Спосіб повірки та калібрування газових лічильників

Реферат: UA 97703 U UA 97703 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може мати широке застосування для повірки та калібрування лічильників, витратомірів і витратомірів-лічильників газу. Відомим аналогом є установка для повірки та калібрування лічильників, витратомірів і витратомірів-лічильників газу, що належить до вимірювальної техніки, зокрема до повірки установок на критичних соплах, і призначена для повірки та калібрування лічильників, витратомірів і витратомірів-лічильників різних типів. Аналог містить еталонні вимірювачі витрати - критичні сопла, кожне з яких забезпечене запірним клапаном, насос, ресивер (форкамеру), систему контролю та управління, що містить блок управління запірними клапанами, блок формування набору критичних сопел по заданому значенню витрати повірочного середовища. Технічний результат, одержуваний при реалізації, визначається у зниженні похибки вимірювання об'ємної витрати повірочного середовища (як повірочне середовище зазвичай використовують повітря), патент № 135795 (див. Автор (и): Раєвський Сергій Анатолійович (RU), Фокін Валентин Сергійович (RU) Недоліки аналога є те, що установка дає значні похибки вимірювання. Відомим аналогом є спосіб калібрування, що включає етапи, на яких визначають еталонну швидкість звуку в нерухомому середовищі для заданих абсолютного тиску, абсолютної температури і компонентного складу (в разі природного газу). Потім, використовуючи критерії подібності для розвинених турбулентних течій, програмним шляхом знаходять значення часу поширення ультразвукових сигналів вздовж акустичних шляхів конкретного лічильника у рухомому рідкому середовищі при вибраному значенні усередненої об'ємної витрати в межах діапазону вимірювань. Відповідно до отриманих значень часу (частоти) поширення перевіряють і налаштовують канали виміру часу даного лічильника за допомогою генератора звукових імпульсів, після чого виконують вимір об'єму рідкого середовища за показниками лічильника (фактичний об'єм) у вибраній точці діапазону змін усередненої об'ємної витрати (обсягу) поточного середовища в трубопроводі. Порівнюючи отриманий результат з даними первинного калібрування, отримують поправку (по еталонному об'єму) до показань лічильника в обраній точці діапазону вимірювань. Таким же чином визначається поправка для початково вибраного усередненого обсягу. Якщо відмінність між поправками задовольняє встановленому критерію, то відносну поправку (у %) вводять в обчислювач лічильника. Технічний результат - проведення процедури калібрування лічильників-витратомірів на місці експлуатації в динамічному режимі і скорочення витрат за рахунок зменшення витрат на калібрування, особливо для лічильниківвитратомірів з внутрішнім діаметром більше 300 мм, у зв'язку з відмовою від застосування стаціонарних установок для повірки великих діаметрів (див. патент РФ № 2478919 МПК G01F 25/00). Недолік аналога є те, що він дає значні похибки вимірювання. Відомий найближчий аналог є спосіб повірки електромагнітних витратомірів, за допомогою імітатора розміщують в вимірювальному каналі первинного перетворювача імітатор витрати, перетворюють отриманий сигнал первинного перетворювача у електричну напругу і подають отриманий сигнал до вимірювального пристрою електромагнітного витратоміра. Імітатору витрати, заповненому робочою рідиною і обладнаному електродами, завдають зворотнопоступальний рух, при цьому отриманий сигнал подають на вхід вимірювального пристрою, перетворюють і відображають у вигляді виміряного об'єму рідини. Сигнали, що знімаються з електродів імітатора, подають безпосередньо на вхід вимірювального пристрою. Технічний результат - зменшення зносу електродів при контактуванні електродів імітатора та первинного перетворювача і спрощення конструкції імітатора, (див. патент РФ № 2442966 MПK G01F 25/00). Недолік аналога полягає у тому, що також дає значні похибки при калібруванні та повірці газових лічильників. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу повірки та калібрування газових лічильників шляхом введення нових технологічних операцій, який дозволить значно знизити похибки при калібруванні газових лічильників. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб повірки і калібрування газових лічильників, при якому розміщують еталонні вимірювачі у трубопровідному тракті, згідно з корисною моделлю, калібрування і повірку газових лічильників проводять у замкнутому циклі, а при подачі повітря або газу у трубопровідному тракті створюють потік повітря або газу, при цьому даний потік регулюють шляхом зміни частоти обертання турбіни, величину витрати контролюють еталонним лічильником, та протягом заданого інтервалу часу підраховують кількість імпульсів, що формуються лічильником, який повіряють, і еталонних лічильником, а потім, шляхом множення на ціну імпульсу, індивідуальну для лічильника, який повіряють і еталонного лічильника, обчислюють об'єм газу у робочих умовах, а далі виконують перерахунок обсягу повітря або газу в стандартних умовах, а похибку при повірці лічильників обчислюють шляхом 1 UA 97703 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 порівняння обсягів повітря в стандартних умовах, виміряних лічильниками, які