Спосіб визначення витрати

1. Спосіб визначення витрати, що включає визначення поточної витрати, приведеної до стандартних умов, її запам'ятовування й визначення сумарної витрати за встановлені інтервали часу, який відрізняється тим, що попередньо всі датчики, що використовуються для одержання інформації, необхідної для визначення витрати у всіх точках виміру витрати - контрольних точках технологічного процесу, розбивають на дві групи першу групу датчиків, що вимірюють безпосередньо витрату, і другу групу датчиків, що вимірюють параметри, за якими обчислюють витрату, формують базу нормативно-довідкових даних, що характеризують контрольні точки й способи визначення витрати в них, групи датчиків і окремі датчики в кожній групі, збір первинної інформації роблять по заданій програмі усередині кожної групи датчиків, у першій групі датчиків по кожному датчику протягом установленого інтервалу часу роблять накопичення величини витрати й запам'ятовування цієї величини в першій локальній базі даних, у другій групі датчиків циклічно перетворюють вихідну величину кожного датчика в значення параметра, вимірюваного цим датчиком, що запам'ятовують у кожному циклі перетворення в базі первинних даних, при одержанні заданого числа вимірів параметра роблять усереднення його зна U 2 (19) 1 3 13896 4 як установка комплексної підготовки газу, компретиску, обмірюваного обраним датчиком, запам'ясорний цех і тому подібні. товування отриманого значення витрати, визнаВідомий спосіб виміру витрати газоподібних і чення витрати за задані інтервали часу. рідких середовищ [А. с. СРСР № 1649276, кл. G 0 Даний спосіб визначення витрати так само, як і IF 1/00, Бюл. № 18, 1991], що включає вимір переспосіб визначення витрати, що заявляється, вклюпаду тиску на першому звужуючому пристрої з чає використання декількох датчиків, що характебайпасною лінією, вимір перепаду тиску на другоризують витрату в заданій точці технологічного му звужуючому пристрої, установленому послідопроцесу, визначення поточної витрати, наведеної вно першому пристрою з байпасною лінією, який до стандартних умов, її запам'ятовування й визнамає з ним ідентичні геометричні розміри, при цьочення сумарної витрати за встановлені інтервали му відвід потоку в байпасну лінію здійснюють бечасу. Однак вимір перепаду тиску в (N-2)-x точках зупинно. тільки в зоні дії одного звужуючого пристрою різко Даний спосіб виміру витрати газоподібних і ріобмежує функціональні можливості відомого сподких середовищ так само, як і спосіб визначення собу визначення витрати, тому що він призначевитрати, що заявляється, включає вимір величин, ний для визначення витрати тільки при викорисщо характеризують витрату, і обчислення витрати. танні звужуючих пристроїв і тільки в одній точці Однак, вимір перепаду тиску тільки на двох звутехнологічного процесу. жуючих пристроях різко обмежує функціональні В основу корисної моделі поставлена задача можливості відомого способу визначення витрати, вдосконалення способу визначення витрати шлятому що він призначений для визначення витрати хом розширення його функціональних можливостільки при використанні звужуючих пристроїв і тей, що веде до одержання можливості працювати тільки в одній точці технологічного процесу. з різними типами датчиків, підвищенню продуктивВідомий спосіб визначення витрати й кількості, ності пристроїв, що реалізують пропонований сповикористаний в обчислювачі витрати й кількості сіб, зокрема, дозволяє використати один обчислю[Патент РФ № 2062448, кл. G 0 IF 1/00, Бюл. № 17. вач витрати для визначення витрат на 1996], що включає перетворення витрати в імпубагатониточному газовимірювальному пункті, на льсний сигнал основними й резервним первинниустановці комплексної підготовки газу й на інших ми перетворювачами, градуіровочні характеристиподібних об'єктах, де витрата визначається в декіки яких записані в пам'яті обчислювача, лькох точках технологічного процесу різними тивизначення від якого первинного перетворювача пами засобів виміру. надійшов імпульсний сигнал і обчислення витрати Поставлена задача вирішується тим, що у вій кількості згідно з градуіровочною характеристидомому способі визначення витрати, що включає кою того первинного перетворювача, від якого визначення поточної витрати, наведеної до станнадійшов