Спосіб метрологічної діагностики пункту вимірювання витрати газу

Спосіб метрологічної діагностики пункту вимірювання витрати газу, що включає попереднє призначення базовим одного із увімкнених вимірювальних трубопроводів і періодичне виконання циклу діагностики, що складається з послідовно виконуваних одночасного вимірювання витрати газу по усі х увімкнених вимірювальних трубопроводах, запам'ятовування результатів вимірювання та визначення наявності метрологічної відмови у кожному з увімкнених вимірювальних трубопроводів, крім базового, шляхом обчислення поточного роз U 2 29876 1 3 29876 4 залишилися, відповідає наявності збільшеної попохибкою, вимірюють витрату в ньому та у трубохибки (метрологічної відмови) витратоміра у вимкпроводі зі справним витратоміром і визначають неній вітці, нерівність значень витрати в підвідній збільшення похибки витратоміра в тр убопроводі, вітці і суми значень витрат у вітках, що залишилищо перекривається, із умови ся, при всіх перерозподілах потоку відповідає збіGi × Ki - G2 > K 2i × di + d2 , льшенню похибки (метрологічної відмови) витраде G2 - покази витратоміра, встановленого в трутоміру в підвідній вітці. бопроводі, що перекривається; Даний спосіб метрологічної діагностики витраК2і - градуювальний коефіцієнт, рівний відношенню томірів, встановлених у розгалужених тр убопровитрати в трубопроводі, що перекривається, до водах так само, як і спосіб метрологічної діагносвитрати в тр убопроводі, де встановлений і-ий тики пункту виміру витрати газ у, що заявляється, справний витратомір; включає вимірювання витрат по кожному з виміd 2 - припустима похибка витратоміра в трубопрорювальних тр убопроводів (у кожній з паралельних воді, що перекривається. віток). Однак, відсутність, попереднього обчисленДаний спосіб метрологічної діагностики витраня значення відношень виміряного значення витомірів, встановлених у розгалужених тр убопротрати газу по кожному вимірювальному трубопроводах так само, як і спосіб, метрологічної діагносводу, крім базового, до виміряного значення тики пункту вимірювання витрати газу, що витрати газу по базовому вимірювальному трубозаявляється, включає вимірювання витрати по проводу та їхнього запам'ятовування, переходу кожному з вимірювальних тр убопроводів (у кожній після цього до періодичного виконання циклів діагз паралельних віток). Однак, відсутність попереностики й відсутність, у циклі діагностики обчисднього обчислення значення відношень вимірянолення розрахункового значення втрати газу по j-му го значення витрати газу по кожному вимірювальвимірювальному трубопроводу і відносної різниці ному трубопроводу, крім базового, до виміряного між розрахунковим і виміряним значеннями витразначення витрат газу по базовому вимірювальноти газу за наведеними формулами і визначення та му трубопроводу та їхнього запам'ятовування, запам'ятовування відношення, якщо отримана переходу після цього до періодичного виконання відносна різниця менше заданої, не дозволяють циклів діагностики і відсутність у циклі діагностики швидко та з малими витратами виявити вимірюваобчислення розрахункового значення витрати газу льний трубопровід, що відмовив, і, як наслідок, по j-му вимірювальному трубопроводу і відносній робить відомий спосіб малопридатним для діагнорізниці між розрахунковим і виміряним значеннями стики пункту вимірювання витрати газу. витрат газу за наведеними формулами і визнаВідомий спосіб метрологічної діагностики вичення та запам'ятовування відношення, якщо тратомірів, встановлених у розгалужених трубоотримана відносна різниця менше заданої, не допроводах [а.