Примечание - Остальные условные обозначения приведены в ГОСТ 8.563.1.
Индексы, входящие в условные обозначения параметров, относят к величинам, характеризующим эти параметры.
Следующие индексы относят к обозначениям:
в - верхнего предела измерений или (и) изменения контролируемого параметра;
н - нижнего предела измерений или (и) изменения контролируемого параметра;
с - стандартных условий;
«-» (черточка над обозначением параметра) - среднего значения параметра.
3.3 Допускается при измерениях расхода жидкостей и газов применять наравне с единицами СИ другие единицы, нашедшие широкое применение в практике, их сочетания с единицами СИ, а также десятичные кратные и дольные единицы.
4.1 Условия проведения измерений должны соответствовать основным положениям разделов 1, 5, 6 и 7 ГОСТ 8.563.1.
4.2 Климатические условия эксплуатации средств измерений должны соответствовать условиям их применения, установленным изготовителем этих средств.
4.3 Диапазоны измерений применяемых средств измерений должны соответствовать диапазонам изменений контролируемых параметров.
4.4 Погрешность средств измерений контролируемых параметров выбирают с учетом обеспечения необходимой точности расходомерного комплекса.
4.5 Характеристики энергоснабжения средств измерений в условиях эксплуатации должны соответствовать характеристикам, установленным изготовителем этих средств.
4.6 Средства измерений применяют только при положительных результатах поверки, которые оформляют свидетельством о поверке и (или) клеймением.
4.7 Средства измерений следует также применять в соответствии с требованиями технической документации по эксплуатации и безопасности их применения.
5.1.1 Принцип метода измерения расхода с помощью СУ изложен в разделе 5 ГОСТ 8.563.1.
5.1.2 Расход жидких сред на практике измеряют в единицах массового или объемного расхода, расход газообразных сред - в единицах объемного расхода, приведенного к стандартным условиям (tc = 20 ºС, рс = 0,101325 МПа = 1,03323 кгс/см2) по ГОСТ 2939 и ГОСТ 3900, расход энергосодержания горючих сред - в единицах расхода теплоты сгорания.
5.1.3 Уравнения, позволяющие выполнить пересчет результата измерений из объемных единиц в массовые, имеют вид:
(5.1)
(5.2)
(5.3)
5.1.4 В соответствии с 5.1, 5.2 и приложением В ГОСТ 8.563.1 массовый расход контролируемой среды определяют из уравнения
(5.4)
где Ke1 - масштабный коэффициент, значения которого приведены в таблице А.4;
d20 - значение диаметра отверстия СУ при температуре 20 "С.
5.1.5 Уравнение (5.4) применяют при непосредственном определении плотности среды в рабочих условиях.
При косвенном определении плотности газа в рабочих условиях через плотность при стандартных условиях уравнение (5.4) примет вид
(5.5)
или, с учетом стандартных значений
Тс = 293,15 К (20 °С) и рс = 1,03323 кгс/см2 = 101325 Па по ГОСТ 2939,
(5.6)
где Ке2 - масштабный коэффициент, значения которого приведены в таблице А.5.
5.1.6 Из уравнений (5.1), (5.4) и (5.6) следуют уравнения для объемного расхода
(5.7)
(5.8)
(5.9)
5.1.7 Число Рейнольдса определяют по одному из уравнений:
(5.10)
(5.11)
(5.12)
где Ке3 - масштабный коэффициент, значения которого приведены в таблице А.6.
5.2.1 При оценке хозяйственной деятельности и при поставке среды потребителю, а также связанных с этим взаимных расчетах кроме расхода среды важно знать ее количественные показатели (массу т, объем Vс и теплоту сгорания Еэ), которые определяют по уравнениям:
(5.13)
(5.14)
(5.15)
где τ1, τ2 - время начала и конца измерений.
Уравнения (5.13), (5.14) и (5.15) применяют при непрерывном процессе измерения указанных параметров среды. Реализация этого процесса возможна при применении аналоговых систем измерений и вычислений.
5.2.2 При применении приборов с дискретным вычислением или при ручной обработке результатов измерений допускается использовать приближенные уравнения определения количества, например:
(5.16)
(5.17)
(5.18)
где отчетный период времени
(5.19)
где Δτi - интервал опроса датчиков или интервал времени осреднения измеряемого параметра.
