Пристрій оперативного експрес-контролю лічильників природного газу

Пристрій оперативного експрес-контролю лічильників природного газу, що містить ємність (резервуар), випробувальну ділянку, вимірювачі тиску і температури, мікропроцесорний блок (обчислювач), який відрізняється тим, що додатково містить другу ємність, причому одна ємність розрахована на низький тиск (ЄНТ), друга - на висо 3 71492 4 тиску в конкретних умовах експлуатації витратоміпохибку лічильника. Особливістю цих установок є ра; сезонні зміни температури, залежить від висоневисока точність відтворення об'єму та об'ємних ти розташування точки вимірювань над рівнем витрат, зумовлена похибками взірцевих пристроїв. моря. Так, із зміною температури на 1°С його Як взірцеві пристрої використовують роторні та об'єм змінюється на 0,34%, а при зміні тиску на мембранні лічильники газу спеціально атестовані 100Па, об'єм змінюється на 0,1% при незмінній як взірцеві. Характер зміни кривої похибок цих масовій витраті газу, що повинно бути враховано лічильників залежить від витрати і зумовлений лічильником при вимірюванні і обліку спожитого конструктивними похибками, що особливо познагазу. Неврахування цього факту приводить до чаються на мінімальних витратах [2]. З вищенавевідхилення дійсного об'єму спожитого газу деного випливає, що ці установки не придатні для порівняно з показами лічильників на 3,06%. експрес-контролю побутових лічильників для виДо того ж, оскільки приведена до стандартних значення його метрологічних характеристик, умов об'ємна витрата газу визначається як добуоскільки на мінімальних витратах газ у споживачаток об'ємної виміряної лічильником витрати на ми результати вимірювань будуть недостовірними. густину газу за робочих умов приведений до гусВідомий пристрій для контролю та технічної тини газу за стандартних умов, а густина, у свою діагностики промислових лічильників газу в експчергу, залежить від багатьох комплексних паралуатації УНТ [3]. метрів, то неврахування цих факторів викликає Принцип дії приладу побудований на методі метрологічну відмову лічильника, зумовлену ви хозмінного перепаду тиску з використанням усереддом метрологічних характеристик за межі встанювальних напірних трубок. Пристрій складається новлених допусків і, як наслідок, призводить до із двох первинних перетворювачів (окремих спанедостовірного обліку. рених напірних трубок) та первинного перетворюВідома еталона установка соплового типу для вача температури. Така конструкція дозволяє випробувань основних метрологічних характеривимірювати значення трьох величин, що необхідні стик лічильників газу [1], яка складається із придля визначення витрати газу: перепад тиску (прострою, що випробовується (лічильник або витрапорційний середній швидкості потоку), абсолютний томір), сопла, джерела витрати, дроселя. Принцип або надлишковий тиск і температуру газ у. Метродії установки полягає у створені за допомогою сологічною характеристикою пристрою є градуюпла, через яке протікає потік газу, що задається вальний коефіцієнт, який характеризує відношення генератором витрати, надкритичного перепаду середньовитратної швидкості потоку до швидкості, тиску. В такому випадку швидкість потоку в найщо визначається за значеннями перепаду тиску. вужчому місці сопла встановлюється рівною до Пристрій дозволяє оперативно вимірювати вишвидкості звуку, що забезпечує надзвичайно висотрату безпосередньо на діючому газопроводі з ку стабільність витрати. Контрольний об'єм обчисметою оцінки працездатності засобу вимірювання і люють як добуток поточної витрати газу, що діагностування щодо можливості подальшої експротікає через сопло, на час вимірювань. За плуатації. різницею показів лічильника та контрольним Проте, конструкції властива обмежена об'ємом, що пройшов через лічильник, визначають точність і швидкодія. Інерційність зростає із похибку приладу. Для отримання різних величин збільшенням довжини трубок, що з'єднуються із витрат при повірці використовують відповідну дифманометром. Похибка може лежати у досить кількість різних сопел або дроселюванням досягашироких межах в залежності від стану напірних ють тієї ж мети. Установка використовується для трубок. Тому облік спожитого газу цим пристроєм градуювання та повірки витратомірів та можна вважати недостатньо достовірним. лічильників для точного відтворення і вимірювання Найбільш близьким до запропонованого винаоб'єму та об'ємної витрати. Проте, вузький ходу є відомий пристрій для градуювання та передіапазон витрат газу, необхідність наявності окревірки витратомірів і лічильників газу [4], який скламого сопла для кожної витрати обмежує можлидається із зразкового резервуару (ємності) і вості установки і не дозволяє її використовувати випробовуваної ділянки, що містить досліджувадля контролю лічильників без їх демонтажу з місця ний прилад, стабілізатор тиску, пристрій задаванвикористання. До