HU224260B1 - Eljárás gázkeverék-fogyasztás meghatározásához és gázmérőóra - Google Patents
Eljárás gázkeverék-fogyasztás meghatározásához és gázmérőóra Download PDFInfo
- Publication number
- HU224260B1 HU224260B1 HU0301598A HUP0301598A HU224260B1 HU 224260 B1 HU224260 B1 HU 224260B1 HU 0301598 A HU0301598 A HU 0301598A HU P0301598 A HUP0301598 A HU P0301598A HU 224260 B1 HU224260 B1 HU 224260B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- meter
- gas mixture
- value
- gas meter
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 138
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 102000051759 human factor J Human genes 0.000 description 1
- 108700008420 human factor J Proteins 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
- G01F15/04—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
- G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
- G01F1/692—Thin-film arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
- G01F1/6965—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters comprising means to store calibration data for flow signal calculation or correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
- G01F15/04—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured
- G01F15/043—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured using electrical means
- G01F15/046—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured using electrical means involving digital counting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
- G01F25/15—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters specially adapted for gas meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Gázmérő óra gázkeverék-fogyasztás megállapításához, ahol egy áramlásisebességgel arányosan érzékelőjel- értékeket határoznak meg, és agázmérő órát energiamérő egységként hitelesítik. A hitelesítés egybázis gázkeveréken alapul. A gázfogyasztás mérése során érzékelőjel-értékeket határoznak meg egy hitelesítőgáz áramlási sebességénekfüggvényeként, és egy érzékelőhitelesítő görbe formájában eltároljákazt a gázmérő órában. Ezt megszorozzák egy jelkonvertáló tényezővel ésegy bázis gázkeverék fűtőérték-tényezővel, és az így kapotteredménnyel egy energiafelhasználási értéket határoznak meg, ahol ajelkonvertáló tényezővel figyelembe veszik a mérőeszközérzékenységének különbségét a bázis gázkeveréknek a hitelesítőgázhelyett való használatakor. Így figyelembe veszik a szolgáltatottgázkeverék fűtőértékét, amelyet egy külső egységgel határoztak meg.Ily módon egy egyszerű és gazdaságos gázmérő órával lehetővé válik aténylegesen szolgáltatott energia mérése.
Description
Gázmérő óra gázkeverék-fogyasztás megállapításához, ahol egy áramlási sebességgel arányosan érzékelőjel-értékeket határoznak meg, és a gázmérő órát energiamérő egységként hitelesítik. A hitelesítés egy bázis gázkeveréken alapul. A gázfogyasztás mérése során érzékelőjel-értékeket határoznak meg egy hitelesítőgáz áramlási sebességének függvényeként, és egy érzékelőhitelesítő görbe formájában eltárolják azt a gázmérő órában. Ezt megszorozzák egy jelkonvertáló tényezővel és egy bázis gázkeverék fűtőérték-tényezővel, és az így kapott eredménnyel egy energiafelhasználási értéket határoznak meg, ahol a jelkonvertáló tényezővel figyelembe veszik a mérőeszköz érzékenységének különbségét a bázis gázkeveréknek a hitelesítőgáz helyett való használatakor. így figyelembe veszik a szolgáltatott gázkeverék fűtőértékét, amelyet egy külső egységgel határoztak meg. Ily módon egy egyszerű és gazdaságos gázmérő órával lehetővé válik a ténylegesen szolgáltatott energia mérése.
HU 224 260 Β1
Hónap
2. ábra
A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 2 lap ábra)
HU 224 260 Β1
A találmány tárgya eljárás gázkeverék-fogyasztás meghatározásához és gázmérő óra az eljárás foganatosítására. A találmány szerinti eljárás és gázmérő óra előnyösen alkalmazható a háztartási és a kereskedelmi szektorban a földgázhasználat meghatározásához.
Jelenleg, különösen a háztartásokban és a kereskedelmi szektorban kizárólag a felhasznált gázmennyiség alapján állapítják meg a gázszámlát. Ezért az olyan gázmérő órák esetében, amelyek közvetlenül az átfolyt gázmennyiség térfogatát mérik, néha kompenzálni kell a hőmérsékleti változásokból keletkező mérési hibákat.
