СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ РАСХОДОМЕРОВ ГАЗА Советский патент 1973 года по МПК G01F25/00 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при градуировке и поверке расходомеров газа, используемых в промышленных и лабораторных схемах различных установок.

Известен способ градуировки и поверки расходомеров газа, основанный на вытеснении жидкостью газа из емкости при постоянном давлении в ней. Вытесняемый газ истекает через градуируемый расходомер. Жидкость в емкость подается через предварительно проградуированный расходомер жидкости. Градуировка проводится на стационарном режиме работы установки и расход газа через градуируемый расходомер при этом определяется по показаниям расходомера жидкости. Стационарность режима обеспечивается специальной системой. Способ применяется для градуировки расходомеров газа при рабочих давлениях 2-6 мн1м. Для реализации способа требуется значительное количество вспомогательного оборудования, диапазон рабочих давлений и температур, при которых применяется способ, незначителен.

Цель изобретения - упрощение процесса градуировки, уменьшение количества вспомогательного оборудования, потребного для реализации способа, расширение диапазона

рабочих давлений и температур. Это достигается тем, что после истечения газа из емкости в течение выбранного промежутка BpeiMCни пуска делают выдержку во времени до восстановления первоначальной температуры газа в емкости и измеряют давление в ней, вновь заполняют емкость газом до первоначального давления, повторяют цикл истечения и выдержки, увеличивая время истечения

до получения требуемого числа контрольных точек, и рассчитывают мгновенный расход по соответствуюш,ей формуле.

По результатам измерений в первОхМ и последуюш,их пусках получают зависимость

изменения давления в емкости во времени, которая была бы при истечении газа из емкости через градуируемый расходомер с расходами, имеющими место в реальных условиях градуировки, если бы при этом температура

в емкости оставалась без изменения. С помощью производной к этой зависимости рассчитывают мгновенный расход газа по соответствующей формуле. Способ упрощает процесс градуировки,

так как отпадает необходимость в расходомере жидкости и, следовательно, предварительной его градуировке, отпадает необходимость в операциях по обеспечению стационарности режима. Способ может применяться во всем

диапазоне рабочих давлений и температур

газа, для которых справедливо уравнение состояния

PV RT

Z.

На фиг. 1 представлена схема установки, позволяющая осуществить предлагаемый способ.

Установка состоит из емкости 1 со сжатым газом, клапана пуска-отсечки 2, поверяемого расходомера 3 и необходимого измерительного оборудования 4.

После заполнения емкости 1 газом до требуемого давления и проверки установки на герметичность фиксируют величины давления РО и температуры Го в емкости. Затем включают клапан пуска-отсечки газа 2 и газ течет через градуируемый расходомер 3. По истечении определенного времени i фиксируют значения параметров, характеризующих условия работы расходомера (например Р ) и отключают клапан 2. Затем дают выдержку во времени, пока температура газа в емкости не повысится до первоначального значения Го, после чего фиксируют давление в емкости. Вновь заполняют емкость газом до давления РО и после установления в ней температуры Го цикл травления и выдержки с фиксацией указанных параметров повторяют. Время травления в каждом последующем пуске увеличивается до тех пор, пока в последнем пуске давление в баке не уменьшится до минимально потребной величины. В результате получают ряд значений давлений таза в емкости РЬ PZ, . . ., PR, ... и ряд значений параметров, характеризующих условия работы расходомера PI, Р2, . . ., РА ... в соответствующие моменты времени ti, 4, . . ., к, . . .. Иными словами следующие зависимости: 1) зависимость изменения давления в емкости во времени при истечении газа из нее с расходами, имевшими место при пусках, но при неизменной температуре газа в ней т. е. Р-f (t, r const); 2) зависимость изменения параметров на градуируемом расходомере во времени P-f(t}. Графически эти зависимости представляются кривыми типа 5, 6 (см. фиг. 2).

Наличие зависимости P f (t, r const) позволяет вычислить мгновенный расход газа из емкости в любой- момент времени, для

чего определяют производную ()& в интеdt

ресующей точке k (фиг. 2) зависимости и рассчитывают расход по формуле:

V / dP

(dM

- PTt V dt

V dt

T-T,: CQast

известный объем, в котором

находится сжатый газ; масса газа в объеме; газовая постояиная; температура газа в емкости.

Вычисленный расход и является расходом газа через расходомер при соответствующих моменту k параметрах, характеризующих условия его работы (на графике 6 фиг. 2-РЙ).

Формула (1) для расчета мгновенного расхода газа из емкости применима в диапазоне температур и давлений, при которых газ в емкости можно рассматривать как совершенный и его состояние хорошо описывается

PV

1. В остальном диапазоне

уравнением

ЯТ

температур и давлений следует исходить из

PV RT

Z (Z - фактор

уравнения состояния

сжимаемости газа) и расчитывать мгновенный расход газа по формулам:

V

( - . LV dt

dt

ZbRT,

7 const

jP./j 1

(2)

2ft V dt )

(3) 0 LV J Zk .

ZkRT

в формуле (3) РЮ ZK -значения Р и Z в середине пуска.

Таким о бразом, фо рмулы (1-3) позволяют определять мгновенный расход газа из емкости при травлении его через градуируемый расходомер во всем диапазоне рабочих давлений и температур газа, для которых спраPV

Д

ведливо уравнение состояния газа

КГ

что значительно расширяет область применения способа.

Предмет изобретения

Способ градуировки и поверки расходомеров газа, основанный на истечении газа из

емкости и измерении давления в емкости в определенный промежуток времени при постоянной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса градуировки, расширения диапазона рабочих давлений

и температур, после истечения газа из емкости в течение выбранного промежутка времени пуска делают выдержку во времени до восстановления первоначальной температуры газа в емкости и измеряют давление в ней,

вновь заполняют емкость газом до первоначального давления, повторяют цикл истечения и выдержки, увеличивая время истечения до получения требуемого числа контрольных точек, и рассчитывают мгновенный расход по

соответствующей формуле.

2

Фиг.