оперативному персоналу.  - коефіцієнт витрати пристрою, що звужує;  - коефіцієнт розширення газового потоку; F0 - площа отвору пристрою, що звужує;  - щільність середовища; P1, P2 - тиск до й після пристрою, що звужує. Даний спосіб визначення витрати середовища в трубопроводі так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, (11) UA (19) QМ   F0 2P1  P2  , де 64569 (13) U нується чи ні нерівність 3 часом переходу термочутливого елемента з одного температурного стану в іншій. Даний спосіб теплового вимірювання витрати рідини або газу так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, включає вимірювання витрати Q. Однак відсутність вимірювання об'ємної витрати газу з періодом  1 виконання контролю визначення витрати газу з періодом  2, запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2, як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2, починаючи із другого, виконується Qi  Qi1 чи ні нерівність   , і видачі інформації Qi1 про наявність або відсутність метрологічної відмови залежно від виконання або невиконання зазначеної нерівності, звужує функціональні можливості відомого способу й знижує вірогідність результатів вимірювання витрати газу. Відомий спосіб визначення витрати в трубопроводі [а. с. СРСР № 1760358, кл. G 01 F 25/00, БИ № 33, 1992], що включає установку в трубопроводі турбінного витратоміра й фіксацію його показань Q1 з визначенням виправлення на гідравлічний опір трубопроводу, з урахуванням якого визначають витрату Q, при цьому при визначенні виправлення встановлюють за турбінним витратоміром у зоні сталого потоку гідравлічний опір, величина якого дорівнює гідравлічному опору турбінного витратоміра, удруге фіксують його показання Q2, а витрату Q визначають по формулі Q=2Q1-Q2. Даний спосіб визначення витрати в трубопроводі так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, включає вимірювання витрати Q. Однак відсутність вимірювання об'ємної витрати газу з періодом  1, виконання контролю визначення витрати газу з періодом  2, запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2, як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2, починаючи із другого, виконується чи ні нерівність Qi  Qi1   , і видачі інформації про наявність Qi1 або відсутність метрологічної відмови залежно від виконання або невиконання зазначеної нерівності, звужує функціональні можливості відомого способу й знижує вірогідність результатів вимірювання витрати газу. Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб визначення витрати газу, реалізований у вимірювальному комплексі "Флоутэк" [Комплекс вимірювальний "Флоутэк". Технічний опис і інструкція для експлуатації. ААДЖ. 421441.001 ТЕ, 1997], що включає вимірювання значень об'ємної витрати газу із установленим періодом, визначення об'єму газу, що пройшов по вимірювальному трубопроводі за задані інтервали часу й фіксацію значень витрати й об'єму газу за задані інтервали часу й видачу їх оперативному персоналу. Даний спосіб визначення витрати газу так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубоп 64569 4 роводі, що заявляється, включає визначення й запам'ятовування з періодом  1 (із установленим періодом) значення об'ємної витрати газу Q. Однак відсутність вимірювання об'ємної витрати газу з періодом  1, виконання контролю визначення витрати газу з періодом  2, запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2, як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2, починаючи із другого, викоQi  Qi1 нується чи ні нерівність   , і видачі інQi1 формації про наявність або відсутність метрологічної відмови залежно від виконання або невиконання зазначеної нерівності, звужує функціональні можливості відомого способу й знижує вірогідність результатів вимірювання витрати газу. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу визначення витрати газу в трубопроводі шляхом розширення його функціональних можливостей і підвищення вірогідності результатів вимірювання витрати газу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення витрати газу в трубопроводі, що включає вимірювання і запам'ятовування з періодом  1 значення об'ємної витрати газу Q, відповідно до корисної моделі виконують контроль визначення витрати газу з періодом  2, початок якого збігається з початком одного з періодів вимірювання, а тривалість дорівнює  2=Кτ1 де К - задане ціле число, шляхом запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2, як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2, починаючи із другого, викоQi  Qi1 нується чи ні нерівність –   , де Qi Qi1 контрольне значення об'ємної витрати газу, отримане при вимірюванні в поточному періоді контролю, Qi-1 - контрольне значення об'ємної витрати газу, отримане при вимірюванні в попередньому