Спосіб калібрування побутових лічильників природного газу

Реферат: Спосіб калібрування побутових лічильників природного газу, згідно з яким на вхід перевірюваного лічильника газу або декількох послідовно з'єднаних лічильників із еталонного або взірцевого джерела витрати газу або об'єму газу почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами. Для кожної з яких фіксують покази лічильника газу і визначають його похибки відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов. Покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, зводять до значень тиску і температури газу, рівних в умовах його споживання, і за цими значеннями об'єму газу уточнюють похибки лічильника газу та відповідно до них коректують коефіцієнт передачі лічильника газу. Значення тиску і температури газу, до яких зводять покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, визначають через їх середньорічні значення для заданої території та місця розташування лічильника газу, що середньозважені за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території за період не менше 5 попередніх років. UA 95014 U (54) СПОСІБ КАЛІБРУВАННЯ ПОБУТОВИХ ЛІЧИЛЬНИКІВ ПРИРОДНОГО ГАЗУ UA 95014 U UA 95014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до витратометрії та обліку енергоносіїв і стосується калібрування побутових лічильників природного газу. Відомим аналогом є спосіб калібрування побутових лічильників природного газу, згідно з яким, на вхід перевірюваного лічильника чи послідовно з'єднаних декількох лічильників із еталонного джерела витрати або об'єму газу повірочної установки почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу з різними, але регламентованими значеннями витрати газу. Для кожного значення витрати газу знімають покази лічильника газу. Як газ зазвичай застосовують повітря, параметри якого повинні відповідати стандартним умовам - для України, наприклад: тиску 101,325 кПа і температурі 20 °C. Якщо параметри газу не відповідають стандартним, а це допускається вимогами діючої методики, оскільки забезпечити таку відповідність вкрай важко, то і заданий об'єм газу, і покази лічильників газу приводять до стандартних умов, на базі яких визначають похибки лічильників газу (ДСТУ 3607-97. Лічильники газу побутові. Правила приймання та методи випробувань. - К.: Держстандарт України, 1998. - 24 с.; Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1975. - 776 с.). Аналог здійснюється при стандартних умовах або приводиться до стандартних умов. Працюють же побутові лічильники природного газу в умовах, що суттєво відрізняються від стандартних. Так, для прикладу, тиск природного газу в умовах застосування таких лічильників газу, тобто в умовах споживання природного газу, зазвичай перевищує атмосферний (барометричний) тиск на (2-3) кПа (в умовах України це відповідає тому, що тиск природного газу в умовах споживання природного газу перевищує прийняте на сьогодні стандартне значення тиску). Температура природного газу в умовах застосування таких лічильників газу, тобто в умовах споживання природного газу, нижча за прийняте на сьогодні стандартне значення на величину до 5 °C (це якщо лічильник газу встановлений в опалювальному приміщенні) або на величину до 20 °C (це якщо лічильник газу встановлений на вулиці). Очевидно, що при цьому виникають похибки в вимірюванні об'єму газу. Значення таких похибок за рахунок вказаних вище відхилень тиску і температури газу сягає 2,5 % для лічильників газу, встановлених в середині опалювальних приміщень, і до 7,5 % - для лічильників газу, встановлених на вулиці. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є спосіб калібрування побутових лічильників природного газу, згідно з яким, на вхід перевірюваного лічильника газу або декількох послідовно з'єднаних лічильників із еталонного або взірцевого джерела витрати газу або об'єму газу почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами, для кожної з яких фіксують покази лічильника газу і визначають його похибки відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов, в якому покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, зводять до значень тиску і температури газу, рівних в умовах його споживання, і за цими значеннями об'єму газу уточнюють похибки лічильника газу та відповідно до них коректують коефіцієнт передачі лічильника газу. (Патент України № 67583 G01F 1/00, промислова власність № 4, 2012 рік). При цьому, оскільки значення тиску і температури газу в умовах його споживання змінні, то в даному аналізі регламентуються конкретні значення