с. СРСР №1461138, кл. G01F25/00, БИ зволяють швидко і з малими витратами виявити №11, 1994], що полягає у вимірюванні витрати в вимірювальний трубопровід, що відмовив, і, як підвідному трубопроводі і вимірюванні виграш в наслідок, робить відомий спосіб малопридатним кожному з паралельних трубопроводів, при цьому, для діагностики пункту вимірювання витрати газу. підгримуючи постійною витрату в підвідному труНайбільш близьким за технічною сутністю є бопроводі, перекривають один з паралельних труспосіб метрологічної діагностики вимірювальних бопроводів, вимірюють витрату в тр убопроводах, трубопроводів із загальним вхідним і вихідним що залишилися, і виявляють витратомір зі збільколекторами, що входять, до складу витратомірів шеною похибкою з умови газу, [Патент України №34514, кл. G01F25/00, БИ G1 × Ki - Gi × Ki / Ki - K i > di + d , №2, 2001], що включає попереднє призначення базовим одною з увімкнених вимірювальних труде Gi і Gi - покази витратоміра, встановленого в ібопроводів і періодичне виконання циклу діагносому паралельному трубопроводі, при усіх відкритики, який складається з послідовно виконуваних тих паралельних тр убопроводах і при одному (не іодночасного вимірювання витрати газу по всіх ому) перекритому трубопроводі відповідно; увімкнених вимірювальних тр убопроводах, запаn n м'ятовування результатів вимірювання та визнаK i = Gi / å Gi i K i = Gi / å Gi - перші та другі коечення наявності метрологічної відмови в кожному 1=1 1=1 із увімкнених вимірювальних трубопроводів, крім фіцієнти витрати відповідно; базового, шляхом обчислення поточного розрахуn нкового значення витрати газу - Q pj, похибки виміGi 1=1 ряного значення втрати газу - D j вимірювального - сумарна витрата по усіх паралельних трутрубопроводу за формулою: бопроводах визначена за показами витратомірів; n D j = Qp - Qu / QU, j j j ( )( ) å åG 1=1 i - сумарна витрата по усіх паралельних трубопроводах при одному перекритому; di - припустима похибка витратоміра, який діагностується; d - припустима похибка підтримки витрати в підвідному трубопроводі, далі відкривають трубопровід, у якому перебуває витратомір зі збільшеною де j - номер вимірювального трубопроводу, що діагностується; Quj - поточне виміряне значення витрати газу по j-му вимірювальному тр убопроводу, порівняння похибки виміряного значення витрати газу із заданим значенням, видачі сигналу про метрологічну відмову вимірювальною трубопроводу, якщо похибка виміряного значення витрати газу не менше 5 29876 6 заданої, і після цього, а також, якщо ця похибка по j-му вимірювальному трубопроводу - Q R за j менше заданої, переходу до визначення наявності наведеною формулою, визначення та запам'ятометрологічної відмови у наступного вимірювальвування відношення Qjб , якщо отримана відносна ною трубопроводу, при цьому попередньо через різниця менше заданої, не дозволяє швидко і з встановлені інтервали часу виконують задану кільмалими витратами виявити вимірювальний трубокість вимірювань витрат газу по усі х вимірювальпровід, що відмовив, і, як наслідок, ускладнює віних трубопроводах для одержання набору мінімадомий спосіб і знижує вірогідність результатів діальних і максимальних значень витрат, що гностики. характеризують схему увімкнення трубопроводів, В основу корисної моделі поставлене завдана при діагностиці обчислюють поточне значення ня вдосконалення способу метрологічної діагносP Q Kt витрати газу по усіх вимірювальних трубопротики пункту вимірювання втрати газу шля хом його водах, крім базового, за формулою. спрощення та підвищення вірогідності результатів діагностики пункту вимірювання витрат газу. Qd t - Qd min P Q Kt = × Q K max - QK min + Q K min , Поставлене завдання вирішується тим, що у Qd max - Q d min відомому способі метрологічної діагностики пункту де К - номер вимірювального трубопроводу; вимірювання витрати газу, що включає попереднє t - індекс поточного вимірювання; призначення базовим одного із увімкнених виміQ d max - максимальне значення виграш газу по рювальних трубопроводів і періодичне виконання базовому вимірювальному трубопроводу, циклу діагностики, що складається з послідовно виконуваних одночасного