Спосіб калібрування побутових лічильників природного газу

1. Спосіб калібрування побутових лічильників природного газу, згідно з яким на вхід лічильника газу або декількох послідовно з'єднаних лічильників газу з еталонного або взірцевого джерела витрати газу або об'єму газу почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами, для кожної з яких знімають покази лічильника газу і визначають похибки лічильника газу відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов, який відрізняється тим, що покази об'єму газу, зняті з лічи U 1 3 Слід зазначити, що тут мають місце два види похибок: методична і інструментальна. Перша з них обумовлена тим, що газ є стискуваним середовищем, і його кількість в заданому об'ємі залежатиме від тиску і температури газу. Розрахунки показують, що сумарна методична похибка вимірювання об'єму газу внаслідок вказаних вище відхилень тиску і температури газу сягає 2,5 % - для лічильників газу, встановлених всередині опалювальних приміщень, і до 7,5 % - для лічильників газу, встановлених на вулиці. В разі зміни стандартних умов в Україні (а для деяких держав такі умови є іншими) вказані похибки будуть мати інші значення, але вони все одно будуть мати місце і сягати значних значень. Другий вид похибок - інструментальні похибки, притаманні більшості засобам вимірювання (наприклад, пов'язані зі змінами геометричних розмірів деталей лічильника газу, зі змінами в'язкості змащуваних речовин у лічильниках газу при зміні температурних умов при використанні). В даному випадку - це дві додаткові похибки вимірювання безпосередньо лічильниками газу відповідно по тиску і по температурі (зміна коефіцієнта передачі лічильника газу відповідно від тиску і від температури). Тобто це дві додаткові похибки внаслідок відхилення відповідно тиску і температури природного газу, що має місце в газопроводах споживачів, від стандартних значень тиску і температури, при яких був прокалібрований лічильник газу за умови, коли вищезазначена методична похибка відсутня, а саме - коли вона скомпенсована. Експериментальними дослідженнями встановлено, що вказані інструментальні складові похибок при реальних змінах тиску і температури газу в залежності від типу лічильників можуть сягати до 0,3 %. Отже, відомий спосіб калібрування побутових лічильників газу не забезпечує можливостей усунення, чи хоча б зменшення, відзначених вище складових похибок вимірювання кількості природного газу. Технічною задачею корисної моделі є створення такого способу калібрування побутових лічильників природного газу, реалізація якого призвела б до усунення чи суттєвого зменшення методичної похибки, що виникає внаслідок стискуваності газу, а також до зменшення двох додаткових інструментальних похибок вимірювання кількості (об'єму) природного газу, зумовлених відповідно відхиленнями тиску і температури природного газу в умовах його споживання від тиску і температури в стандартних умовах калібрування лічильника, що забезпечить технічний результат значне підвищення точності обліку природного газу. Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованому способі калібрування побутових лічильників природного газу, згідно з яким при калібруванні на вхід лічильника газу (декількох послідовно з'єднаних лічильників газу) з еталонного (або взірцевого) джерела витрати газу або об'єму газу почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами, для кожної з яких знімають покази лічильника газу і визначають похибки лічильника газу відносно за 67583 4 даного об'єму газу, зведеного до стандартних умов. Після цього покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, зводять до тиску і температури газу, які є в умовах його споживання, наприклад до тиску, що більший в умовах України від стандартного на сьогодні значення, що дорівнює 101,325 кПа, на 0,615 кПа, тобто до тиску 101,940 кПа, і до температури, що менша в умовах України від стандартного на сьогодні значення, що дорівнює 20 °C, на 5 °C для лічильників газу, встановлюваних всередині опалювальних приміщень, чи до температури, що менша від стандартного на сьогодні значення на 20 °C для лічильників газу, встановлюваних на вулиці, тобто до значень температури, що дорівнює відповідно 15 °C і 0 °C, і на базі цих значень об'єму газу та відповідно уточнених похибок лічильника газу коректують коефіцієнт передачі лічильника газу. Приведення показів об'єму газу з лічильника газу, що калібрується, до тиску і температури газу, які дорівнюють таким, що мають місце в умовах його споживання, наприклад, дотиску 101,940 кПа, і до температури 15 °C для лічильників газу, встановлюваних всередині опалювальних приміщень, чи до температури 0 °C для лічильників газу, встановлюваних на вулиці, і на базі цих значень об'єму газу відповідне уточнення похибок лічильника газу та коректування коефіцієнта передачі лічильника газу дозволяє усунути наявну на сьогодні методичну складову похибки вимірювання об'єму газу на рівні (2.5-7.5)%, що суттєво підвищить точність вимірювання кількості природного газу. Поставлена задача вирішується також і тим, що в запропонованому способі калібрування побутових лічильників природного газу калібрування лічильника додатково проводять при значенні тиску газового потоку, що дорівнює тиску природного газу в умовах його споживання. Це дозволяє усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0.2 %, зумовлену відхиленням тиску газу перед лічильником під час його роботи від тиску газу під час його калібрування. Поставлена задача вирішується також і тим, що в запропонованому способі калібрування побутових лічильників природного газу калібрування лічильника додатково проводять при температурі, яка дорівнює температурі природного газу в умовах його споживання. Це дозволяє усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0,3 %, зумовлену відхиленням температури газу перед лічильником під час його роботи від температури газу під час його калібрування. Калібрування побутових лічильників газу у відповідності із запропонованим способом дозволить завдяки усуненню чи зменшенню вищеозначених складових методичних та інструментальних похибок вимірювання об'єму газу суттєво підвищити точність обліку природного газу, що сприятиме зменшенню дисбалансів по газу завдяки врахуванню раніше необлікованого природного газу, правильному розрахунку за спожитий природний газ і, відповідно, його ощадному споживанню. 