того ж, основним джерелом поня температури газу перед досліджуваним прилахибок соплових установок є значний градієнт тиску дом та обчислювач. Принцип дії пристрою і масообмінні процеси в застійних зонах між сопобудований на визначенні об'ємної витрати газу плом й трубопроводом, що викликають пульсації на досліджуваному приладі і приведенні до умов вимірюваного сигналу. Крім того установка не врайого градуювання шляхом фіксації значень темпеховує факторів впливу: кліматичних, географічних, ратури і тиску перед ним і в зразковому резервуарі та таких які змінюють фізичний стан газу в момент на протязі вибраного проміжку часу і коригуючи вимірювання, що спотворює достовірність обліку. при цьому значення коефіцієнта стисливості газу Відома установка з робочими еталонами, що стосовно умов в резервуарі і перед досліджуваним складається із взірцевого пристрою, джерела витприладом. рати, регулювального клапану, дроселя та приПристрій забезпечує розширення сфери застрою, що повіряється. Принцип дії установки постосування, оскільки дає можливість здійснювати лягає у виділенні із потоку газу, що задається градуювання і перевірку приладів як на реальному джерелом витрати, за допомогою взірцевого приприродному газі, так і на будь-якому газі, для якого строю контрольного об'єму газу. За різницею повідомі табличні значення коефіцієнта стисливості. казів лічильника, з врахуванням відповідних поРазом з тим, цей пристрій не можливо застоправок щодо температури та тиску, визначають сува ти для оперативного контролю точності і пра 5 71492 6 цездатності побутових лічильників без демонтажу Наявність у пристрої двох ємностей високого і на місці експлуатації, оскільки алгоритм розрахуннизького тиску дає можливість за допомогою певку витрати газу, задіяний в цьому пристрої, з приного рівняння стану газу порівняти зміну маси газу, веденням до умов градуювання, не враховує змін яка протекла через випробовувану ділянку, з мафізичного стану газ у в процесі роботи лічильника, сою газу, що протекла через досліджуваний приякі залежать від багатьох факторів впливу. лад (лічильник), із врахуванням змін температури і Принцип дії пристрою полягає у визначенні тиску, що змінюють фізичний стан газу. об'єму газу що пройшов через лічильник і вимірюВведення компресора-вакуумметра дозволяє ванні температури і тиску протягом деякого часу і уникнути пульсацій вимірюваного газу при заповпо цих значеннях розраховують коефіцієнт стисненні ємності ЄНТ з виходу досліджуваного лічиливості, а відтак і об'ємну витрату. Але для операльника. В такий спосіб газ під магістральним тистивного контролю лічильників необхідні ком заповнює ЄНТ, а тому зменшується його вимірювання у реальному часі і з певними значентемпература, що може вплинути на результати нями тиску і температури, що характеризують вимірювань і викликати похибку. фізичний стан газу саме в цей вимірювальний Введення у вимірювальну схему пристрою дапроміжок часу, і саме в цій географічній точці. Крім вачів тиску і температури, з'єднаних із мікропроцетого, схема відтворення об'ємної витрати цим присорним блоком, дозволяє вводити поправки у змістроєм побудована на безпосередньому ни фізичного стану газу при обчисленні порівнянні значень витрати отриманих у зразковоприведеного до стандартних умов об'єму, що заму резервуарі витрати і на досліджуваному безпечить достовірність встановлення метрологічлічильнику. Проте, для оперативного контролю на них характеристик лічильника і достовірність облімісці встановлення лічильника така схема ку спожитої енергії. вимірювань не може бути застосована, оскільки Введення електромагнітних клапанів дозволяє між випробовуваною ланкою, що відтворює приавтоматизувати процес вимірювання. ведену до стандартних умов об'ємну витрату і На кресленні зображена блок-схема пристрою досліджуваним лічильником, розташований придля оперативного контролю працездатності та лад, що споживає енергію газу, достовірність витточності лічильників, який містить дві ємності об'рати якого необхідно встановити. ємом 4-10л., одна з яких ємність 1 високого тиску, Задача, що ставилось при створенні винаходу розрахована на тиск всередині до 0,5МПа, друга вдосконалити пристрій оперативного контролю ємність 2 низького тиску, розрахована на тиск галічильників, який би шляхом отримання якомога зової магістралі до 0,1МПа; давачі 3, 4, 5 температочніших величин об'єму газу стосовно приведетури, давачі 6, 7, 8, 9, 10 тиску, компресорних, із врахуванням впливових факторів, що змівакуумметр 11, клапани електромагнітні 12, 13, 14, нюють фізичний стан газу в реальних умовах екс15, блок мікропроцесорний (МП) 16 для збору, плуатації, дозволив встановити відповідність обробки інформації з давачів, виконання розрахулічильника його метрологічним характеристикам, нків, та керування процесом вимірювання. Вхід точність виміряної ним об'ємної