Если отчетный период времени τо разделен на равные части:
(5.20)
то
(5.21)
В этом случае уравнения (5.16), (5.17) и (5.18) представляют в виде
(5.22)
(5.23)
(5.24)
где , и - средние значения qm, qc и qэ за отчетный период τо, рассчитанные по соответствующим уравнениям (5.1), (5.2), (5.4), (5.5), (5.6), (5.7), (5.8) и (5.9). Расходы , , , рассчитанные по указанным уравнениям, не равны расходам, вычисленным по этим же уравнениям с использованием средних значений за отчетный период τо параметров , , , , , , , , , , , , , . Расход, рассчитанный по средним значениям параметров, как правило, не соответствует расходу, рассчитанному по мгновенным значениям тех же параметров.
Достоверные средние значения расходов , , могут быть получены при применении автоматических вычислительных устройств.
5.2.3 Степень приближения уравнений (5.16), (5.17), (5.18), (5.22), (5.23), (5.24) к уравнениям (5.13), (5.14) и (5.15) определяется постоянством значений мгновенных расходов и параметров состояния среды, от которых зависят мгновенные расходы, за период Δτi, τo.
Если параметр среды, входящий нелинейно в уравнение расхода, принят за условно-постоянную величину, определяемую по формуле
(5.25)
и его изменение за время Δτi, τo и т.д. не учитывают, или, если количество среды определяют по средним значениям параметров потока, то при измерении количества возникает дополнительная систематическая погрешность (см. 9.3), которую рассчитывают по формуле
(5.26)
где
(5.27)
ув и ун - верхнее и нижнее значения диапазона изменения параметра за период осреднения;
q - общее обозначение, принятое для массового и объемного расходов при рабочих или стандартных условиях измерений.
Частная производная в формуле (5.27) может быть рассчитана через приращение аргумента (у) и функции (q):
(5.28)
где q1 - расход при у = ув;
q2 - расход при у = (ув+ ун)/2;
q3 - расход при у = ун.
Величина для ряда параметров, рассчитанных по формуле (5.27) при q = уn, например, имеет следующие значения:
= +0,5n (п - 1);
= +0,4 - в случаях принятия условно-постоянными величинами температуры Т, плотности при стандартных условиях ρc или коэффициента сжимаемости К;
= -0,13 - в случаях принятия условно-постоянными величинами перепада давления Δp, давления р или плотности в рабочих условиях ρ.
Если дополнительная погрешность, рассчитанная по формуле (5.26), менее 1/3 погрешности определения параметра измеряемой среды или 0,1 %, то данной погрешностью пренебрегают. Если условия не выполняются, то эту погрешность необходимо учитывать как систематическую или уменьшить отчетный интервал времени до выполнения указанных условий.
Последнему условию могут удовлетворять:
- параметры, рассчитанные по геометрическим характеристикам СУ и трубопровода (С~, Е, Кш, Кп, d220), как правило, за межповерочный интервал;
- физические характеристики среды (ρc, Hc, Hm), например за сутки или месяц;
- характеристики состояния среды (ρ, р или Т), например в течение суток.
5.2.4 Параметры, принятые за условно-постоянные величины, допускается выносить за знак интегрирования или суммы .
5.2.5 Допускается условно-постоянные параметры объединять в постоянные коэффициенты для каждого из интервалов времени: межповерочного, межсезонного, отчетного или другого. При этом образуется ряд видоизмененных уравнений расхода, часть из которых приведена в таблицах А.1- А.2.
6.1.1 В состав измерительных комплексов (ИК) входят основные узлы, перечисленные в разделе 1.
Перечень узлов определяют исходя из условий эксплуатации ИК и технико-экономической целесообразности.
6.1.2 По степени автоматизации процесса измерений и обработки результатов измерений ИК подразделяют на системы:
- раздельных измерений переменных контролируемых параметров и обработки результатов измерений;
- полуавтоматических измерений переменных контролируемых параметров с вычислительными устройствами обработки результатов измерений и устройствами с ручным вводом значений условно-постоянных параметров или ручной коррекцией результатов измерений и вычислений;
- автоматических измерений всех контролируемых параметров с вычислительными устройствами обработки результатов измерений в реальном масштабе времени.
6.1.3 В системах с раздельными процессами измерений контролируемых параметров и обработки результатов измерений применяют интегрирующие или самопишущие приборы для измерений параметров, изменяющихся во времени, а также планиметры или устройства для считывания графической информации, вычислительные устройства ручного или автоматического действия, микрокалькуляторы, ЭВМ для обработки результатов измерений.
