Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі

Спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що включає вимір з періодом виміру значень 3 64577 4 першим способом, заснованим на одному з відозвужувальному пристрої, іншим методом відбору, мих фізичних явищ, і одночасному вимірі саме тої визначають відношення обмірюваних перепадів витрати другим способом, заснованим на іншому тиску й порівнюють його з відношенням перепадів фізичному явищі, при цьому вимір витрати провотисків, визначених попередньо, а про метрологічну дять пристроями, розташованими на встановленій відмову витратоміра судять по ступені відхилення відстані один від одного, отримані значення витрапорівнюваних величин. ти підставляють у нерівність Даний спосіб діагностики витратоміра змінного перепаду тиску так само, як і спосіб визначення 100  1 100  1 витрати газу в трубопроводі, що заявляється, Q2  Q1  Q 2 включає вимір перших значень параметрів потоку 100   2 100   2 , де газу й вимір значення другого перепаду тиску на Q1 - значення витрати при вимірі першим спозвужувальному пристрої. Однак відсутність виміру значень другого тиску й другої температури на собом; вході звужувального пристрою, виміру перших і Q 2 - значення витрати при вимірі другим сподругих параметрів потоку газу періодично, визначення середніх значень параметрів потоку газу за собом; період контролю визначення витрати газу й відно 1 - відносна похибка при вимірі витрати персних різниць середніх значень перших і других параметрів потоку газу, порівняння відносних різшим способом; ниць із установленими значеннями й видачі сигна 2 - відносна похибка при вимірі витрати друлу про виникнення метрологічної відмови при їхгим способом і, якщо нерівність не виконується, то ньому невиконанні звужують функціональні вважають, що відбулася метрологічна відмова й можливості відомого способу, тому що цей спосіб видають сигнал про це, якщо ж нерівність виконуне дозволяє виявити метрологічну відмову через ється, то вважають, що метрологічна відмова віднесправності і збої в ланцюгах виміру тиску й темсутня. ператури середовища. Даний спосіб визначення витрати середовища Найбільш близьким по технічній суті є спосіб в трубопроводі так само, як і способ визначення визначення витрати газу, реалізований у вимірювитрати газу в трубопроводі, що заявляється, вальному комплексі «Флоутек» (Комплекс вимірювальний «Флоутек». Технічний опис і інструкція Q1 певключає визначення витрати середовища для експлуатації. ААДЖ. 421441.001 ТЕ, 1997), що ршим способом і одночасний вимір саме тої вивключає періодичний вимір параметрів потоку газу - перепаду тиску на звужувальному пристрої, тиску Q 2 другим способом. Однак, визначення трати й температури газу й запам'ятовування обмірювавитрати середовища другим способом, заснованих значень, обчислення значень об'ємної витрати ним на іншому фізичному явищі, з одного боку, газу й визначення обсягу газу, що пройшов по виускладнює відомий спосіб, а, з іншого боку, відсутмірювальному трубопроводу, і середніх значень ність визначення середніх значень параметрів параметрів потоку газу - перепаду тиску, тиску й потоку газу, визначення відносних різниць усередтемператури газу за заданий інтервал часу й винених значень параметрів потоку газу й порівняндачу зазначених значень оперативному персонаня їх із заданими значеннями не дозволяє устанолу. вити датчик, що відмовив, що ускладнює Даний спосіб визначення витрати газу так саексплуатацію системи, що реалізує відомий спосіб. мо, як і спосіб визначення витрати газу в трубопВідомий спосіб виміру витрати газу (послідовроводі, що заявляється, включає періодичний виний режим), реалізований у вузлі виміру витрати мір значень перших параметрів потоку газу газу (Патент України на корисну модель № 51176, P1 на звужувальному пристрої, МПК G01F 3/00, G01F 25/00, Бюл. № 13, 2010), що перепаду тиску включає вимір витрати послідовно включеними P  T витратоміром змінного перепаду тиску й еталонтиску 1 і температури 1 з періодом 1 . Однак, ним вимірювальним комплексом, порівняння відсутність виконання контролю визначення виотриманих кожним витратоміром результатів і фік трати газу з періодом 2 шляхом одночасного з сацію відмови при розбіжності результатів виміру виміром значень перших параметрів потоку газу витратоміром і еталонним вимірювальним комплевиміру значень других параметрів потоку газу ксом. Даний спосіб виміру витрати газу так само, як і P2 на звужувальному пристрої, перепаду тиску спосіб визначення витрати газу в трубопроводі, що заявляється, включає вимір витрати газу двома P T тиску 2 і температури 2 , визначення середніх способами. Однак використання для реалізації значень всіх обмірюваних перших і других парамедругого способу еталонного вимірювального комтрів потоку газу за період контролю визначення плексу істотно ускладнює відомий спосіб.  