5 На фіг. 1 показаний перший приклад блоксхеми устаткування для реалізації запропонованого способу. На фіг. 2 показаний другий приклад блоксхеми устаткування для реалізації запропонованого способу. На фіг. 3 показаний третій приклад блок-схеми устаткування для реалізації запропонованого способу. Запропонований спосіб можна реалізувати, використовуючи різне устаткування. На фігурі 1 зображено блок-схему устаткування, де основними структурними елементами устаткування для калібрування побутових лічильників є: еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища - газу (повітря), виконане у вигляді дзвонової повірочної установки 1; перевірювані лічильники газу 2, які послідовно з'єднані між собою (їх може бути один, два, три, чотири чи n-нна кількість). За допомогою еталонного джерела задається певний точний об'єм газу, який газовим потоком подається з різними, але регламентованими значеннями витрати газу, на один лічильник газу чи на декілька (2, 3, 4 … n), послідовно з'єднаних між собою лічильників 2 газу. На фіг. 2 зображено блок-схему устаткування, в якій еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища виконане як звичайне джерело 3 витрати (задавач витрати), що доповнене еталонним (взірцевим) лічильником 4 газу, по якому відслідковується певний точний об'єм газу. Цей об'єм газу створеним газовим потоком надалі подається з різними, але регламентованими значеннями витрати газу, на один лічильник газу чи на декілька послідовно з'єднаних між собою лічильників 2 газу. На фіг. 3 зображено блок-схему устаткування, в якій еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища виконане як звичайне джерело 3 витрати (задавач витрати), що доповнене еталонним (взірцевим) лічильником 4 газу, при цьому на відміну від схеми устаткування, показаної на фіг. 2, ці елементи джерела розміщені щодо потоку газу після лічильників 2 газу. Запропонований спосіб здійснюється наступним чином. За допомогою еталонного (взірцевого) джерела витрати газу або об'єму газу, якщо воно виконано в вигляді дзвонової повірочної установки 1 (фіг.1), або за допомогою еталонного (взірцевого) джерела витрати газу або об'єму газу, якщо воно виконано (фіг. 2, 3) у вигляді звичайного джерела 3 витрати (задавача витрати), що доповнене еталонним (взірцевим) лічильником 4 газу, на перевірюваний лічильник 2 газу або на декілька послідовно з'єднаних лічильників почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами. Для кожної із цих витрат знімають покази лічильника 2 (лічильників 2) газу і визначають їх похибки відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов. Покази об'єму газу, зняті з кожного лічильника 2 газу, зводять до тиску і температури газу, які є в умовах його споживання, наприклад до тиску 101,940 кПа і до температури 15 °C для лічильників газу, встановлюваних в приміщенні, чи до температури 0 °C для лічильників газу, встановлюваних на вулиці, і на 67583 6 базі цих нових значень об'єму газу уточнюють похибки кожного лічильника газу і, відповідно, коректують коефіцієнт передачі кожного лічильника 2 газу. При цьому відносна похибка вимірювання лічильника 2 не повинна перевищувати границь допустимих значень похибки для даного типу лічильників відносно заданого еталонним джерелом об'єму газу, зведеного до стандартних умов. Крім цього, з метою усунення додаткової інструментальної похибки вимірювання, зумовленої відхиленням температури газу перед лічильником під час його роботи від температури газу під час його калібрування, калібрування лічильника (послідовно з'єднаних лічильників) проводять при температурі, що дорівнює температурі природного газу в умовах його споживання, що забезпечується встановленням цієї температури в приміщенні, де виконується калібрування лічильників. З метою ж усунення додаткової інструментальної похибки вимірювання, зумовленої відхиленням тиску газу перед лічильником під час його роботи від тиску газу під час його калібрування, калібрування лічильника проводять при значенні тиску газового потоку, який пропускають через лічильник газу, що дорівнює тиску природного газу в умовах його споживання. Устаткування для калібрування (градуювання) побутових лічильників газу працює так. Газовий потік від джерела витрати 1 подають через еталонний (взірцевий) лічильник 4 газу на перевірюваний лічильник 2 (або на декілька послідовно з'єднаних лічильників). Газовий потік подають почергово із регламентованими витратами через усі структурні елементи установки. При цьому покази перевірюваного лічильника газу (кожного із послідовно з'єднаних лічильників) встановлюють так, щоб він (вони) не відрізнявся від показу еталонного лічильника газу на величину границь допустимих значень відносної похибки перевірюваного лічильника. Використання запропонованого способу калібрування побутових лічильників природного газу дозволить усунути наявну на сьогодні методичну складову похибку вимірювання об'єму газу на рівні (2.5-7.5)%, що суттєво підвищить точність вимірювання кількості природного газу, а, крім того, дозволить також усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0.2 %, зумовлену відхиленням тиску газу перед лічильником під час його роботи від тиску газу під час його калібрування, та усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0,3 %, зумовлену відхиленням температури газу перед лічильником під час його роботи від температури газу під час його калібрування, що додатково підвищить точність обліку газу. Таким чином, застосування запропонованого способу калібрування побутових лічильників природного газу дозволить підвищити точність обліку природного газу на побутові потреби, що буде сприяти зменшенню дисбалансів по газу завдяки врахуванню раніше необлікованого природного газу, правильному розрахунку за спожитий природний газ і, відповідно, його ощадному споживанню. 7 67583 8 Комп’ютерна верстка М. Мацело 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