A leggyakrabban használt gázmérő óra (bellowsrendszerű) (U. Wernekinck, Gasmessung und Gasabrechnung/Gázmérés és gázszámlázás, Vulkan-Verl., 1996, 20-31.) két mérőkamrával rendelkezik, amelyek felváltva telnek meg az átfolyó gázzal és ürülnek ki. Az egyik kamra feltöltésekor a gáz átszorul a másik kamrába. A gázfogyasztás meghatározásához számolják a töltési és ürítési lépéseket, ezeknek a számát megszorozzák a mérőkamra térfogatával. Mivel a gáz térfogata a környezeti hőmérséklet és nyomás változásának hatására változik, az ilyen mérésben hibák keletkezhetnek. Nyáron, amikor a gáz meleg, és ezért nagyobb a térfogata, a felhasználó többet fizet az ugyanolyan fűtőértékű gázért, mint télen. Ezért a modern gázmérő órák egy egyszerű mechanikus vagy elektromos eszközzel vannak felszerelve a hőmérséklet-változás kompenzálásához, a gyakorlatban azonban ritkán alkalmazzák ezeket, és a nyomásingadozást sem veszik figyelembe.
A WO 99/06800 közzétételi számú szabadalmi leírás ismertet egy gázmérő órát, amely a térfogati átfolyási sebességet határozza meg. Ehhez a gázcsőben egy első termisztor érzékeli a hűlési viselkedést, egy második termisztor érzékeli a gáz aktuális hőmérsékletét, és a gázmolekulák áramlási sebességét ezekből a paraméterekből számítják ki. Továbbá a csőben van egy cella az álló gáz hűlési viselkedésének érzékeléséhez. Következésképpen a gázcső működésekor bármely időpontban hiteles érték kapható. Ezt a hiteles értéket használhatják fel ahhoz, hogy meghatározzák a térfogati átáramlási sebességet az első termisztor hűlési viselkedéséből.
Az összes kompenzálást célzó mérés ellenére, az olyan gázmérő órák, amelyek térfogati mérések alapján működnek, hibára hajlamosak, amelyek következtében téves gázszámlák kerülhetnek kiállításra. Ezenfelül, az olyan számlázási elv, amely a térfogati fogyasztáson alapul, igazságtalan a fogyasztóval szemben, mivel a fogyasztást nem a térfogat, hanem inkább a gáz mennyisége, azaz az elfogyasztott gáz tömege és a gáz minősége, azaz a fűtőértéke határozza meg. Minél sűrűbb és jobb minőségű a gáz, annál kisebb térfogatnyi mennyiség szükséges ahhoz, hogy ugyanazt az energiaértéket érjük el, akár fűtés, akár melegvíz-szolgáltatás, akár főzés esetében.
Az eddig közzétételre nem került német 199 08 664.8 számú szabadalmi bejelentés olyan gázmérő órát ismertet, amely a gáz tömegáramlási sebességét méri, következésképpen figyelembe veszi a gáz sűrűségét is. Ehhez előnyösen egy olyan gázsebességmérőt alkalmaznak, mint az F. Mayer és társai által ismertetett Single-Chip CMOS Anemometer (Egyetlen csípés CMOS gázsebességmérő), Proc. IEEE, International Electron Devices Meeting (IEDM, 1997)895-898.
Az előzőekben említett gázmérő órák közös hátránya azonban, hogy nem veszik figyelembe a gáz minőségi ingadozásait. A minőségingadozás jelentős, különösen a földgáz esetében, és elsősorban arra vezethető vissza, hogy a földgáz összetétele a lelőhelytől függően különböző. A gázszolgáltatásban különböző lelőhelyekről származó gázok keverékét használják, és a keverési arány igénytől függően jelentősen változhat.
Ismertek ugyan olyan készülékek, amelyek figyelembe veszik a gáz fűtőértékét, és az energiafelhasználást határozzák meg. Például a WO 00/11465 számú közzétételi irat ismertet egy olyan fogyasztásmérőt, amely tartalmaz egyrészt egy gázmérő órát a felhasznált térfogat méréséhez, másrészt tartalmaz egy eszközt a gáz fűtőértékének meghatározásához. A fűtőérték-meghatározó eszköz akusztikus mérésen alapul. Az US 6,147,589 lajstromszámú szabadalom is ismertet egy fogyasztásmérőt, amely meghatározza az átáramlott gázmennyiséget és a gáz fűtőértékét, ebben az esetben mindkettőnek a mérése akusztikus hatáson alapul. Mindkét fogyasztásmérő készülék a térfogat mérésére van kalibrálva, a számítást mindegyik esetben a helyszínen aktuálisan mért fűtőértéket és a mért térfogatértéket használva végzik ahhoz, hogy megkapják az energiaértéket.