періоді контролю, δ - установлена величина, і, якщо нерівність виконується, то вважають, що метрологічна відмова відсутня, а якщо нерівність не виконується, то вважають, що виникла метрологічна відмова й видають відповідну інформацію оперативному персоналу. Введення виконання контролю визначення витрати газу з періодом  2, початок якого збігається з початком одного з періодів вимірювання, а тривалість дорівнює  2=Кτ1, де К - задане ціле число, шляхом запам'ятовування значення об'ємної витрати газу, обмірюваної в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2 як контрольного значення, визначення в кожному періоді контролю  2, починаючи із другого, виконується чи ні нерівність Qi  Qi1   , де Qi - значення об'ємної витрати Qi1 газу, отримане при вимірюванні в поточному періоді контролю, Qi-1 - значення об'ємної витрати газу, отримане при вимірюванні в попередньому періоді 5 контролю, δ - установлена величина, І видача інформації оперативному персоналу о відсутності або виникненні метрологічної відмови відповідно тому, виконується чи ні указана нерівність, розширює функціональні можливості способу, що заявляється, і підвищує вірогідність результатів вимірювання витрати газу. На кресленні наведений приклад системи визначення й контролю витрати газу, що реалізує запропонований спосіб визначення витрати газу в трубопроводі. Система визначення й контролю витрати газу, що реалізує запропонований спосіб, містить вимірювальний трубопровід 1, блок 2 датчиків, що характеризують витрату газу, який установлений на вимірювальний трубопровід 1, обчислювальний блок 3, що з'єднаний з виходами датчиків блока 2, блок контролю 4, до якого підключені виходи обчислювального блока 3. Блок датчиків 2 і обчислювальний блок 3 становлять витратомір, що вимірює (визначає) значення витрати газу Q. Період вимірювання значень параметрів τ1 є встановленим у використовуваному витратомірі періодом вимірювання значень параметрів, що характеризують витрату газу. У витратомірах, що застосовують на практиці, величина τ1 може бути від часток секунди до декількох секунд. Період контролю визначення витрати газу τ2 вибирається в межах від 30 секунд до декількох мінут, виходячи з конкретних умов роботи пункту вимірювання витрати газу - режимів роботи трубопроводу й об'ємів газу, що транспортується, наприклад, при частих змінах режиму роботи бажано період τ2 вибирати ближче до нижньої границі. Параметри, що характеризують витрату газу, визначаються залежно від виду витратоміра, так, наприклад, якщо використовується витратомір змінного перепаду тиску, то цими параметрами будуть перепад тиску, тиск газу й температура газу. Пропонований спосіб може бути реалізований при використанні витратомірів будь-яких видів, наприклад: - змінного перепаду тиску; 64569 6 - тахометрічних: турбінних, кулькових, камер них; - вихорових; - теплових: калориметричних, із зовнішнім нагріванням, термоанемометрічних; - ультразвукових і інших. Пропонований спосіб контролю заснований на тім, що, оскільки трубопровід є інерційною системою, то при його нормальній роботі, тобто при роботі без зміни режиму транспортування газу відносна зміна контрольних значень об'ємної витрати газу у двох послідовних періодах контролю не перевищує встановлену величину. Спосіб контролю вимірювання витрати середовища в трубопроводі реалізують у такий спосіб. При протіканні газу по вимірювальному трубопроводу 1 датчики блоку 2 постійно видають сигнали, що відповідають значенням вимірюваних параметрів. Ці сигнали перебувають на входах обчислювального блока 3, що зчитує значення параметрів, вимірюваних блоком датчиків 2, з періодом  1, запам'ятовує їхнього значення й за отриманими значеннями обчислює величину об'ємної витрати газу Q, що запам'ятовують, наприклад, для визначення кількості газу. При включенні контролю, після вимірювання об'ємної витрати газу в першому періоді  1 кожного періоду контролю  2 блок контролю 4 отримане значення витрати запам'ятовує в осередок Qi для наступного визначення наявності або відсутності метрологічної відмови як контрольне значення. У наступних періодах контролю  2, починаючи із другого періоду, блок контролю 4 переписує значення об'ємної витрати газу, обмірюване в попередньому періоді  2 в осередок Qi-1, a обмірюване в першому періоді вимірювання  1 даного періоду контролю  2 значення витрати запам'ятовує в осередок Qi. Далі блок контролю 4 визначає, викоQi  Qi1 нується чи ні нерівність   і видає опеQi1 ративному персоналу інформацію про метрологічну відмову, якщо нерівність не виконується, або інформацію про відсутність метрологічної відмови, якщо нерівність виконується. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 64569 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601