імпульсний сигнал. дартних умов, її запам'ятовування й визначення Даний спосіб обчислення витрати й кількості сумарної витрати за встановлені інтервали часу, так само, як і спосіб визначення витрати, що заяввідповідно до корисної моделі попередньо всі датляється, включає перетворення вимірюваної вечики, що використовуються для одержання інфорличини - витрати в імпульсний сигнал за допомомації, необхідної для визначення витрати у всіх гою датчиків витрати й обчислення витрати з точках виміру витрати - контрольних точках техновикористанням градуіровочної характеристики логічного процесу, розбивають на дві групи - перкожного датчика. Однак, вимір витрати тільки у шу групу датчиків, що вимірюють безпосередньо двох точках - основній і резервній різко обмежує витрату, і другу групу датчиків, що вимірюють пафункціональні можливості відомого способу вираметри, по яких обчислюють витрату, формують значення витрати, тому що він призначений для базу нормативно-довідкових даних, що характеривизначення витрати тільки при використанні турзують контрольні точки й способи визначення вибінного датчика витрати й тільки в одній точці техтрати в них, групи датчиків і окремі датчики в кожнологічного процесу. ній групі, збір первинної інформації роблять по Найбільш близьким по технічній сутності є заданій програмі усередині кожної групи датчиків, спосіб визначення витрати, реалізований в обчису першій групі датчиків по кожному датчику протялювачі для витратоміра змінного перепаду тиску гом установленого інтервалу часу здійснюють на[Патент України № 53568, кл. G 01F 1/00, Бюл. № копичення величин витрати й запам'ятовування 1, 2003] і в обчислювачі газоподібних продуктів цієї величини в першій локальній базі даних, у дру[Патент України № 53557, кл. кл. G 01F 1/00, Бюл. гій групі датчиків циклічно перетворюють вихідну № 1, 2003], що включає установку датчиків і первеличину кожного датчика в значення параметра, винне перетворення датчиками в аналоговий сигвимірюваного цим датчиком, що запам'ятовують у нал величин тиску й температури продукту в трукожному циклі перетворення в базі первинних дабопроводі й (N-2)-x величин перепадів тиску на них, при одержанні заданого числа вимірів паразвужуючому пристрої в трубопроводі, при цьому метра, роблять усереднення його значень і западатчики перепаду тиску мають різні верхні границі м'ятовують отримане значення параметра в другій виміру, аналого-цифрове перетворення всіх отрилокальній базі даних, визначення поточної витрати маних аналогових сигналів, вибір датчика перепав кожній контрольній точці виконують по заданій ду тиску, у діапазоні вимірів якого перебуває обміпрограмі, при цьому для заданої контрольної точки рюване значення перепаду тиску, і обчислення зчитують із бази нормативно-довідкових даних і поточної витрати, наведеної до стандартних умов, запам'ятовують адреси осередків програмного за діючою методикою розрахунку витрати за ремодуля, що використовується для розрахунку визультатами виміру тиску, температури й перепаду трати в даній контрольній точці, у які необхідно 5 13896 6 заслати значення умовно-постійних параметрів і можливі типи датчиків для кожної точки, а по техзначення параметрів, необхідні для розрахунку нічних і вартісних характеристиках датчиків вибивитрати, адресу осередку пуску програмного морають конкретні типи датчиків для кожної із точок, дуля, адресу осередку бази поточних витрат, у яку у якій необхідно вимірювати витрату. У тому випанеобхідно заслати результат розрахунку, і адреси дку. якщо на об'єкті, на якому планується застосуосередків локальних баз даних, у яких перебувавати пропонований спосіб, уже є в деяких точках ють значення параметрів, необхідні для розрахуннеобхідні датчики, то їх можна використати при ку витрати, далі для цієї же контрольної точки зчиреалізації способу. Всі датчики, які використовутують із бази нормативно-довідкових даних ються при реалізації способу, розбивають на дві значення необхідних умовно-постійних параметрів групи. У першу групу включають датчики, що виміі засилають їх у відповідні осередки програмного рюють безпосередньо витрату. У другу групу модуля, а з локальних баз даних зчитують значенвключають датчики, що вимірюють змінні параменя необхідних параметрів, які також засилають у три, по