вимірювання витрати Q d min - мінімальне значення витрати газу по газу по усіх увімкнених вимірювальних трубопробазовому вимірювальному трубопроводу; водах, запам'ятовування результатів вимірювання QKmax - максимальне значення витрати газу по та визначення наявності метрологічної відмови у K-ому вимірювальному трубопроводу, кожного з увімкнених вимірювальних трубопровоQKmi n - мінімальне значення витрати газу по Kдів, крім базового, шляхом обчислення поточного ому вимірювальному трубопроводу; Q d t, - поточне виміряне значення втрати газу розрахункового значення витрати газу - Q R і відj по базовому вимірювальному тр убопроводу. R носної різниці - d j між розрахунковим - Q j і поточДаний спосіб метрологічної діагностики вимірювальних трубопроводів із загальним вхідним і ним виміряним - Quj значеннями витрати газу по jвихідним колекторами, які входять до складу виму вимірювальному тр убопроводу за формулою d j тратомірів газу, і так само, як і спосіб метрологіч= I Q R - QujI / Quj , де j - номер вимірювального труної діагностики пункту вимірювання витрати газу, j що заявляється, включає попереднє призначення бопроводу, що діагностується, порівняння отримабазовим одного із увімкнених вимірювальних труної відносної різниці із заданим значенням - d j зад, бопроводів і періодичне виконання циклу діагносвидачі сигналу про метрологічну відмову вимірютики, що складається з послідовно виконуваних вальною трубопроводу, якщо отримана відносна одночасного вимірювання витрати газу по усім різниця не менше заданої, і після цього переходу увімкненим вимірювальним трубопроводам, западо визначення наявності метрологічної відмови у м'ятовування результатів вимірювання та визнанаступного вимірювального трубопроводу, згідно чення наявності метрологічної відмови у кожного з корисної моделі попередньо один раз одночасно увімкнених вимірювальних трубопроводів, крім вимірюють витрату газу по усі х увімкнених вимібазового, шляхом обчислення поточного розрахурювальних тр убопроводах, запам'ятовують результати вимірювання, обчислюють значення віднковою значення витрати газу - Q R і відносної j ношення Qjб , виміряного значення витрати газу по різниці - d j між розрахунковим - Q R і поточним кожному вимірювальному тр убопроводу, крім баj зового, до виміряного значення втрати газу - Quб виміряним - Quj значеннями витрати газу по j-му по базовому вимірювальному трубопроводу, які вимірювальному трубопроводу за формулою запам'ятовують, і після цього переходять до періu u R d j=I Q j - Q jI / Q j, де j - номер вимірювального одичного виконання циклів діагностики, після затрубопроводу, який діагностується, порівняння кінчення кожного з яких очікують закінчення часу отриманої відносної різниці з заданим значенням періоду діагностики та переходять до наступного циклу діагностики, у кожному з яких поточне розd jзад. видачі сигналу про метрологічну відмову рахункове значення витрати газу по j-му вимірювимірювального трубопроводу, якщо отримана відносна різниця не менше заданої, і після цього вальному трубопроводу - Q R обчислюють за форj переходу до визначення наявності метрологічної и . R відмови у наступного вимірювального трубопровомулою Q j = О б Qjб та, якщо отримана відносна ду. Однак, відсутність попереднього обчислення різниця менше заданої, то визначають відношення значення відношень – Ojб виміряного значення Qjб , запам'ятовують його та переходять до визнавитрат газу по кожному вимірювальному тр убочення наявності метрологічної відмови у наступнопроводу, крім базового, до виміряного значення го вимірювального трубопроводу. втрати газу по базовому вимірювальному тр убоВведення попереднього одночасного вимірюпроводу і їхнього запам'ятовування, переходу пісвання втрати газу по усіх увімкнених вимірювальля цього до періодичного виконання циклів діагноних тр убопроводах, запам'ятовування результатів стики та