Способ градуировки и поверки расходомера газа

 

Способ основан на пропускании газа через расходомер, измерении времени пропускания и изменения давления в емкости при постоянной температуре и определения расхода с помощью измеренных величин. Газ, прошедший через расходомер, напускают в емкость и при этом поддерживают сверхкритический перепад давлений между расходомером и емкостью. Изобретение решает задачу упрощения эксплуатации расходомеров газа. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при градуировке и поверке расходомеров газа, применяемых в промышленных и лабораторных установках.

Известен способ градуировки и поверки расходомеров газа, основанный на стационарном вытеснении газа из емкости при постоянном давлении и температуре путем подачи в емкость мерного расхода жидкости (см. "Градуировка и поверка расходомеров газа при высоких давлениях" Л.Л.Бошняк, М.С.Попов в сб. "Методы и приборы для измерения расходов и количеств жидкости, газа и пара", Труды II научно-технической конференции под общей редакцией П.П.Кремлевского, ЦНИИТЭИ приборостроения, 1967 г.).

Недостатком данного способа является то, что устройство для его реализации является сложным и неудобным в эксплуатации.

Наиболее близким из известных технических решений является способ градуировки и поверки расходомера газа, основанный на определении величины расхода при пропускании газа через расходомер и определении изменения давления и температуры в калиброванной емкости в различные моменты времени (см.а.с. N 368493, М.кл. G 01 F 25/00, 1973 г. А.П.Куршин, Ю.Г.Дегтев "Градуировка расходомеров на неустановившихся режимах течения", стр.43-47).

Недостатком способа является сложность процесса, так как при подготовке градуировки необходимо расходомер переставлять из системы, в которой он эксплуатируется, в устройство для градуировки и необходимо подключать устройство к системе закачки рабочего газа в емкость при повышенных давлениях. Недостатком также является конструктивная сложность устройства для реализации способа, так как оно содержит узлы, рассчитанные на повышенные давления газа.

Задачей изобретения является упрощение эксплуатации устройства для градуировки и поверки расходомеров газа, повышение его мобильности и точности.

Задача достигается тем, что в способе градуировки и поверки расходомеров газа, основанном на определении величины расхода при пропускании газа через расходомер и определении изменения давления и температуры в калиброванной емкости в различные моменты времени, прошедший через расходомер газ напускают в калиброванную емкость и при этом поддерживают сверхкритический перепад давлений между расходомером и емкостью, давление в емкости измеряют в момент начала напускания и после выдержки во времени до достижения в калиброванной емкости первоначальной температуры, а расход газа, прошедшего через расходомер, определяют по формуле G = (V/RT₀)(ΔP/Δt), где V - объем калиброванной емкости; R - газовая постоянная: T_o - температура газа в емкости; ΔP - - величина изменения давления; Δt - - время процесса натекания газа в калиброванную емкость.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации предложенного способа.

Устройство содержит калиброванную емкость 1, соединенную трубопроводом 2 через клапан пуска-отсечки 3 с поверяемым расходомером 4. Емкость оборудована приборами 5 для измерения температуры и изменения давления в емкости и вентилем 6 для сообщения емкости с атмосферой. Расходомер оборудован приборами контроля 7.

Градуировку выполняют следующим образом. Закрывают вентиль 6 и измеряют температуру газа в емкости. Включают клапан 3 пуска-отсечки и пропускают газ через расходомер в емкость 1 в течение времени Δt. При этом время Δt должно быть таким, чтобы весь процесс протекания газа происходил при сверхкритическом перепаде давления, т.е. давление на расходомере должно в 2 и более раза превышать давление в емкости. При таких соотношениях давлений измерение параметров газа в емкости не влияет на работу расходомера. По истечении времени Δt/2 с момента начала натекания газа в емкость фиксируют показание приборов 7 контроля работы расходомера 4. После закрытия клапана 3 и восстановления первоначальной температуры газа в емкости измеряют изменение ΔP давления в емкости с момента начала натекания газа до момента восстановления его температуры в емкости. Расход газа, вычисленный по формуле G = (V/RT₀)(ΔP/Δt), где
V - объем емкости: R - газовая постоянная; T_o - температура газа в емкости,
принимают за расход газа через расходомер в середине пуска в момент Δt/2. Таким образом, способ характеризуется использованием известных средств.

Операции способа существенно упростились. Раньше газ на расходомер подавался из емкости и, следовательно, емкость должна была выдерживать давление большее, чем давление на расходомере. Теперь газ, прошедший через расходомер, подается в емкость при сверхкритическом перепаде давлений. Поэтому давление, которое должна выдерживать емкость, в ~ 2 и более раза меньше давления, на которое рассчитан расходомер. Не нужен газ с давлением более высоким, чем давление в системе, где эксплуатируется расходомер. Поэтому градуировку и поверку расходомера можно производить, используя газ непосредственно из системы, в которой используется расходомер. Отпадает потребность в демонтаже расходомера из системы эксплуатации и перестановки его в устройство для градуировки. Достаточно к расходомеру подключить устройство для градуировки и переключить подачу газа через расходомер на емкость устройства.

Изменение давления в емкости можно с требуемой точностью фиксировать с помощью образцовых манометров и, следовательно, во многих случаях не требуются образцовые перепадомеры для определения ΔP.
При сверхкритическом перепаде давлений между расходомером и емкостью расход газа через расходомер не зависит от давления в емкости, что позволяет более точно определить величину расхода.

Таким образом, способ упрощает процесс градуировки и поверки расходомера, повышает его точность, делает его мобильным.

Формула изобретения

Способ градуировки и поверки расходомера газа, основанный на определении величины расхода при пропускании газа через расходомер и определении измерения давления и температуры в калиброванной емкости в различные моменты времени, отличающийся тем, что прошедший через расходомер газ напускают в калиброванную емкость и при этом поддерживают сверхкритический перепад давлений между расходомером и емкостью, давление в емкости измеряют в момент начала напускания и после выдержки во времени до достижения в калиброванной емкости первоначальной температуры, а расход газа, прошедший через расходомер, определяют по формуле

где V - объем калиброванной емкости;
R - газовая постоянная;
T₀ - температура газа в емкости;
ΔP - величина изменения давления;
Δt - время процесса натекания газа в калиброванную емкость.

РИСУНКИ

Рисунок 1