Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі

Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що включає вимір з періодом виміру значень параметрів 1 значень перших параметрів потоку 2 3 Даний спосіб визначення витрати середовища в трубопроводі так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, включає визначення витрати середовища Q1 першим способом і одночасний вимір саме тої витрати Q2 другим способом. Однак визначення витрати середовища другим способом, заснованим на іншому фізичному явищі, з одного боку, ускладнює відомий спосіб, а, з іншого боку, відсутність періодичного контролю визначення витрати газу, визначення відносних різниць значень параметрів потоку газу й порівняння їх із заданими значеннями не дозволяє установити датчик, що відмовив, що ускладнює експлуатацію системи, яка реалізує відомий спосіб. Відомий спосіб діагностики витратоміра змінного перепаду тиску (а.с. СРСР № 1647276, кл. G01F 25/00, БІ № 17, 1991), що полягає в тому, що вимірюють перепад тиску одним методом відбору на пристрої, що звужує, температуру й тиск на його вході, додатково вимірюють перепад тиску на звужувальному пристрої іншим методом відбору, визначають відношення обмірюваних перепадів тиску й порівнюють його з відношенням перепадів тисків, визначених попередньо, а про метрологічну відмову витратоміра судять по ступеню відхилення порівнюваних величин. Даний спосіб діагностики витратоміра змінного перепаду тиску так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, включає вимір перших значень параметрів потоку газу й вимір значення другого перепаду тиску на звужувальному пристрої. Однак відсутність виміру значень другого тиску й другої температури на вході звужувального пристрою, відсутність періодичного контролю визначення витрати газу, визначення відносних різниць значень параметрів потоку газу й порівняння їх із заданими значеннями звужує функціональні можливості відомого способу, тому що цей спосіб не дозволяє установити датчик, що відмовив, що, крім того, ускладнює експлуатацію системи, що реалізує відомий спосіб. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб визначення витрати газу, реалізований у вимірювальному комплексі «Флоутек» (Комплекс вимірювальний «Флоутек». Технічний опис і інструкція для експлуатації. ААДЖ. 421441.001 ТЕ, 1997), що включає періодичний вимір параметрів потоку газу - перепаду тиску на звужувальному пристрої, тиску й температури газу й запам'ятовування обмірюваних значень, обчислення значень об'ємної витрати газу й визначення обсягу газу, що пройшов по вимірювальному трубопроводі, і середніх значень параметрів потоку газу - перепаду тиску, тиску й температури газу за заданий інтервал часу й видачу зазначених значень оперативному персоналу. Даний спосіб визначення витрати газу так само, як і спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, включає періодичний вимір значень перших параметрів потоку газу перепаду тиску Р1 на пристрої, що звужує, тиску Р1 і температури Т1 з періодом 1. Однак відсутність виміру значень другого тиску й другої температури на вході звужувального пристрою, відсут 64578 4 ність періодичного контролю визначення витрати газу, визначення відносних різниць значень параметрів потоку газу й порівняння їх із заданими значеннями звужує функціональні можливості відомого способу й знижує вірогідність визначення витрати газу відомим способом, тому що цей спосіб не дозволяє установити датчик, що відмовив, що, крім того, ускладнює експлуатацію системи, яка реалізує відомий спосіб. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу визначення витрати газу в трубопроводі шляхом розширення функціональних можливостей і підвищення вірогідності визначення витрати газу за рахунок виявлення метрологічних відмов датчиків, що вимірюють параметри потоку газу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення витрати газу в трубопроводі, що включає вимір з періодом виміру значень параметрів 1 значень перших параметрів потоку газу - перепаду тиску Р1 на звужувальному пристрої, тиску Р1 і температури Т1 за допомогою відповідних перших датчиків, запам'ятовування обмірюваних значень і визначення витрати газу, відповідно до корисної моделі виконують контроль визначення витрати газу з періодом 2, початок якого збігається з початком періоду виміру значень параметрів, а тривалість дорівнює 2=k1, де k задане ціле число, шляхом виміру значень других параметрів потоку газу - перепаду тиску Р2 на звужувальному пристрої, тиску Р2 і температури Т2, які вимірюють одночасно з виміром значень перших параметрів потоку газу в k-ому періоді виміру значень параметрів кожного періоду контролю визначення витрати газу за допомогою відповідних других датчиків, а також обчислення в зазначеному k-ому періоді модулів відносної різниці значень кожного з однойменних перших і других параметрів потоку газу - перепадів тисків P1  P2 P P T T , тисків 1 2 і температур - 1 2 і P1 P1 T1 перевірки виконання нерівностей P1  P2 P P T T  Py , 1 2  Py , 1 2  Ty , де P1 P1 T1  Py , Py й Ty - установлені значення для від носних різниць перепадів тисків, тисків і температур відповідно, при цьому при виконанні всіх нерівностей уважають, що метрологічна відмова відсутня і видають інформацію про відсутність метрологічної відмови, а при невиконанні однієї або більше нерівностей уважають, що відбулася відмова першого або другого датчика того параметра, відносна різниця значень якого більше встановленої величини, і видають інформацію про виникнення метрологічної відмови й вид датчика, що відмовив. Введення контролю визначення витрати газу з періодом 2, шляхом виміру значень других параметрів потоку газу, які вимірюють одночасно з виміром значень перших параметрів потоку газу в kому періоді виміру значень