яких обчислюють витрату. відповідні осередки програмного модуля й запусДля кожної контрольної точки визначається кають розрахунок витрати в даній контрольній тозатверджена методика обчислення витрати, начці. отримане значення витрати для заданої контприклад, для визначення витрати за допомогою рольної точки запам'ятовують у відповідному звужуючих пристроїв використовується міждержаосередку бази поточних витрат, підсумовуючи вний стандарт «ГОСТ 8.563.2-97. Методика выпоотримані значення витрат протягом встановлених лнения измерений с помощью сужающих устінтервалів часу або по заданих контрольних точках ройств. Минск», для визначення витрати при одержують відповідні сумарні витрати, які також застосуванні осереднюючих напірних трубок викозапам'ятовують, при цьому по контрольних точках, ристовується «Методика виконання вимірів із зау яких установлені датчики першої групи, роблять стосуванням осереднюючих напірних трубок. МВИ визначення витрати шляхом приведення отрима081/24.123-0. Київ, 2000 р.», для визначення виних з першої локальної бази значень витрати до трати при застосуванні датчиків витрати різних стандартних умов, а по інших контрольних точках типів, наприклад, турбінних, ультразвукових, тепроблять визначення витрати шляхом її обчисленлових і тому подібних використовується тільки ня за методикою, затвердженою для способу виформула приведення до стандартних умов згідно міру витрати, що використаний у даній контрольній міждержавного стандарту «ГОСТ 30319.1-96. Газ точці. природный. Методы расчета физических свойств. Введення попередньої розбивки всіх датчиків Минск». Для кожної з методик, які використовуна дві групи - першу групу датчиків, що вимірюють ються, складається програма обчислення витрати витрату, і другу групу датчиків, що вимірюють - програмний модуль, при цьому по всіх методиках змінні параметри, по яких обчислюють витрату, витрата обчислюється за встановлений інтервал формування бази нормативно-довідкових даних, часу, наприклад, за одну секунду. Всі програмні що характеризують контрольні точки й способи модулі записують у пам'ять пристрою, що реалізує визначення витрати в них, групи датчиків і окремі пропонований спосіб. датчики в кожній групі, збір первинної інформації Для зберігання необхідних для обчислення випо заданій програмі усередині кожної групи датчитрат постійних даних про технічні засоби, які викоків, її первинна обробка, підготовка до викорисристовуються, й значень умовно-постійних паратання й запам'ятовування в першій і другій локаметрів, тобто параметрів, значення яких льних базах даних, визначення поточної витрати в змінюються не частіше, ніж один раз на добу. у кожній контрольній точці шляхом її обчислення за пам'яті пристрою, що реалізує пропонований спометодикою, прийнятою для способу виміру витрасіб, складається база нормативно-довідкових дати, який використаний в даній контрольній точці, них, у яку записуються наступні дані: запам'ятовування отриманих значень поточних - про контрольні точки, наприклад, кількість витрат для кожної точки істотно розширює функціточок, використаний на конкретній точці спосіб ональні можливості пропонованого способу, що визначення витрати, адреси програмного модуля дозволяє використати один обчислювач для видля розрахунку витрати, кількість і типи застосозначення витрат на технологічних об'єктах, на яких ваних датчиків, тощо; треба визначати витрату в декількох точках різни- про групи датчиків, наприклад, кількість датми типами засобів виміру. чиків у групі, типи й кількість датчиків кожного типу На кресленнях наведені: в групі, адреси бази первинних даних для цих датФіг.1 - схема алгоритму збору інформації про чиків, тощо; значення параметрів другої групи; - про датчики, наприклад, вимірювана датчиФіг.2 - схема алгоритму обчислення витрат у ком фізична величина, межі виміру градуіровочна контрольних точках. характеристика, забезпечувана точність, тощо; Попередньо на об'єкті визначають контрольні - дані про ув'язування конкретних датчиків і точки - точки технологічного процесу, у яких потріконтрольних точок, датчиків і номерів осередків бно визначати витрату продукції, для забезпеченпершої або другої локальних баз даних, дані про ня вимог, установлених алгоритмом контролю й адреси осередків програмних модулів, які