витрати газу, що ємності низького тиску (ЄНТ) 2 з'єднаний із електзабезпечить достовірний облік спожитої енергії ромагнітним клапаном (ЕМК) 15, вхід якого сполубезпосередньо на діючому газопроводі, без демочений при експлуатації пристрою із приладом, що нтажу лічильника з місця експлуатації. споживає енергію газу (наприклад, газовий лічильПоставлена задача вирішується тим, що у ник побутової газової плити), витрату якого треба пристрій оперативного контролю лічильників, що виміряти щоб встановити достовірність обліку включає ємність, випробовувальну ділянку, виміспожитої енергії досліджуваним лічильником. рювачі тиску і температури, обчислювач (мікроВихід ємності низького тиску 2 з'єднаний із ЕМК 14, процесорний блок) згідно з винаходом додатково вхід якого сполучений із компресором 11. Вихід введено другу ємність, причому одна ємність розкомпресора через ЕМК 13 з'єднаний із входом рахована на низький тиск (ЄНТ), друга - на висоємності високого тиску (ЄВТ) 1, на виході якого кий (ЄВТ), чотири електромагнітні клапани, компвстановлений ЕМК 12, що своїм вихідним патрубресор-вакуумметр, на вході і ви ході якого ком під'єднаний до другого приладу - споживача встановлені з'єднані з мікропроцесорним блоком енергії газу, наприклад, газового пальника плити. давачі тиску, при цьому вхід ЄНТ з'єднано із перПристрій працює наступним чином. шим електромагнітним клапаном, вхід якого споЧерез відкрити кран газового пальника (або лучений із трубопроводом від досліджуваного інший прилад споживання енергії газу, на кресприладу, значення витрати якого треба перевіриленні не показано), а також при відкритому ЕМК 15 ти, вихід ЄНТ з'єднаний із другим електромагнітгаз із магістралі, попередньо пройшовши через ним клапаном , вхід якого сполучений із компресодосліджуваний лічильник, заповнює ємність ЄНТ ром - вакуумметром, що своїм виходом через 2, внаслідок чого тиск в ємності встановлюється третій клапан з'єднаний із входом ЄВТ, на виході рівним тиску газової магістралі. При цьому давач якого встановлений четвертий клапан, що своїм тиску 10 і давач температури 5 вимірюють значенвихідним патрубком з'єднаний із другим приладом ня абсолютного тиску і температури на досліджу(газовий пальник). Давачі тиску і температури, ваній ділянці, а давач тиску 9 і температури 4 давстановлені на початку випробовувальної ділянки ють інформацію про абсолютний тиск і в ємностях ЄВТ і ЄНТ, а також клапани, встановтемпературу на початку витікання газу з ємності лені на вході і виході ЄНТ та на виході ЄВТ, з'єдЄНТ 2 і про момент наповнення ємності газом. нані із мікропроцесорним блоком. Після наповнення ЄНТ 2, мікропроцесорний блок 16 по сигналу давачів 4, 5, 9, 10 дасть команду на 7 71492 8 ЕМК 15, який перекриє доступ газу в ЄНТ 2 і однодосліджуваний лічильник при тиску і температурі в часно з цим відкриє ЕМК 14, через який газ компгазовій магістралі, виміряних давачами 10 і 5 ресором-вакууметром 11 перекачується в ємність відповідно. ЄВТ 1 через зворотній клапан 13, що пропускає Лічильник вважають таким, що відповідає вигаз тільки в одному напрямку - на вихід з компремогам ТУ або Держстандарту, якщо різниця в посора. казах лічильника і об'ємній витраті, виміряній і обПісля спорожнення ємності 2, що буде зафікчисленій за допомогою запропонованого пристрою совано давачами тиску 8 і 9, сигнал з яких надійде не перевищує значень, що наведені в ТУ на лічидо МП 16, який в свою чергу дасть команду на зальник. криття клапану ЕМК 14 і одночасно на відкриття Перелік посилань клапану ЕМК 15, який пропустить нову порцію газу 1. РД 50-213-80. Правила измерения расходов через лічильник, в ємність ЄНТ 2 і випробовувану газов и житкостей стандартными устройствами. ділянку. Цикл повторюється до досягнення в М.: изд-во стандартов, 1982 ємності ЄВТ 1 тиску, що дорівнює 0,3-0,4МПа. На 2. Вимірювання витрати та кількості газу і напротязі усього процесу вимірювання в ЄВТ 1 фтопродуктів: Матеріали третьої всеукраїнської постійно контролюється абсолютний тиск і темпенауково-технічної конференції. "Витратометрія ратура давачами 6 і 5 відповідно. В такий спосіб 2003" - Івано-Франківськ, Факел, 2003 р. отримують ряд значень тиску і температури, що 3. Експрес контроль та технічна діагностика характеризують роботу лічильника. На підставі промислових лічильників газу в експлуатації -І.С. точної величини об'єму ємності ЄНТ 2 і виміряних Петришин, Я.В. Безгачнюк, О.Є. Середюк, М.В. за певний проміжок часу ряду значень тиску і темКузь, Б.І. Прудніков, А. Г. Безтелесний. - Журнал ператури, завдяки чому вводять поправки у зміни "Розвідка та розробка нафтових і газових родофізичного стану газу, мікропроцесорний блок 16 за вищ" № певним алгоритмом обчислює об'єм газу, приве4. Патент України №54463 G01F25/00, Бюл. дений до стандартних умов, що пройшов через №3, 2003р. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601