Способ градуировки и поверки расходомеров газа Советский патент 1993 года по МПК G01F25/00 

.4

Изобретение относится к измерительной технике, точнее к способам испытания расходомеров газа. Преимущественно оно MOkeT быть использовано для градуировки и проверки газовых расходомеров.

: Известен способ градуировки и поверки газовых расходомеров с использованием образцовых газовых мерников, трубопорш- неАых устройств и расходомеров, использующий сложные электротехнические устройства. Указанный способ сложен в осуществлений, требует дорогостоящего и громоздкого оборудования.

Наиболее близким техническим реше- к изобретению является способ испытания расходомеров, основанный на истечении газа из емкости и измерении дав- леНия в ней, причем для определения мгновенного расхода воздуха многократно повторяют цикл заполнения емкости и исте- чейия газа из нее, постепенно увеличивая время истечения газа до получения требуемого числа контрольных точек.

Основными недостатками известного технического решения являются невысокая точность анализа, необходимость длительных повторных замеров, что существенно увеличивает время анализа.

Целью изобретения является повышение точности анализа и сокращение времени градуировки и поверки газовых расходомеров,

Цель достигается тем, что предварительно в емкости фиксированного объема V (м3) формируют газовую смесь с заданной концентрацией индикаторного газа, заполняют емкость газовой смесью, не содержащей индикаторный газ, через градуируемый расходомер, измеряют концентрацию индикаторного газа в емкости в последовательные моменты времени Л и Г2 (час), а истинный расход газа Q рассчитывают по формуле

СО

с

Q

V

In

Ci

------±- I ,

Г2 - Г1 С2

М3/Ч

0)

в которой Ci и С2 - концентрация индикаторного газа в емкости в моменты времени Г1 и та соответственно.

Схематически процедура описываемого способа градуировки и поверки расходоме- ров газа представлена на чертеже, где 1 - испытываемый расходомер. 2 - емкость объемом V, 3 - газоанализатор, 4 - измерительное оборудование. Можно показать, что если в начальный момент времени т в ем- кости находится газовая смесь, содержащая индикаторный газ с концентрацией Ci, а в емкость с постоянным расходом v подается газовая смесь, не содержащая индикаторного газа, то при стационарном режиме йс° течения газовой смеси из емкости концентрация индикаторного газа Сг в емкости в момент времени та т определится уравнением

С2 Сгехр -(г2-тЙ,(2)

из которого можно получить расчетную формулу (1),е

Способ испытания газовых раеходоме

ров можно значительно упростить, если в

25

качестве газовой смеси использовать обычный атмосферный воздух, а в качестве индикаторного газа - любой газ, который не содержится атмосфере или содержится в малых количествах. Именно такой вариант 30 заявляемого решения и реализован, причем в качестве индикаторного газа использован диоксид углерода (СОа), концентрация котот рогов атмосферном воздухе составляет около 0,03%. Для этого в емкости объемом V 35 (480±4,3) дм3 (0,480 ±0,0043) м3формиро- вали газовоздушную смесь с концентра- цией С02 20-30% и через испытываемый расходомер подавали в емкость атмосферный воздух. Газовоздушная смесь в емкости 40 интенсивно перемешивается и истекает из нее через выходной клапан, газоанализатором ГВВ-2 определяли концентрацию СОа в емкости.

Результаты серии измерений при граду- 45 ировке расходомера РС-3 представлены в таблице, где для простоты принято ri 0.

Относительную погрешность определения расхода воздуха для каждой точки, в которой градуировался расходомер, рассчи- 50 тывали по формуле

Е -

100% «

0 5

°

5

0 5 0

5

0

- (тг) « (ж) и

в которой АС 0,1 % - погрешность анализатора. Для фиксирования условий градуировки перед входом в расходомер определяли избыточное давление микроманометра ЦАГИ (Ар ±0,1 мм води,ст.) и температуру потока воздуха.

Описанный способ испытания газовых расходомеров может быть использован для градуировки и поверки любых расходомеров, причем при наличии емкостей разного объема можно было бы испытывать расходомеры с верхним пределом измерения от нескольких дм3/ч до многих десяткой м3/ч. Как нетрудно видеть из выражения (3), погрешность анализа может достигать 0,1-0,2 и менее, т.е. предлагаемое решение.может быть использовано для испытания прецизионных расходомеров.

Использование способа градуировки и поверки расходомеров газа обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение точности анализа за счет уменьшения числа измеряемых параметров и обеспечения возможности более точного измерения их величины, ускорение процесса анализа, причем, как это следует из расчетной формулы (1), используя емкости разного объема, можно заранее устанавливать время анализа. Если в рассматриваемом примере использовать емкость объемом 0,1 м3, то при прочих равных условиях время анализа можно сократить примерно в 5 раз по сравнению с указанным в таблице. Существенно упрощается процесс анализа за счет использования в качестве газовой смеси атмосферного воздуха, а также простого оборудования и технологических операций. Кроме того, в предлагаемом способе не предъявляется высоких требований к герметичности, Поскольку концентрация индикаторного газа измеряется внутри емкости, а газовая смесь в емкость подается через испытываемый расходомер.

Использование: измерение расхода газов для градуировки и поверки расходомеров. Сущность изобретения: предварительно в емкости с фиксированным объемом формируют газовую смесь с заданным количеством индикаторного газа, через градуируемый расходомер заполняют емкость газовой смесью, не содержащей индикаторный газ,.измеряют концентрацию индикаторного газа в емкости, по изменению которой в единицу времени определяют расход. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.. 1 ил.

Формула изобретения 1. Способ градуировки и поверки расходомеров газа, включающий заполнение газовой смесью емкости фиксированного

объема, измерение параметров газовой смеси, по которым определяют расход, и обработку результатов измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности и сокращения времени градуировки, предварительно в емкости фиксированного объема формируют газовую смесь с заданной концентрацией индикаторного газа, заполнение емкости газовой смесью, не содержащей индикаторный газ, производят через градуируемый расходомер, измеряют концентрацию индикаторного газа в емкости, в последовательные моменты в ремени, а расход газовой смеси Q, проведшей через градуируемый расходомер, определяют по формуле

Qгде V - объем емкости;

П и Т2 - последовательные моменты времени;

Ci и Сз - значения измеренных концентраций газа в моменты времени п и тг соответственно.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве газовой смеси используют атмосферный воздух.