викорискерування технологічним процесом і (або) алгоритовуються для запису в них інформації, тощо; тмом обліку продукції, прийнятими на об'єкті. Для - значення умовно-постійних параметрів, неконтрольних точок по характеру й особливостях обхідних для обчислення витрат. протікання технологічного процесу в кожній з них При цьому, при одержанні нових значень умовизначають способи виміру витрати продукції й вно-постійних параметрів вони записуються в базу 7 13896 8 нормативно-довідкових даних за допомогою пульчення яких записують в інші осередки першої лота керування пристрою, що реалізує спосіб, а звідкальної бази. ти, при необхідності, переписуються у відповідні У другій групі датчики мають вихідний сигнал у осередки програмних модулів, що їх використовувигляді аналогової величини, наприклад, напруги, ють. струму або опору, величина якого відповідає митДля зберігання значень параметрів у пристрої, тєвому значенню вимірюваного параметра. У цьощо реалізує пропонований спосіб, створюються: му випадку значення параметра одержують шля- база первинних даних, що призначена для хом аналого-цифрового перетворення вихідної зберігання значень змінних параметрів, які вимівеличини датчика в цифровий код вихідної велирюються датчиками другої групи й складається з І2 чини й перетворення отриманого цифрового коду груп осередків по N осередків у кожній, де І2 - чисза допомогою градуіровочної характеристики відло датчиків у другій групі, а N - число значень кожповідного датчика в код значення параметра, що ного параметра, по якому здійснюється його усезапам'ятовують. Крім того, для підвищення вірогіреднення; дності кожного з параметрів застосовують усеред- перша локальна база даних, що призначена нення його значень на заданому числі вимірів. для запам'ятовування накопичених значень витраЗбір інформації про значення параметрів другої ти, які вимірюються датчиками першої групи, і групи й усереднення цих значень роблять циклічскладається з I1 осередків, де I1 - число датчиків у но. наприклад, відповідно до алгоритму, предстапершій групі; вленому на Фіг.1. Для цього датчикам усередині - друга локальна база даних, що призначена групи присвоюються номери по порядку, напридля запам'ятовування усереднених значень параклад, від 1-го до І2-го, і задають початковий номер метрів, які вимірюються датчиками другої групи, і циклу опитування (це також номер значення параскладається з І2 осередків. метра в його групі осередків бази первинних даКрім того, для зберігання значень обчислених них) n=1 і номер датчика і=1, з якого починається витрат у пам'яті пристрою, що реалізує спосіб, опитування. При опитуванні прямий і зворотний створюються: ланцюги і-го датчика підключаються до нормуючо- база поточних витрат, тобто витрат за інтерго підсилювача, вихід якого з'єднаний із входом вал часу від попереднього розрахунку до поточноаналого-цифрового перетворювача й починається го; перетворення вихідного сигналу датчика в цифро- база сумарних витрат по заданих контрольвий код. Після закінчення перетворення за знаних точках - наприклад, на замірному пункті виміру ченням отриманого цифрового коду і по градуіровитрати виконується за допомогою декількох вимівочній характеристиці і-го датчика визначають рювальних трубопроводів, а загальну витрату значення фізичної величини, вимірюваної цим даодержують підсумовуванням витрат по всіх вимітчиком - значення і-го параметра, що записують в рювальних трубопроводах; n-ий осередок групи, виділеної для і-го параметра, - база сумарних витрат за встановлені інтеру базі первинних даних другої групи датчиків. Далі вали часу, наприклад, за годину або добу; перевіряють, дорівнює, чи ні, номер циклу опиту- база архівних даних. вання заданому для усереднення числу циклів - N, Спосіб визначення витрати реалізують у такий якщо номер дорівнює, то обчислюють усереднене спосіб. значення опитаного і-го параметра, записують Збір первинної інформації, тобто значень пайого в і-ий осередок другої локальної бази даних і раметрів, вимірюваних датчиками, здійснюється збільшують на «І» номер опитуваного датчика, по заданій програмі усередині кожної із груп датякщо номер циклу опитування не дорівнює задачиків. Порядок збору первинної інформації усереному для усереднення числу циклів - N, то відразу дині