---

8.1.2.2 Расчет расхода выполняют в следующей последовательности:

а) принимают первое приближение значения числа Рейнольдса Re₁, равное 10⁶;

б) рассчитывают первое приближение значения коэффициента истечения С₁;

в) находят первое приближение значения K_ш1 (для труб Вентури — не определяется);

г) применяя в зависимости от выбранных единиц измерений одну из формул (5.2) — (5.4), (5.6) — (5.8), рассчитывают первое приближение значения расхода среды q₁;

д) по полученному значению q₁, применяя формулы, указанные в таблице 6, последовательно находят второе приближение значений Re₂, C₂, K_ш2 и q₂;

е) процесс уточнения значений Re, С, K_ш и q проводят до тех пор, пока значение относительного отклонения между полученным значением расхода q_i и его предыдущим значением q_i-1 будет удовлетворять условию:

. (8.1)

Найденное значение q_i принимают за искомое значение расхода среды.

8.1.3 Примеры расчета расхода среды

8.1.3.1 Пример расчета расхода природного газа для диафрагмы с угловым способом отбора перепада давления приведен в Д.1 (приложение Д).

8.1.3.2 Пример расчета расхода перегретого пара для сопла ИСА 1932 приведен в Д.2 (приложение Д).

8.2 Расчет количества среды с помощью вычислительных устройств

Объем или массу среды определяют интегрированием функции расхода по времени.

Операцию интегрирования реализуют путем циклического процесса расчета расхода по переменным исходным данным и суммирования по одной из формул, приведенных в 5.3.

Порядок проведения расчета расхода на одном цикле вычислений аналогичен изложенному в 8.1.

Ввод условно-постоянных параметров потока, СУ и ИТ, установку длительности цикла измерений, фиксацию количества этих циклов за установленный промежуток времени, а также организацию циклов измерений переменных величин осуществляют с помощью программных и технических средств.

8.3 Расчет количества среды по результатам планиметрирования диаграмм

8.3.1 Для определения m, V или V_c применяют формулы (5.25) — (5.27), где средние значения расхода , или соответственно находят согласно формулам, приведенным в 5.2, по средним значениям параметров потока и среды.

Так как зависимость величин q_m, q_v, q_c от измеряемых параметров, например р, _с, , Т, р, является нелинейной, то при определении количества среды за определенный интервал времени в формулах (5.2) — (5.8) следует использовать такие оценки параметров как , , , и т. д., которые определяются путем планиметрирования диаграмм параметров СИ потока.

Если невозможно провести вышеуказанную оценку параметров, то значения , или определяют по формулам (5.2)— (5.8), применяя средние значения параметров , , , , и т.д. В этом случае в соответствии с 10.4.3.3 учитывают неопределенность измеряемой величины, обусловленную тем, что среднее значение величины, вычисленное по нелинейной функции, численно может отличаться от значения величины, вычисленной по этой же нелинейной функции через средние значения переменных параметров.

Средние значения параметров потока и их нелинейных функций вида находят путем планиметрирования диаграмм параметров потока в соответствии с приложением Е.

8.3.2 Для определения m, V или V_c в соответствии с формулами, приведенными в 5.2, обеспечивают регистрацию (запись на диаграммах) необходимых параметров потока и среды, например, для формул (5.6), или (5.7), или (5.8) — р(), t(), р() или p_и(), а также _с() при наличии плотномера; для формул (5.2), или (5.3), или (5.4): р(), t(), р() или p_и(), а также () при наличии плотномера. Для этого применяют соответствующие регистрирующие приборы.

8.3.3 Исходные данные

8.3.3.1 Для расчета количества среды необходимы следующие исходные данные:

- тип СУ;

- способ отбора перепада давления (для диафрагм);

- диаметр отверстия СУ d₂₀;

- внутренний диаметр ИТ D₂₀;

- среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости Ra или эквивалентная шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода R_ш;

- материал, из которого изготовлено СУ;

- материал, из которого изготовлен ИТ;

- в случае применения диафрагм — начальный радиус r_н входной кромки диафрагмы и межконтрольный интервал СУ — _у;

- для смеси газов (в т.ч. природного газа) — полный ее состав или (для природного газа) — молярные доли диоксида углерода x_у и азота x_а в газе и его плотность при стандартных условиях _с (в случае принятия значения _с за условно-постоянную величину);

- атмосферное давление p_а (при измерении избыточного давления);

- диаграммы регистрации значений р (или ), p или p_и, t,  и (или) _с (при наличии плотномеров) на интервале времени, в течение которого определяют количество среды.