відсутність у циклі діагностики вимірювань, обчислення значення відношень - Qjб обчислення розрахункового значення витрати газу [ ] 7 29876 8 виміряного значення витрати газу по кожному виМетрологічна діагностика пункту вимірювання мірювальному тр убопроводу, крім базового, до витрати газу призначена для виявлення в процесі виміряного значення втрати газу по базовому вивиконання вимірювання витрати газу вимірювальмірювальному трубопроводу та їхнього запам'ятоних тр убопроводів, похибка вимірювання у яких вування і переходу після цього до періодичного перевищила задані значення, тобто в яких відбувиконання циклів діагностики, уведення в кожний з лася метрологічна відмова. У запропонованому циклів діагностики обчислення поточного розрахуспособі метрологічна діагностика базується на нкового значення витрати газу по j-му вимірюварезультатах обробки статистичних даних, які покальному трубопроводу за приведеною формулою зали, що відношення витрат газу, виміряних однота, якщо отримана відносна різниця менше задачасно, по двох вимірювальних трубопроводах на ної, то визначення відношення Qjб і запам'ятовупункті вимірювання витрати газу змінюється моновання його, спрощує запропонований спосіб, тому тонно не більш, ніж на 2%, при зміні витрати газу що відпала необхідність визначати мінімальні та від мінімального до максимального значення діамаксимальні значення витрат газу протягом задапазону вимірювання вимірювальних трубопровоної кількості вимірювань, і підвищує вірогідність дів. Тому, якщо діагностику виконували періодично результатів діагностики пункту вимірювання виз періодом, за час якого витрата газу зміниться не трати газу за рахунок того, що розрахункове знабільш, ніж на 5% від попереднього значення, то чення витрати газу по вимірювальному трубопровеличина відношення витрат двох вимірювальних воду обчислюється не по мінімальних і трубопроводів при цьому зміниться не більше, ніж максимальних значеннях витрати газу по вимірюна 0,1% від свого попереднього значення. Тоді за вальних трубопроводах, вірогідність яких залежить величиною відношення втрат і значенню витрати від числа виконаних вимірювань і визначення яких газу, виміряного по одному вимірювальному трузаймає багато часу, протягом якого не можна пробопроводу, можна розрахувати прогнозовану веводити діагностику, а на основі обчислення зналичину витрати газу по другому вимірювальному чення відношень витрати газу по кожному вимірютрубопроводу та, якщо розраховане і виміряне вальному трубопроводу, крім базового, до значення витрати газу по другому вимірювальному значення витрат газу по базовому вимірювальнотрубопроводу відрізняються більше, ніж на встаму трубопроводу, виміряним у попередньому циклі новлену величину, то вважати, що в одному з видіагностики, при цьому, для першого циклу діагномірювальних трубопроводів відбулася метрологічстики використовують попередньо виміряні знана відмова. Призначивши один з вимірювальних чення витрат газу по усіх увімкнених вимірювальтрубопроводів базовим, тобто таким, стосовно них трубопроводах і визначені по них відношення якого визначають стан інших трубопроводів пункту Qjб . вимірювання витрати газу, можна виявляти метНa кресленнях для пояснення пропонованою рологічну відмову кожного з інших вимірювальних способу наведені: трубопроводів шляхом періодичного проведення Фіг.1 - схема пункту вимірювання витрати газу; діагностики пункту вимірювання втрати газу. У Фіг.2 - схема реалізації пропонованого способу якості базового зазвичай вибирають вимірювальдіагностики. ний трубопровід, що, на думку оперативного перПункт вимірювання витрати газу - Фіг.1 містить соналу, перебуває в кращому, ніж інші вимірювапідвідний трубопровід 1, вхідний колектор 2, до льні трубопроводи стані, наприклад, трубопровід, якого підключений підвідний трубопровід 1, виміщо останнім проходив технічне обслуговування. рювальні