тиску і температури газу, а саме покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, зводять до тиску 101,940 кПа і до температури 15 °C для лічильників газу, встановлюваних в середині опалювальних приміщень, або до температури 0 °C для лічильників газу, встановлюваних на вулиці. Без такої регламентації значень тиску і температури газу відомий спосіб працювати не може. Найближчий аналог сприяє зменшенню вказаних похибок вимірювання об'єму газу, оскільки в ньому передбачена дія коректування коефіцієнта передачі лічильника газу на базі результату зведення показів лічильника в процесі калібрування до значень тиску і температури газу, які мали би відповідати умовам його споживання при вимірюванні об'єму газу, хоча насправді вони таким умовам не відповідають, тобто покази лічильника в процесі калібрування зводяться до конкретних регламентованих значень тиску і температури газу, відповідно до тиску 101,940 кПа і до температури 15 °C для лічильників газу, встановлюваних в середині опалювальних приміщень, або до температури 0 °C для лічильників газу, встановлюваних на вулиці. В результаті такого коректування коефіцієнта передачі лічильника газу похибки лічильника в умовах його споживання (похибки виміряного об'єму газу, про які говорилось вище) будуть зменшені. Однак, за рахунок того, що значення тиску і температури газу в умовах його споживання змінюються, а вказані регламентовані значення тиску і температури газу, що мали би відповідати умовам його споживання, визначені неточно, то вказані похибки вимірювання об'єму газу зменшуються, але не усуваються, і надалі мають місце - можуть сягати до 4 % (зокрема, для лічильників газу, встановлюваних на вулиці). 1 UA 95014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Найближчий аналог не забезпечує усунення вказаних вище складових похибок вимірювання об'єму природного газу. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу калібрування побутових лічильників природного газу, який би дозволив усунути чи додатково зменшити похибки вимірювання об'єму газу побутовими лічильниками. Поставлена задача вирішується тим, що на вхід перевірюваного лічильника газу або декількох послідовно з'єднаних лічильників із еталонного або взірцевого джерела витрати газу або об'єму газу почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами, для кожної з яких фіксують покази лічильника газу і визначають його похибки відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов, а покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, зводять до значень тиску і температури газу, рівних в умовах його споживання, і за цими значеннями об'єму газу уточнюють похибки лічильника газу та відповідно до них коректують коефіцієнт передачі лічильника газу, згідно з корисною моделлю, значення тиску і температури газу, до яких зводять покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, визначають через їх середньорічні значення для заданої території та місця розташування лічильника газу, що середньозважені за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території за період не менше 5 попередніх років. Приведення показів об'єму газу з лічильника газу, що калібрується, до тиску і температури газу, значення яких визначають через їх середньорічні значення для заданої території та місця розташування лічильника газу, що середньозважені за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року, з відповідним уточненням похибки лічильника газу та коректуванням його коефіцієнта передачі дозволяє усунути наявну на сьогодні методичну складову похибки вимірювання об'єму газу, яка може сягати до 4 %. Поставлена задача вирішується тим, що в калібрування лічильника додатково проводять при температурі, яка рівна середньорічному значенню температури газу для заданої території та місця розташування лічильника газу, яке середньозважене за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території, що забезпечується встановленням цієї температури в приміщенні, де виконується калібрування лічильників. Це дозволяє усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0,3 %, зумовлену відхиленням температури газу перед лічильником під час його роботи від температури газу під час його калібрування. Поставлена задача вирішується тим, що калібрування лічильника додатково проводять при значенні тиску газового потоку, що дорівнює середньорічному значенню тиску газу для заданої території, яке середньозважене за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території. Це дозволяє усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0,2 %, зумовлену відхиленням тиску газу перед лічильником під час його роботи від тиску газу під час його калібрування. Калібрування побутових лічильників газу у відповідності до корисної моделі дозволить завдяки усуненню чи зменшенню вищеозначених методичної та інструментальних похибок вимірювання об'єму газу додатково підвищити точність обліку природного газу. Корисна модель характеризується кресленням, де на фіг. 1 показаний перший приклад блок-схеми устаткування для реалізації запропонованого способу; на фіг. 2 показаний другий приклад блок-схеми устаткування для реалізації запропонованого способу; на фіг. 3 показаний третій приклад блок-схеми устаткування для реалізації запропонованого способу. Корисну модель можна реалізувати, застосовуючи різне устаткування. На фіг. 1 зображено блок-схему устаткування для калібрування побутових лічильників газу, основними структурними елементами якої є: 1 - еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища - газу (повітря); 2, 3, 4, n - перевірювані лічильники газу, послідовно з'єднані між собою (їх може бути один, два, три, чотири чи n-нна кількість). В даному випадку еталонне джерело 1 витрати або об'єму робочого середовища виконується в вигляді дзвонової повірочної установки, за допомогою якої задається певний точний об'єм газу, який газовим потоком подається з різними, але регламентованими значеннями витрати газу, на перевірюваний лічильник газу чи на перевірювані лічильники газу 2, 3, 4 і n, послідовно з'єднані між собою. На фіг. 2 зображено блок-схему устаткування для калібрування побутових лічильників газу, в якій еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища виконане як звичайне джерело 1 витрати (задавай витрати), що доповнене еталонним (взірцевим) лічильником газу 5, по якому відслідковується певний точний об'єм газу. Цей об'єм газу створеним газовим потоком 2 UA 95014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 надалі також подається з різними, але регламентованими значеннями витрати газу, на перевірюваний лічильник газу чи на перевірювані лічильники газу 2, 3, 4 і n, послідовно з'єднані між собою. На фіг. 3 зображено блок-схему устаткування для калібрування побутових лічильників газу, в якій еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища виконане як звичайне джерело 1 витрати (задавач витрати), що доповнене еталонним (взірцевим) лічильником газу 5, і які, на відміну від блок-схеми устаткування, показаної на фіг. 2, розміщені щодо потоку газу після перевірюваних лічильників газу 2, 3, 4, n. Таким чином устаткування, за допомогою якого реалізують запропонований спосіб, являє собою послідовно з'єднані еталонне джерело витрати або об'єму робочого середовища - газу (повітря), відповідно 1 (фіг. 1) або 1 і 5 (фіг. 2 і 3), та перевірювані лічильники газу 2, 3, 4, n. Перевірювані лічильники газу 2, 3, 4, n можуть розміщатися після еталонного джерела витрати або об'єму робочого середовища (фіг. 1 і 2) або до цього еталонного джерела (фіг. 3). Корисна модель здійснюється наступним чином. За допомогою еталонного (взірцевого) джерела 1 витрати газу чи об'єму газу, якщо воно виконано в вигляді дзвонової повірочної установки, або за допомогою еталонного (взірцевого) джерела витрати газу чи об'єму газу, якщо воно виконано в вигляді звичайного джерела 1 витрати (задавача витрати), що доповнене еталонним (взірцевим) лічильником газу 5, на перевірюваний лічильник газу (послідовно з'єднані лічильники 2, 3, 4, n) почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами. Для кожної із цих витрат знімають покази лічильника (лічильників 2, 3, 4, n) газу і визначають їх похибки відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов. Покази об'єму газу, зняті з кожного лічильника газу 2, 3, 4, n, зводять до тиску і температури газу, що відповідають їх середньорічним значенням для заданої території та місця розташування лічильника газу, які середньозважені за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території за період не менше 5 попередніх років, і на базі цих нових значень об'єму газу уточнюють похибки кожного лічильника газу і, відповідно, коректують коефіцієнт передачі кожного лічильника газу. При цьому відносна похибка вимірювання перевірюваного побутового лічильника не повинна перевищувати границь допустимих значень похибки для даного типу лічильників відносно заданого еталонним джерелом об'єму газу, зведеного до стандартних умов. Крім цього, для усунення додаткової інструментальної похибки вимірювання, зумовленої відхиленням температури