повіряють, і еталонними лічильниками. Корисна модель може використовуватися для проведення первинної повірки та калібрування лічильників газу з межами допустимої відносної похибки вимірювання об'ємної витрати ±1,0 % і більш при випуску з виробництва і після ремонту, а також при проведенні періодичної повірки лічильників газу, що знаходяться в експлуатації. Корисна модель пояснюється кресленням, де: 1 - ресивер; 2 - антивібраційна вставка; 3 датчик температури; 4 - еталонний лічильник; 5 - датчик абсолютного тиску; 6 - датчик температури; 7 - термостабілізійна камера; 8 - антивібраційна вставка: 9 - лічильник, який повіряють; 10 - датчики температури; 11 - датчики абсолютного тиску; 12 - телескопічний компенсатор; 13 - турбіна; 14 - компресор; 15 - газова компресорна станція; 16 - балонне обладнання. Установка складається з блока робочого середовища, термостабілізаційної камери, еталонної лінії, робочої лінії і турбінного блоку. Блок робочого середовища призначений для створення і підтримки робочого середовища. Він складається з балонного обладнання 16, регулюючої арматури, ресивера 1, антивібраційних вставок 2, 8, компресора 14, і газової компресорної станції 15. Балонне обладнання 16 використовується для завдання робочого середовища (газ, повітря, вологість не більше 2,5 %). Розв'язуючий ресивер 1 стоїть на гумових подушках. Між ресивером 1, еталонною та робочою лініями встановлені антивібраційні вставки 2, 8, що не дозволяють передавати механічні високочастотні коливання від зразкової лінії до робочої лінії. За допомогою компресора 14 створюється надлишковий тиск до 5 МПа у трубопровідній системі установки. Газова компресорна станція призначена для закачування використаного газу у балонне обладнання 16. Термостабілізійна камера 7 призначена для підтримки температури робочого середовища, що проходить у трубопровідній системі установки. Еталонна лінія складається з еталонного лічильника 4, датчика абсолютного тиску 5 і датчика температури 3, дані з яких передаються на ЕОМ. Для перерахунку показань лічильника з робочих умов у стандартні умови використовуються показання датчика абсолютного тиску 5 і датчика температури 3. Робоча лінія складається з телескопічного компенсатора 12, лічильника, який повіряють 9, датчика абсолютного тиску 11 і датчика температури 10, дані з яких віддаються на ЕОМ. Телескопічний компенсатор 12 дозволяє герметично зафіксувати лічильник, який повіряють 9, на робочій лінії. Для перерахунку показань лічильника з робочих умов в стандартні умови використовуються показання датчика абсолютного тиску 11 і датчика температури 10. Турбінний блок складається з турбіни 13 і призначений для управління потоком газу в трубопровідній системі установки. Потік робочого середовища йде по замкнутому циклу. Подача робочого середовища з балонного обладнання 16 у трубопровідну систему установки здійснюється за допомогою компресора 14. При досягненні надлишкового тиску до 5 МПа у трубопровідній системі установки перекривається подача газу і система закривається. Швидкість потоку робочого середовища задається шляхом зміни частоти обертання турбіни 13. Для усунення нагріву робочого середовища, що проходить у трубопровідній системі установки, використовується термостабілізаційна камера 7. Величина витрати контролюється еталонним лічильником 4. Протягом заданого інтервалу часу (циклу роботи) апаратура установки підраховує кількість імпульсів, сформованих лічильником 9, який повіряють і еталонним 4 лічильником. Шляхом множення на ціну імпульсу, індивідуальну для лічильника, який перевіряють 9, і еталонного лічильника 4, обчислюються обсяги газу в робочих умовах. Далі виконується перерахунок обсягів робочого середовища до стандартних умов. Похибка обчислюється шляхом звірення обсягів робочого середовища в стандартних умовах, виміряних лічильником, який повіряють 9, і еталонним лічильником 4. По завершенню циклу роботи відкривається запірна арматура, і за допомогою газової компресорної станції відбувається закачування використаного газу у балонне обладнання 16. Використання корисної моделі дозволить значно знизити похибки при повірці та калібруванні газових лічильників. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб повірки і калібрування газових лічильників, що включає розміщення еталонних вимірювачів у трубопровідному тракті, який відрізняється тим, що повірку і калібрування газових лічильників проводять у замкнутому циклі, а при подачі повітря або газу в трубопровідному тракті створюють потік повітря або газу, при цьому даний потік регулюють шляхом зміни частоти обертання турбіни, величину витрати контролюють еталонним лічильником, та протягом заданого інтервалу часу підраховують кількість імпульсів, які 2 UA 97703 U 5 формуються еталонним лічильником і лічильником, який повіряють, а потім, шляхом множення на ціну імпульсу, індивідуальну для лічильника, який повіряють, і еталонного лічильника, обчислюють об'єм газу у робочих умовах, і далі виконують перерахунок обсягу повітря в стандартних умовах, а похибку при повірці лічильників обчислюють шляхом порівняння обсягів повітря або газу в стандартних умовах, виміряних лічильником, який повіряють, і еталонним лічильником. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 3