трубопроводи 3-1, 3-к,..., 3-К, де К - макТому що в станах, що діагностуються, техносимальний технологічний номер вимірювального логічні номери увімкнених вимірювальних труботрубопроводу, вихідний колектор 4, з'єднаний чепроводів (номери вимірювальних трубопроводів за рез вимірювальні трубопроводи 3-1, 3-к,..., 3-К з технологічною схемою пункту вимірювання газу) вхідним колектором 2, відвідний трубопровід 5, розташовані не обов'язково за порядком і їхнє чиз'єднаний з вихідним колектором 4, при цьому косло може змінюватися, то в системі, що реалізує жний вимірювальний трубопровід 3-к, де к=1, 2..... запропонований спосіб, використані робочі номери К, містить перший вимикаючий кран, 6-к, один кі- j вимірювальних трубопроводів, які розташовані нець якого з'єднаний із вхідним колектором 2, виза порядком - j = 1, 2.....К, а також виділена комірка тратомір 7-к, вхід якого підключений до другого J, до якої записують число увімкнених вимірювакінця вимикаючого крана 6-к, другий вимикаючий льних трубопроводів, блок комірок Аj, що признакран 8-к, один кінець якого з'єднаний з виходом чений для запису технологічних номерів включевитратоміра 7-к, а інший підключений до вихідного них вимірювальних трубопроводів, при цьому до колектора 4. Відключення вимірювального трубокомірки A1 завжди записують номер базового випроводу 3-к здійснюється закриттям кранів 6-к або мірювального трубопроводу, до комірок A2 – АK 8-к. Під витратоміром розуміється весь комплекс записують номери інших увімкнених вимірювальпристроїв, що використовується для визначення них тр убопроводів у порядку їхнього зростання, витрати, наприклад, звужувальний пристрій, датблок комірок Qj для проміжного зберігання резульчики тиску, перепаду тиску і температури та обчитатів вимірювання витрат газу по вимірювальних слювач витрати. трубопроводах і блок комірок Qjб для проміжного Запропонований спосіб метрологічної діагносзберігання значень відношень витрат газу по вимітики дозволяє виявляти метрологічні відмови за рювальних тр убопроводах. Комірки Aj використонаявності не менше трьох увімкнених вимірювальвуються для узгодження робочих номерів вимірюних трубопроводів на пункті вимірювання витрати вальних трубопроводів - j з те хнологічними газу. номерами вимірювальних тр убопроводів при фор 9 29876 10 муванні інформації для оперативного персоналу, мірювального трубопроводу. Після визначення наприклад, повідомлень про метрологічну відмову відношення Qjб для усіх включених вимірювальних вимірювального трубопроводу, у яких вказуються трубопроводів (j > J) перевіряють чому дорівнює а технологічні номери вимірювальних трубопровота, тому що після першого вимірювання витрат а = дів. 0, то йому присвоюють значення «1» і переходять, На пункті вимірювання витрати газу можуть до циклу діагностики. У циклі діагностики одночасбути використані засоби вимірювання витрати газу но вимірюють витрати газу по усіх увімкнених ви- витратоміри будь-якою типу. мірювальних тр убопроводах і результати вимірюСпосіб метрологічної діагностики пункту вимівання запам'ятовують у відповідних комірках рювання витрати газу реалізують таким чином. пам'яті. Далі встановлюють робочий номер виміДіагностику (Фіг.2) виконують при вимірюванні рювального трубопроводу j-2, перевіряють чому витрат газу через вимірювальні трубопроводи. дорівнює а та, тому що а = 1, то визначають наявПеред початком діагностики попередньо один раз ність метрологічної відмови окремих вимірювальодночасно вимірюють значення витрат газу по усім них трубопроводів, починаючи з трубопроводу з увімкненим вимірювальним трубопроводам, запаробочим номером j = 2. Для цього для кожного j-гo м'ятовують результати вимірювання, визначають вимірювального трубопроводу обчислюють розравідношення виміряного значення витрати газу по хункове значення витрати газу Q R за формулою j кожному вимірювальному тр