Відомий спосіб діагностики витратоміра змінвитрати газу 2 , обчислення після закінчення коного перепаду тиску (а.с. СРСР № 1647276, кл. жного періоду контролю визначення витрати газу G01F 25/00, БІ № 17, 1991), що полягає в тому, що модулів відносної різниці середніх значень кожновимірюють перепад тиску одним методом відбору го з однойменних перших і других параметрів газу, на звужувальному пристрої, температуру й тиск на порівняння цих різниць із установленими значенйого вході, додатково вимірюють перепад тиску на нями й, якщо всі відносні різниці менше або рівні 5 64577 6 _____ _____ _____ _____ _____ _____ заданим для них значенням, то видачі інформації про відсутність метрологічної відмови, а, якщо P1 , P2 , P1 , P2 , T1 , T2 - середні хоча б одна з відносних різниць більше заданих значення першого й другого перепадів тиску, пердля них значень, то видачі інформації про виникшого й другого тиску, першої й другої температури нення метрологічної відмови й вид датчика, що    відмовив, істотно знижує вірогідність визначення відповідно, Pу , Pу й Ту - установлені веливитрати газу відомим способом. чини для відносних різниць середніх значень пеВ основу корисної моделі поставлена задача репадів тисків, тисків і температур відповідно, при вдосконалення способу визначення витрати газу в цьому при виконанні всіх нерівностей уважають, трубопроводі шляхом підвищення вірогідності вищо метрологічна відмова відсутня, і видають інзначення витрати газу за рахунок виявлення метформацію про відсутність метрологічної відмови, а рологічних відмов датчиків, що вимірюють парапри невиконанні однієї або більше нерівностей метри потоку газу. уважають, що відбулася відмова першого або друПоставлена задача вирішується тим, що у вігого датчика того параметра, відносна різниця седомому способі визначення витрати газу в трубопредніх значень якого більше встановленої величироводі, що включає вимір з періодом виміру знани, і видають інформацію про виникнення  1 значень перших параметрів метрологічної відмови й вид датчика, що відмовив. чень параметрів Введення контролю визначення витрати газу з P1 і на звужувальперіодом т2 шляхом одночасного з виміром знапотоку газу - перепаду тиску чень перших параметрів потоку газу виміру знаP T чення других параметрів потоку газу за допомогою ному пристрої, тиску 1 , і температури 1 за додругих відповідних датчиків, визначення середніх помогою відповідних перших датчиків, запам'ятозначень всіх обмірюваних перших і других парамевування обмірюваних значень і визначення трів потоку газу протягом періоду контролю визнавитрати газу, ВІДПОВІДНО ДО КОРИСНОЇ МОДЕчення витрати газу т2, обчислення після закінчення ЛІ одночасно з виміром значень перших параметкожного періоду контролю визначення витрати рів потоку газу вимірюють значення других парагазу модулів відносної різниці середніх значень P2 на метрів потоку газу - перепаду тиску кожного з однойменних перших і других параметрів газу, перевірки виконання нерівностей, P звужувальному пристрої, тиску 2 і температури _____ _____ _____ _____ T2 за допомогою відповідних других датчиків, виконують контроль визначення витрати газу з  2 шляхом визначення середніх знаперіодом чень всіх обмірюваних перших і других параметрів потоку газу за період контролю визначення витра 2 ,   k 1 , де k ку газу, а тривалість дорівнює 2 задане ціле число, обчислення після закінчення кожного періоду контролю визначення витрати газу модулів відносної різниці середніх значень кожного з однойменних перших і других парамет_____ _____ P1  P2 _____ P1 рів газу - перепадів тисків _____ _____ P1  P2 , тисків _____ T1  T2 _____ P1 _____ T1 і температур _____ і перевір_____ P1  P2 _____ P1 ки виконання нерівностей, _____ _____ P1  P2 _____ P1 _____ P1 _____ T1  T2 _____ _____ , T1 , _____ T1  T2   Pу   Pу   Pу , де T1 P1  P2   Pу _____ , P1   Pу , _____ _____ ти газу початок якого збігається з початком одного з періодів виміру значень параметрів пото _____ P1  P2   Pу , і видачі інформації про відсутність метрологічної відмови при виконанні всіх нерівностей або видачі інформації про виникнення метрологічної відмови й вид датчика, що відмовив, при невиконанні однієї або більше нерівностей істотно підвищує вірогідність визначення витрати газу за рахунок своєчасного 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 7 64577 8 шостий 15 пристрої відбору тиску, другий датчик контролю 19. Обчислювальні блоки 17 і 18 запаперепаду тиску 16, до першого й другого входів м'ятовують значення параметрів і за отриманим якого підключені відповідно п'ятий 14 