кожної із груп датчиків визначається видом збільшують на «І» номер опитуваного датчика. вихідного сигналу датчиків і способом його перетЯкщо номер опитуваного датчика - і не перевищує ворення в значення фізичної величини. Так, назначення – І2, то опитують наступний датчик, якщо приклад, у першій групі турбінний датчик, як вихідномер датчика перевищує значення – І2, то збільний сигнал, видає імпульси, кожний з яких фіксує шують на «І» номер циклу опитування і, якщо нопроходження через контрольну точку встановленої мер циклу опитування не перевищує заданого для кількості продукції, тому для збору інформації від усереднення числа циклів - N, то починають надатчиків цього типу в першій групі датчиків органіступний цикл опитування датчиків. Якщо номер зовують підрахунок числа імпульсів, що надійшли циклу опитування перевищує задане для усередвід кожного з датчиків, наприклад за допомогою нення число циклів - N, то номеру циклу - п прислічильника імпульсів, за встановлений інтервал воюють значення «І» і починають новий набір значасу, наприклад, за одну секунду. Накопичене кочень параметрів для усереднення. жним лічильником число імпульсів після надхоАналогічно, але, з урахуванням виду вихідного дження кожного імпульсу датчика перетворюється сигналу датчика й способу його перетворення в за допомогою градуіровочної характеристики в значення фізичної величини, визначають усередзначення витрати й запам'ятовується у відведенонені значення параметрів, вимірювані іншими тиму для цього датчика осередку в першій локальній пами датчиків, які записують в інші осередки друбазі даних. гої локальної бази даних. Аналогічно, але з урахуванням виду вихідного Визначення поточної витрати в контрольних сигналу датчика й способу його перетворення в точках роблять одним обчислювачем витрати, що значення фізичної величини, визначають витрати, входить до складу пристрою, що реалізує спосіб, вимірювані іншими типами датчиків витрати, знавідповідно до заданої програми визначення витрат 9 13896 10 у контрольних точках технологічного процесу, назчитування виконувалося з першої локальної бази, приклад, циклічно, по алгоритм}, схема якого то після запису зчитаного значення параметра представлена на Фіг.2. Для цього задають початнакопичувальний елемент, що відповідає опитаковий номер контрольної точки, допустимо «І», по ному осередку першої локальної бази, обнулюєтьякому з бази нормативно-довідкових даних зчитуся. Програмний модуль виконує розрахунок витрають і запам'ятовують адреси осередків програмноти в заданій контрольній точці й засилає величину го модуля - осередків, у які необхідно заслати знапоточної витрати у відведений для нього осередок чення умовно-постійних параметрів, необхідних бази поточних витрат. Після цього, підсумовуючи для розрахунку витрати, осередків, у які необхідно поточну витрату, одержують витрату за годину і заслати значення параметрів, необхідних для розінші витрати, які запам'ятовують. Далі змінюють рахунку витрати, осередку пуску програмного мономер контрольної точки й аналогічно описаному дуля, осередку бази поточних витрат, у яку треба вище обчислюють витрати в інших контрольних заслати результат розрахунку, осередків у локаточках. льних базах даних, у яких перебувають значення Отримані значення витрати з відповідних баз параметрів, необхідних для розрахунку витрати в результатів виводяться оперативному персоналу заданій контрольній точці. Далі по номеру контрооб'єкта в заданих місцях, наприклад, на щит дисльної точки зчитують із бази нормативнопетчера, по запиту можуть виводитися на табло довідкових даних значення умовно-постійних пасамого обчислювача й видаються по встановлераметрів, які засилають в осередки програмного ному регламенту в системи збору інформації й модуля, виділені для них. Після цього за занесекерування вищого рівня. Крім того, отримані знаними в пам'ять адресами параметрів у локальних чення витрати з відповідних баз результатів із базах даних зчитують їхні значення, які засилають прив'язкою за часом і датами по встановленому в осередки програмного модуля, виділені для них, алгоритму пересилаються в базу архівних даних. і подають команду на початок розрахунку. Якщо 11 Комп’ютерна верстка Д. Дорошенко 13896 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601