, (1)
где 
– массовый расход жидкости, кг/с;
– количество
жидкости – ее масса, кг;
G – вес жидкости, Н;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
t – время измерения, с.
Единица объемного расхода жидкости определяется по массовому (1)
, (2)
где 
– объемная расход жидкости, м3/с;
VV – количество жидкости – ее объем, м3;
ρ – плотность жид кости, кг/м3.
Передача единиц массовой и объемной
затраты жидкости осуществляется методом сверки показов расходометра, который размещается на измерительном
участке эталона и поверяется (аттестуется), с показаниями соответствующего электронного
блока эталона, в котором реализуется расчет и (1-2) по
результатам измерений G, g, ρ и t.
Современная статическая весовая эталонная установка ВЭУ должна состоять из таких основных узлов:
1) системы заправки и сохранения воды, которая представляет собой резервуар с необходимым ее запасом, оснащенный указателем уровня воды и арматурой для заправки и слива;
2) системы создания, стабилизации, измерения и автоматического регулирования расхода, который обеспечивает ее постоянные заведомо определенные значения в измерительном участке установки;
3) системы отделения воздуха из жидкости и устройства демпфирования (сглаживания) низкочастотных пульсаций расхода в проточном тракте установки, обусловленных работой насосов;
4) измерительного участка, который представляет собой участок трубопровода, предназначенный для монтажа расходометров и оснащенная устройствами подготовки и обеспечения нормальной кинематической структуры потока на их входе;
5) системы сбора и взвешивания жидкости, которая прошла через измерительный участок в фиксированный отрезок времени;
6) системы измерения фиксированного отрезка времени – времени измерения;
7) системы определения плотности жидкости;
8) пульта управления работой установки, который содержит в себе систему регистрации, обработки и представления результатов исследований в форме, удобной для передачи единицы массового или объемного расхода эталонным СИТ, которые поверяются или аттестуются.
3. Гидравлическая схема эталона.
Гидравлическая схема эталона, изображённая на рисунке 1, представляет собой замкнутый контур, состоящий из бака-хранилища БХ, циркуляционного насоса НЦ, фильтра Ф, стабилизатора давления СД, блока эталонных расходомеров ЭР1 и ЭР2, компенсатора длины КД, испытательного стола СИ с поверяемым прибором, блока регулирования расхода БРР, переключателя потока ПП и весового устройства, состоящего из платформенных весов ВП с установленным на них весовым баком БВ.
Рис.1. Гидравлическая схема эталона.
Рабочая жидкость (вода) из бака-хранилища циркуляционным насосом через фильтр подаётся в стабилизатор давления. После стабилизации потока жидкость поступает в измерительный контур на последовательно включённые эталонный ЭР1 или ЭР2 и поверяемый расходомеры. Через блок регулирования расхода и переключатель потока жидкость поступает в весовой бак.
Регулирование расхода осуществляется двумя способами: грубая регулировка – краном К6 в байпасном контуре, точная регулировка и требуемый подпор создаётся в блоке регулирования расхода с помощью дискового затвора Др1 и игольчатого вентиля Др2.
Переключатель потока представляет собой малогабаритное перекидное устройство закрытого типа с пневмопроводом. Сигнал начала и конца отсчёта времени заполнения весового бака снимается с фотодатчика в момент прохождения через него “флажка”, установленного на оси клапанов переключателя потока.
По окончании наполнения весового бака переключатель направляет поток рабочей жидкости в бак-хранилище. После определения массы поверочной жидкости вода из весового бака возвращается в бак-хранилище с помощью перекачивающего насоса НП. По результатам измерения массы и времени рассчитывают среднее значение расхода.
Испытательный стол оснащён компенсатором длины для монтажа поверяемых расходомеров различных габаритных размеров.
В систему управления эталоном, автоматизации измерений и обработки результатов входят силовой пульт управления СПУ, блок управления переключателя потока БУПП и измерительно-вычислительный комплекс ИВК.
4. Погрешности измерения массового расхода жидкости.
Основная погрешность измерения и воспроизведения массового расхода жидкости в соответствии с принятой схемой эталона может быть представлена суммой следующих составляющих:
- погрешности измерения массы жидкости;
- погрешности измерения интервала усреднения расхода;
- погрешности нестабильности расхода внутри интервала усреднения;
- погрешности от разновременности срабатывания переключателя тока.
В таблице приведены значения указанных выше составляющих погрешностей в диапазоне расхода 2,5 – 250 т/ч, полученные в результате проведенных исследований.
Таблица 1.
Значения составляющих основной погрешности измерения массового расхода жидкости.
|
Составляющие погрешности |
СКО |
НСП |
|
Погрешность измерения массы жидкости |
|
|
|
Погрешность измерения интервалов усреднения |
|
|
|
Погрешность нестабильности расхода |
|
– |
|
Погрешность от разновременности срабатывания переключателя тока |
|
|
|
Суммарная погрешность |
|
|
Стандартная неопределённость, оценённая по типу А,
составила 
, оценённая по типу В, – 
; суммарная стандартная
неопределённость – 
; расширенная
неопределённость – 
.
По своим метрологическим и техническим характеристикам эталон не уступает зарубежным аналогам.
Для обеспечения единства измерений массового расхода жидкости и повышения точности измерения при учётных операциях и взаимных расчётах разработан проект государственного стандарта “Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода жидкости” взамен ГОСТ 8.0142 – 75. Необходимость пересмотра поверочной схемы обусловлена появлением новых рабочих средств измерений массового расхода жидкости, отличающихся как по диапазону, так и по точности измерений.
Поверочная схема (рис. 2) предусматривает два метода передачи размера единицы массового расхода рабочим средствам измерений. Первый – от государственного первичного эталона при помощи эталонов 1-го и 2-го разрядов, в качестве которых применяют сертифицированные в ранге эталонных массовые расходомеры жидкости. Второй – при помощи поверочных установок, сертифицированных также в ранге рабочих эталонов 1-го и 2-го разрядов.
Внедрение эталона и государственной поверочной схемы для средств измерений массового расхода жидкости позволить обеспечить достоверность и повысить точность учёта нефти, нефтепродуктов и других веществ.
5. Поверочная схема для средств измерений массового расхода жидкости.
6. Заключение.
Для обеспечения единства и достоверности измерений в масштабах страны требуется проведение сличений установок, применяемых для поверки и испытаний расходомеров и счётчиков жидкости.
В связи с этим следует провести комплекс научных и экспериментальных исследований по созданию и внедрению в метрологическую практику эталонов сравнения, предназначенных для взаимного сличения эталонов, как на международном уровне, так и применяемых в различных участках страны.
Особо остро эта проблема стоит с метрологическим обеспечением ТЭК, где определяющим являются взаимоотношения между потребителем и поставщиком. Учитывая, что на рынке ТЭК взаимодействуют как украинские, так и зарубежные компании, вопросы метрологического обеспечения нефти и нефтепродуктов должны решаться в соответствии с требованиями действующих законов и нормативно-технических документов, гармонизированных с международными стандартами и рекомендациями (ИСО, МОЗМ и др.).
В государственном метрологическом центре в 2000 – 2002 г. были проведены работы по усовершенствованию государственного первичного эталона единицы массового расхода жидкости.
7. Список литературы.
1. Цейтлин В. Г. Расходоизмерительная техника. – М. Издательство стандартов.
2. ГОСТ 8.142 – 75. ГСИ.
3. Кремлёвский П. П. Расходомеры и счётчики количества. – Л.; Машиностроение.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