параметрів кожного періоду контролю визначення витрати газу, а та 5 кож обчислення модулів відносної різниці значень кожного з однойменних перших і других параметрів потоку газу, і перевірки виконання наведених нерівностей, видачі інформації про відсутність метрологічної відмови при виконанні всіх нерівностей і видачі інформації про виникнення метрологічної відмови й вид датчика, що відмовив, при невиконанні одного або більше нерівностей істотно розширює функціональні можливості й підвищує вірогідність визначення витрати газу за рахунок виявлення метрологічних відмов датчиків, що вимірюють параметри потоку газу. На кресленні наведена схема пристрою контролю визначення витрати газу в трубопроводі, що пояснює запропонований спосіб. Пристрій для визначення витрати газу в трубопроводі, наприклад, містить вимірювальний трубопровід 1, у якому встановлений звужувальний пристрій 2, перший термометр 3, перший датчик температури 4, до входу якого підключений перший термометр 3, перший пристрій відбору тиску 5, перший датчик тиску 6, вхід якого з'єднаний з першим пристроєм відбору 5, другий 7 і третій 8 пристрої відбору тиску, перший датчик перепаду тиску 9, до першого й другого входів якого підключені відповідно другий 7 і третій 8 пристрої відбору тиску, другий термометр 10, другий датчик температури 11, до входу якого підключений другий термометр 10, четвертий пристрій відбору тиску 12, другий датчик тиску 13, вхід якого з'єднаний із четвертим пристроєм відбору тиску 12, п'ятий 14 і шостий 15 пристрої відбору тиску, другий датчик перепаду тиску 16, до першого й другого входів якого підключені відповідно п'ятий 14 і шостий 15 пристрої відбору тиску, перший обчислювальний блок 17, до входів якого підключені виходи датчиків температури 4, тиску 6 і перепаду тиску 9, другий обчислювальний блок 18, до входів якого підключені виходи датчиків температури 11, тиску 13 і перепаду тиску 16, блок контролю 19, входи якого з'єднані з виходами першого 17 і другого 18 обчислювальних блоків. Перший термометр 3 з першим датчиком температури 4, перший пристрій відбору тиску 5 з першим датчиком тиску 6, другий 7 і третій 8 пристрої відбору тиску з першим датчиком перепаду тиску 9 і перший обчислювальний блок 17 становлять перший витратомір змінного перепаду тиску й використовуються для виміру значень перших параметрів потоку газу - першої температури, першого тиску й першого перепаду тиску й обчислення першої витрати газу. Другий термометр 10 із другим датчиком температури 11, четвертий пристрій відбору тиску 12 із другим датчиком тиску 13, п'ятий 14 і шостий 15 пристрої відбору тиску із другим датчиком перепаду тиску 16 і другий обчислювальний блок 18 становлять другий витратомір змінного перепаду тиску й використовуються для виміру значень других параметрів потоку газу - другої температури, другого тиску й другого перепаду тиску й обчислення другої витрати газу. Кожний з обчислювальних блоків 17 і 18 є автономним пристроєм, що з періодом виміру значень параметрів потоку газу зчитує значення 64578 6 вимірюваних параметрів з виходів датчиків 4, 6, 9 або 11, 13, 16, обчислює значення об'ємної витрати газу й обсяг газу, що протік через вимірювальний трубопровід. Блок контролю 19 синхронізує роботу обчислювальних блоків 17 і 18, зчитує значення перших і других параметрів потоку газу, обмірювані в k-ому періоді виміру значень параметрів кожного періоду контролю визначення витрати газу, і перевіряє виконання зазначених нерівностей. Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі реалізують у такий спосіб. При протіканні газу по вимірювальному трубопроводі 1 датчики температури 4 і 11 постійно видають сигнали, що відповідають температурі потоку газу, датчики тиску 6 і 13 видають сигнали, що відповідають тиску газу, а датчики перепаду тиску 9 і 16 видають сигнали, що відповідають перепаду тиску газу на звужувальному пристрої 2. Ці сигнали перебувають на входах обчислювальних блоків 17 і 18. Обчислювальний блок 17 зчитує значення перших параметрів з періодом 1, запам'ятовує значення параметрів і за отриманими значеннями обчислює величини витрати газу, інтегруючи які за часом, одержує обсяг газу, що протік через вимірювальний трубопровід за встановлений інтервал часу. Обчислювальний блок 18 зчитує значення других параметрів потоку газу одночасно зі зчитуванням перших параметрів обчислювальним блоком 17 в k-ому періоді виміру значень параметрів кожного періоду контролю визначення витрати газу й запам'ятовує їх. Момент зчитування значень другим обчислювальним блоком 18 задається блоком контролю 19, що одержує значення перших і других параметрів потоку газу, визначені обчислювальними блоками 17 і 18 в k-ому періоді виміру значень параметрів кожного періоду контролю визначення витрати газу. За цими значеннями в блоці контролю 19 обчислюють модулі відносної різниці середніх значень кожного з однойменних перших і других параметрів газу P1  P2 P P T T , тисків 1 2 і температур - 1 2 і P1 P1 T1 кожну відносну різницю порівнюють із установленим для неї значенням, тобто перевіряють виконання нерівностей P1  P2  Py , P1 P1  P2 T T  Py , 1 2  Ty , де  Py , Py й Ty P1 T1 установлені величини для відносних різниць середніх значень перепаду тисків, тисків і температур відповідно. У випадку, якщо всі нерівності виконуються, то видають інформацію про відсутність метрологічної відмови, а, якщо не виконується одна або більше нерівностей, то вважають, що відбулася відмова першого або другого датчика того параметра, відносна різниця середніх значень якого більше встановленої величини, і видають інформацію про виникнення метрологічної відмови й вид датчика, що відмовив. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 64578 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