Примечание — Некоторые из перечисленных параметров или характеристик в зависимости от конкретного вида применяемых основных расчетных формул могут не использоваться.

8.3.3.2 Значения параметров и характеристик СУ и ИТ (d₂₀, D₂₀, R_ш, r_н и _т или _у, а также материалы сталей, из которых изготовлены ИТ и СУ) находят согласно 8.1.1.2.

Значение физико-химических параметров среды (например, , x_у, x_а или полный состав среды, _с или плотность  среды в рабочих условиях) находят путем прямых измерений согласно требованиям настоящего стандарта или расчетным путем. Значение параметров потока и измеряемой среды (р, t, p или p_и и p_а) измеряют согласно требованиям настоящего стандарта. Параметры потока и среды (р, t, p или p_и), а также плотность  среды или _с газа, при условии их непрерывного измерения, должны быть записаны на диаграммах.

С помощью планиметров (см. приложение Е) в зависимости от уравнения расхода определяют средние значения , , или , и , а также при наличии плотномера — среднее значение плотности или , или среднее значение квадратного корня плотности или .

8.3.4 Расчет значений промежуточных величин

Расчет значений промежуточных величин осуществляют по формулам, указанным в 8.1.2.1 при средних значениях аргументов этих формул.

В зависимости от марки стали СУ по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.6)] рассчитывают значение по среднему значению .

По ГОСТ8.586.1 [формула (5.4)] рассчитывают значение по значению .

В зависимости от марки стали ИТ по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.7)] рассчитывают значение по среднему значению .

По ГОСТ8.586.1 [формула (5.5)] рассчитывают значение по значению .

По ГОСТ 8.586.1 [формула (3.1)] рассчитывают значение по значениям и .

По ГОСТ 8.586.1 [формула (3.6)] рассчитывают значение по значению .

Рассчитывают среднее значение по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.15)] за межконтрольный интервал _у и по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.16)] рассчитывают , используя значения , и .

Для других СУ = 1.

Если измеряют избыточное давление p_и среды и атмосферное давление p_а, то по их средним значениям вычисляют значение по формуле (6.2).

По формуле (6.3) вычисляют среднее значение .

При отсутствии плотномера рассчитывают значение или для газов — .

Рассчитывают значение .

Если среда — газ, рассчитывают значение .

По ГОСТ 8.586.2 [формула (5.7)] — для диафрагм и по ГОСТ 8.586.3 [формула (5.2)] — для других СУ, рассчитывают значение по значениям , , и .

8.3.5 Расчет количества среды

Расчет количества проводят аналогично 8.1.2.2 в следующей последовательности:

а) принимают первое приближение значения числа Рейнольдса Re₁, равное 10⁶;

б) для значения и числа Рейнольдса Re₁ рассчитывают первое приближение значения коэффициента истечения ;

в) находят значение (кроме труб Вентури) для значений и , а также при значении Re₁;

г) по формулам, аналогичным (5.2), (5.3) или (5.4), а именно:

, (8.2)

, (8.3)

(8.4)

или по формулам, аналогичным (5.6), (5.7) или (5.8), а именно:

, (8.5)

, (8.6)

(8.7)

рассчитывают первое приближение среднего значения соответствующего расхода среды ;

д) по соответствующим формулам (5.9) — (5.11) последовательно рассчитывают второе приближение значений Re₂, а потом , и ;

е) процесс уточнения значений , , , и Re проводят до тех пор, пока значение относительного отклонения между полученным значением расхода , и его предыдущим значением будет удовлетворять условию:

. (8.8)

Предел допускаемого относительного отклонения в условии (8.8) может быть увеличен. При этом относительное отклонение, вычисленное на последнем шаге итераций, должно быть учтено путем геометрического суммирования* его с неопределенностью результата определения количества среды;

ж) по средним значениям расходов , или согласно формулам (5.25), (5.26) или (5.27) находят соответственно m, V или V_c.