убопроводу, крім баu . R зового, до виміряного значення витрат газу по баQ j = Q б Qjб , та визначають відносну різницю - d j зовому вимірювальному трубопроводу та запам'я між розрахунковим - Q R та поточним виміряним товують їх. Діагностику пункту вимірювання j витрати газу проводять періодично із установлеQuj значеннями витрати газу по j-му вимірювальним періодом. Протягом одною періоду діагностиному трубопроводу за формулою: ки проводиться одночасне вимірювання витрат d j = I Q R - QujI / Quj,. j газу по всіх включених вимірювальних трубопроРозраховане значення відносної різниці порівводах, запам'ятовування результатів вимірювання, визначення наявності метрологічної відмови, що нюють із заданим значенням - d j зад і, якщо воно включає визначення відношень Qjб за результатаменше заданого, то вважають, що вимірювальний ми вимірювання витрати газу, яке закінчилося, і трубопровід перебуває в нормі за метрологічними їхнє запам'ятовування. Таким чином, у наступаюпоказниками, обчислюють відношення Qjб , і перечому періоді діагностика буде проводитися за знаходять до визначення наявності метрологічної ченнями відношень Qjб , які отримані у поперевідмови в наступного вимірювального трубопродньому періоді. воду. Якщо ж розраховане значення відносної різПри увімкненні діагностики призначають довіниці не менше заданого значення, то вважають, льно один із увімкнених вимірювальних трубопрощо в даному вимірювальному тр убопроводі відбуводів базовим і записують в пам'ять системи, яка лася метрологічна відмова, і видають сигнал про реалізує запропонований спосіб, початкові дані, до це, а потім переходять до визначення наявності яких належать технологічні номери увімкнених метрологічної відмови у наступного вимірювальновимірювальних трубопроводів 3-1, 3-2,..., 3-К, що го трубопроводу. Після закінчення циклу діагносзаписуються до комірок Aj, при цьому, номер базотики - визначення наявності метрологічної відмови вого вимірювального трубопроводу записують до по усіх увімкнених вимірювальних трубопроводах, комірки А1 , і число увімкнених вимірювальних трукрім базового, тобто, коли j стане більше J, очікубопроводів, яке записується до комірки J. Після ють закінчення часу періоду діагностики та перецього ознаці виконання першого вимірювання - а ходять до наступного циклу діагностики. присвоюють значення «0». Задане значення відносної різниці встановлюДалі здійснюють одночасне вимірювання виється для кожного вимірювального трубопроводу в трати газу по всі х вимірювальних тр убопроводах, межах від 0,2 до 1,0 значень відносної похибки які перебувають в увімкненому стані. Виміряна використовуваного в даному вимірювальному трувитрата газу по базовому вимірювальному трубобопроводі засобу вимірювання витрати газу. проводу - Quб і виміряні витрати газу по кожному з Пропонований спосіб діагностики застосовуu інших вимірювальних трубопроводів - Q j запам'я ється при незмінній схемі включення вимірювальтовують у відповідних комірках пам'яті. Далі встаних трубопроводів. Якщо буде потреба змінити новлюють робочий номер вимірювального трубосхему включення вимірювальних трубопроводів на проводу j = 2 і, тому що це перше вимірювання пункті вимірювання газу, наприклад, з технологічвитрат газу після увімкнення діагностики - а = 0, то них міркувань або у випадкувиявлення метрологівизначають значення відношення витрати газу по чної відмови треба припинити діагностику, змінити j-му вимірювальному трубопроводу до втрати газу схему включення вимірювальних тр убопроводів по базовому вимірювальному трубопроводу - Qjб або усунути метрологічну відмову і після цього (Qjб = Quj / Q uб ) яке запам'ятовують, і переходять розпочати діагностику спочатку. до визначення відношення Qjб для наступного ви 11 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 29876 Підписне 12 Тираж 26 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