6.1.4 В системах полуавтоматического и автоматического действия применяют средства измерений любого принципа действия, но с защитой памяти и программ от постороннего вмешательства. Время ввода условно-постоянных параметров и их значения должны быть зарегистрированы.
6.1.5 При применении ЭВМ с решением многофункциональных задач обеспечивают приоритет определения количества среды, если она является предметом взаиморасчетов.
6.1.6 Для автоматических вычислительных средств устанавливают длительности циклов измерений и вычислений расхода.
6.1.7 При применении единого вычислительного комплекса на многониточных пунктах учета среды обеспечивают проведение поверки системы измерений на одном из ИТ без помех в работе остальных систем измерений.
6.1.8 С целью обеспечить надежность работы ИК допускают дублирование и резервирование как средств измерений и обработки результатов измерений, так и ИТ с прямыми участками и СУ. Допускается также применять автоматическое отключение и включение дублирующих и резервных средств.
6.2.1 Измерение перепада давления на сужающем устройстве
6.2.1.1 Перепад давления на сужающем устройстве определяют и соответствии с 3.1.3 ГОСТ 8.563.1. Разницу между статическими давлениями среды на входе и выходе СУ определяют с помощью средств измерений перепада давления (дифференциальных манометров - дифманометров) любого типа путем подсоединения их через соединительные трубки к отверстиям для отбора давления.
6.2.1.2 Допускается подключение к одному СУ двух или более дифманометров.
6.2.1.3 Приведенные ниже правила выполнения соединений для передачи сигнала давления от отверстий для отбора давления до дифманометра соответствуют требованиям [1].
6.2.2 Разъединительные краны
Разъединительные краны предназначены для отделения средств измерений от ИТ.
Разъединительные краны рекомендуется помещать на соединительных трубках непосредственно у места их соединения с ИТ. В случае установки уравнительных (конденсационных) сосудов разъединительные краны можно монтировать непосредственно за ними.
Окончательный выбор места установки разъединительных кранов осуществляет конструктор или потребитель.
Внутренний диаметр проходного сечения крана должен быть равен внутреннему диаметру отверстия для отбора давления и соединительной трубки или быть не менее этого диаметра.
Кран должен быть равнопроходным для того, чтобы при протекании газа в кране не оставалась жидкость (конденсат), а при протекании жидкости не скапливались не растворенные в ней газы.
6.2.3 Уравнительные (конденсационные) сосуды
6.2.3.1 При измерениях расхода пара соединительные трубки заполняются конденсатом. При измерениях перепада давления происходит нарушение равенства высот конденсатных столбов в обеих соединительных трубках вследствие перемещения части конденсата в дифманометр. Изменение уровней столбов конденсата приводит к возникновению дополнительной погрешности измерений перепада давления.
Для уменьшения этой дополнительной погрешности применяют уравнительные (конденсационные) сосуды. На рисунке 1 приведен чертеж уравнительных сосудов, рекомендуемых [1]. Основные геометрические характеристики этих сосудов указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Размеры конденсационных сосудов
|
Размер |
Вход d1 |
Вход d2 |
d3 |
l |
S |
V1) |
||
|
Патрубки с газовой резьбой |
Приварные патрубки |
Патрубки с газовой резьбой |
Приварные патрубки |
|||||
|
дюймы |
мм |
дюймы |
мм |
мм |
см3 |
|||
|
1 |
1/2 |
- |
1/2 |
- |
8,7 |
230 |
5 |
800 |
|
- |
21,3 |
1/2 |
- |
|||||
|
- |
21,3 |
- |
21,3 |
|||||
|
2 |
1/2 |
- |
1/2 |
- |
8,7 |
100 |
5 |
250 |
|
- |
21,3 |
1/2 |
- |
|||||
|
- |
21,3 |
- |
21,3 |
|||||
|
3 |
5/8 |
- |
5/8 |
- |
8 |
230 |
7,1 |
700 |
|
- |
24 |
5/8 |
- |
|||||
|
- |
24 |
- |
24 |
|||||
|
4 |
5/8 |
- |
5/8 |
- |
8 |
100 |
7,1 |
220 |
|
- |
24 |
5/8 |
- |
|||||
|
- |
24 |
- |
24 |
|||||
|
5 |
- |
24 |
- |
24 |
8 |
230 |
12,5 |
600 |
|
6 |
- |
24 |
- |
24 |
8 |
100 |
12,5 |
170 |