8.3.6 Пример расчета количества природного газа для диафрагмы с угловым способом отбора перепада давления приведен в Д.3 (приложение Д).

__________________

* Геометрическое суммирование выполняют извлечением квадратного корня из суммы квадратов величин.

8.4 Представление результатов измерений и расчетов

8.4.1 Результаты измерений и расчета представляют именованным числом.

Представление результатов расхода и количества среды следует сопровождать указаниями моментов времени (для количества среды — интервалов времени), соответствующих каждому из представленных результатов измерений.

8.4.2 Наименьшие разряды числовых значений результатов измерений должны быть такими же, как наименьшие разряды числовых значений абсолютной расширенной неопределенности измерений.

Необходимое число значащих цифр N определяемой величины y может быть рассчитано по формуле

, (8.9)

где А — числовое значение первой значащей цифры значения величины у.

Значение N округляют до целого числа.

9 Требования безопасности и требования к квалификации оператора

9.1 При проведении монтажа СИ и выполнении измерений необходимо соблюдать правила техники безопасности. На рабочем месте должны быть обеспечены условия, соответствующие требованиям охраны труда.

9.2 Перед монтажом СИ и вспомогательного оборудования необходимо обратить внимание на их соответствие сопроводительной технической документации, наличие и целостность маркировок взрывозащиты, наличие и целостность крепежных элементов, оболочек. Монтаж узлов необходимо производить в строгом соответствии со схемой внешних соединений. Запрещается вносить какие-либо изменения в электрическую схему, а также использовать любые запасные части, не предусмотренные технической документацией, без согласования с изготовителем.

9.3 В процессе эксплуатации, не реже одного раза в месяц, СИ и вспомогательное оборудование должны быть осмотрены квалифицированным персоналом. При этом необходимо обращать внимание на целостность оболочек, наличие крепежных элементов, пломб, предупредительных надписей и др.

9.4 К проведению монтажа и выполнению измерений допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на СИ и вспомогательное оборудование, прошедшие инструктаж по технике безопасности и имеющие опыт эксплуатации измерительной техники.

9.5 Оператор должен знать и выполнять инструкции по эксплуатации применяемых СИ.

10 Оценка неопределенности результатов измерений

10.1 Общие положения

10.1.1 При оценке относительной расширенной неопределенности результатов измерений расхода и количества среды определяют интервал вокруг результата измерения, в пределах которого находятся значения, которые с 95 %-ным уровнем доверия могут быть приписаны измеряемой величине.

10.1.2 Процедура оценки неопределенности результатов измерений расхода и количества среды предполагает наличие ограниченной исходной информации, когда для СИ нормированы только следующие метрологические характеристики:

- пределы допускаемых значений основной погрешности СИ или неопределенности результатов измерений, вносимой СИ, с указанием уровня доверия;

- пределы допускаемых значений дополнительных погрешностей СИ или неопределенности результатов измерений, вносимые СИ, при наибольших отклонениях внешних влияющих величин от нормальных значений, либо максимально допускаемые значения коэффициентов влияния.

При этом отсутствует информация о виде функции распределения внешних влияющих величин и частотных характеристиках изменений измеряемой величины и внешних влияющих величин.

В этом случае принимают следующие допущения:

- все значимые систематические эффекты учтены в результатах измерений;

- за математическое ожидание коэффициента чувствительности принимают его нормируемое максимально допускаемое значение;

- между входными переменными уравнения расхода не существует корреляционных связей;

- распределение вероятностей значений измеряемой величины соответствует нормальному закону Гаусса.

Для количественного выражения неопределенности результата измерения, представленной в виде границ отклонения значения величины от ее оценки (неполное знание о значении величины), полагают, что распределение возможных значений измеряемой величины в указанных границах не противоречит равномерному распределению.

10.1.3 Относительную расширенную неопределенность результата измерений величины у при 95 %-ном уровне доверия рассчитывают по формуле