газу перед лічильником під час його роботи від температури газу під час його калібрування, калібрування лічильника (послідовно з'єднаних лічильників) проводять при температурі, рівній середньорічному значенню температури газу для заданої території та місця розташування лічильника газу, яке середньозважене за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території, що забезпечується встановленням цієї температури в приміщенні, де виконується калібрування лічильників. З метою ж усунення додаткової інструментальної похибки вимірювання, зумовленої відхиленням тиску газу перед лічильником під час його роботи від тиску газу під час його калібрування, калібрування лічильника проводять при значенні тиску газового потоку, який пропускають через лічильник газу, рівному середньорічному значенню тиску газу для заданої території, яке середньозважене за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території. Корисна модель здійснюється на устаткуванні для калібрування (градуювання) побутових лічильників газу. Газовий потік від джерела витрати 1 подають через еталонний (взірцевий) лічильник газу 5 на перевірюваний побутовий лічильник (послідовно з'єднані лічильники) 2, 3, 4,…, n. Газовий потік подають почергово із регламентованими витратами через усі структурні елементи установки. При цьому покази перевірюваного побутового лічильника (кожного із послідовно з'єднаних лічильників) встановлюють так, щоб він не відрізнявся від показу еталонного лічильника газу на величину границь допустимих значень відносної похибки перевірюваного побутового лічильника. Використання корисної моделі дозволить усунути наявну на сьогодні методичну складову похибку вимірювання об'єму газу на рівні (2-4)%, що підвищить точність вимірювання кількості природного газу, а, крім того, дозволить також усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0,2 %, зумовлену відхиленням тиску газу перед лічильником під час його роботи від тиску газу під час його калібрування, та усунути додаткову інструментальну похибку вимірювання об'єму газу на рівні 0,3 %, зумовлену відхиленням температури газу перед лічильником під час його роботи від температури газу під час його калібрування, що додатково підвищить точність обліку газу. Таким чином, застосування запропонованого способу калібрування побутових лічильників природного газу дозволить 3 UA 95014 U підвищити точність обліку природного газу на побутові потреби, що дозволить врахувати додаткову кількість газу, який раніше не обліковувався. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 1. Спосіб калібрування побутових лічильників природного газу, згідно з яким на вхід перевірюваного лічильника газу або декількох послідовно з'єднаних лічильників із еталонного або взірцевого джерела витрати газу або об'єму газу почергово подають газовим потоком заданий об'єм газу із регламентованими витратами, для кожної з яких фіксують покази лічильника газу і визначають його похибки відносно заданого об'єму газу, зведеного до стандартних умов, а покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, зводять до значень тиску і температури газу, рівних в умовах його споживання, і за цими значеннями об'єму газу уточнюють похибки лічильника газу та відповідно до них коректують коефіцієнт передачі лічильника газу, який відрізняється тим, що значення тиску і температури газу, до яких зводять покази об'єму газу, зняті з лічильника газу, визначають через їх середньорічні значення для заданої території та місця розташування лічильника газу, що середньозважені за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території за період не менше 5 попередніх років. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що калібрування лічильника або декількох послідовно з'єднаних лічильників проводять при температурі, рівній середньорічному значенню температури газу для заданої території та місця розташування лічильника газу, яке середньозважене за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території, що забезпечується встановленням цієї температури в приміщенні, де виконується калібрування лічильників. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що калібрування лічильника або декількох послідовно з'єднаних лічильників проводять при значенні тиску газового потоку, що пропускають через лічильник газу, рівному середньорічному значенню тиску газу для заданої території, яке середньозважене за обсягами споживання газу в холодний і теплий періоди року для цієї ж території. 4 UA 95014 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 5