і шостий 15 значенням обчислюють величини витрати газу, пристрої відбору тиску, перший обчислювальний інтегруючи які за часом, одержують кількість (обблок 17, до входів якого підключені виходи датчисяг) газу, який пройшов через вимірювальний труків температури 4, тиску 6 і перепаду тиску 9, друбопровід за встановлений інтервал часу, а також гий обчислювальний блок 18, до входів якого підкобчислюють середні значення кожного з параметлючені виходи датчиків температури 11, тиску 13 і рів за інтервали інтегрування витрати газу. Одноперепаду тиску 16, блок контролю 19, входи якого часно значення параметрів потоку газу зчитуються з'єднані з виходами першого 17 і другого 18 обчиблоком контролю 19, що визначає середні значенслювальних блоків. Перший термометр 3 з перня кожного з перших і других параметрів - перепа_____ _____ _____ _____ шим датчиком температури 4, перший пристрій відбору тиску 5 з першим датчиком тиску 6, другий P1 , і P2 , тисків - P1 і P2 , темдів тисків 7 і третий 8 пристрої відбору тиску з першим дат_____ _____ чиком перепаду тиску 9 і перший обчислювальний T1 і T2 за кожний період контролю блок 17 становлять перший витратомір змінного ператур перепаду тиску й використовуються для виміру  2 . Визначення середніх значень витратоміра значень перших параметрів потоку газу - першої виробляється, наприклад, відомим способом - підтемператури, першого тиску й першого перепаду сумуються значення всіх обмірюваних значень тиску й обчислення першої витрати газу й усередвідповідних параметрів, обмірювані протягом перінених значень перших параметрів. Другий термооду контролю визначення витрати газу, і результат метр 10 із другим датчиком температури 11, четвертий пристрій відбору тиску 12 із другим ділиться на число k . Далі після закінчення кожнодатчиком тиску 13, п'ятий 14 і шостий 15 пристрої го періоду контролю визначення витрати газу обвідбору тиску із другим датчиком перепаду тиску числюють модулі відносної різниці середніх зна16 і другий обчислювальний блок 18 становлять чень кожного з однойменних перших і других другий витратомір змінного перепаду тиску й вико_____ _____ ристовуються для виміру значень других параметP1  P2 рів потоку газу - другої температури, другого тиску _____ й другого перепаду тиску й обчислення другої виP1 трати газу й усереднених значень других параметпараметрів газу - перепадів тисків , рів. Кожний з обчислювальних блоків 17 і 18 є ав_____ _____ _____ _____ тономним пристроєм, що з періодом виміру P1  P2 T1  T2 значень параметрів потоку газу зчитує значення _____ _____ вимірюваних параметрів з виходів датчиків 4, 6, 9 P1 T1 або 11, 13, 16, обчислює значення об'ємної витратисків і температур ,і ти газу й обсяг газу, що протік через вимірювалькожну відносну різницю порівнюють із установлений трубопровід, а, крім того, обчислює середні ним для неї значенням, тобто перевіряють викозначення параметрів потоку газу за встановлений _____ _____ інтервал часу і, зокрема, за час періоду контролю P1  P2 визначення витрати газу. Блок контролю 19 синх  Pу _____ ронізує роботу обчислювальних блоків 17 і 18, P1 зчитує середні за період контролю значення пернання нерівностей, , ших і других параметрів потоку газу й перевіряє _____ _____ _____ _____ виконання зазначених нерівностей. P1  P2 T1  T2 Спосіб визначення витрати газу в трубопрово  Pу   Pу _____ _____ ді реалізують у такий спосіб. P1 T1 При протіканні газу по вимірювальному трубо, , де проводу 1 датчики температури 4 і 11 постійно  Pу  Pу  Ту видають сигнали, що відповідають температурі , й - установлені величини для відпотоку газу, датчики тиску 6 і 13 видають сигнали, носних різниць середніх значень перепаду тисків, що відповідають тиску газу, а датчики перепаду тисків і температур відповідно. У випадку, якщо всі тиску 9 і 16 видають сигнали, що відповідають пенерівності виконуються, то видають інформацію репаду тиску газу на звужувальному пристрої 2. Ці про відсутність метрологічної відмови, а, якщо не сигнали надходять на входи обчислювальних бловиконується одна або більше нерівність, то вваків 17 і 18, які зчитують їхні значення з періодом жають, що відбулася відмова першого або другого 1 . Зчитування значень параметрів потоку газу температур, тисків і перепадів тисків, вимірюваних відповідними датчиками, робиться кожним обчислювальним блоком 17 і 18 у встановлені його програмою моменти часу, які синхронізуються блоком датчика того параметра, відносна різниця середніх значень якого більше встановленої величини, і видають інформацію про виникнення метрологічної відмови й вид датчика, що відмовив. 9 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 64577 Підписне 10 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