Ezek a fogyasztásmérő készülékek ezért túl bonyolultak, mivel el kell végeznünk mind a térfogatmérést, mind a fűtőérték-meghatározást, és a két mérés eredménye között kapcsolatot kell teremtenünk. Ennélfogva az ilyen típusú készülékek túl költségesek ahhoz, hogy a háztartásokban, illetve a kereskedelmi szektorban gázmérőként alkalmazzuk őket.
Találmányunk célja eljárás gázkeverék-fogyasztás meghatározásához, valamint a bevezetőben ismertetett gázmérő óra, amely megkönnyíti a gázfelhasználás mérését a fűtőértéktől függően, következésképpen előnyösen alkalmazható a háztartásokban és a kereskedelmi szektorban.
Célunkat az 1. és a 9. igénypontok jellemzői szerinti eljárás és gázmérő óra megvalósításával érjük el.
A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy az áramlási sebesség, különösen a tömegáramlási sebesség mérésekor a gáz fűtőértékétől függően megváltozik egy mért érték vagy érzékelőjel. Ez az összefüggés egyenes arányosság. Következésképpen lehetővé válik, hogy a találmány szerinti gázmérő órát egy közvetlen energiamérő készülékként kalibráljuk.
A gázmérő óra mérésétől függetlenül további korrekciókat végezhetünk, amelyek figyelembe veszik a gázkeverék összetételének ingadozásait. Az adott gázkeverék kívánt fűtőérték-meghatározását elvégezhetjük egy olyan külső egység segítségével, amely helyileg el van különítve a gázmérő órától.
HU 224 260 Β1
Ennek a megoldásnak az előnye, hogy nincs szükség arra, hogy minden gázmérő órát felszereljünk egy fűtőérték-meghatározó egységgel. A használt gázkeverék fűtőértékére vonatkozó szükséges információ megszerzéséhez egyetlen külső egység is elegendő több felhasználó, így ugyanahhoz a gázfővezetékhez csatlakoztatott gázmérő óra kiszolgálásához.
A találmány egy előnyös megvalósításában ez a külső egység információt továbbít a gázmérő órához a gáz fűtőértékéről, és ennek az információnak az alapján a gázmérő óra maga végzi el a korrekciót a mért energiafelhasználási értéken.
Az eljárás egy másik előnyös megvalósításában a gázmérő óra továbbítja az energiafelhasználási értéket, vagy továbbít egy energiafelhasználási értéket, amely egy meghatározott időtartam alatt összegződött, egy központi vezérlőegységhez, ahol ez az érték korrigálásra kerül úgy, hogy a meghatározott időtartam alatt felhasznált gázkeverék fűtőértékére vonatkozó információt használjuk fel.
Találmányunk előnyös megvalósításainak példáit a csatolt ábrák alapján ismertetjük részletesen.
Az 1. ábra egy gázcső részletét mutatja a találmány szerinti gázmérőóra-elrendezéssel.
A 2. ábra egy összehasonlító diagram, amely a földgáz fűtőértékének eltérését, és ennek megfelelően a találmány szerinti gázmérő órával mért érték változásait mutatja havi bontásban.
A 3a. ábra a mért és a tényleges energiaérték eltérését mutatja térfogatmérés esetében.
A 3b. ábra ugyanezt az eltérést mutatja tömegáramlás-mérés esetében.
A 3c. ábra ugyanezt az eltérést mutatja a találmány szerinti energiaáramlás-mérés esetében.
Az 1. ábrán egy gázvezetéket mutatunk, amelyet felszereltünk egy, a jelen találmány szerinti gázmérő órával. A gázvezeték egy, az épületen kívül vezetett gázközművezetékhez (az ábrán nem mutatjuk) csatlakoztatott 1 fővezeték. A nyomás csökkentéséhez az 1 fővezeték tartalmaz egy meghatározott keresztmetszetű csőszűkületet vagy más eszközt (nyomáscsökkentőt) az 1 fővezetékbe illesztve. A gázvezetéken átfolyó gáz normálisan gázkeverék, amelynek az összetétele általában változó. Ilyen például a földgáz, ahol a három fő alkotóelemnek, nevezetesen a metánnak, a propánnak és az etánnak az aránya különböző lehet. Ennek a három éghető fő alkotóelemnek a fűtőértéke is különböző, következésképpen a belőlük álló gázkeverék fűtőértéke az összetételi aránynak megfelelően ingadozik.
A gázvezetékhez van illesztve a 2 mérőeszköz a gáztömegáramlás meghatározásához, és egy kiértékelőelektronika (az ábrán nem mutatjuk). Egy egyszerű megvalósításban a 2 mérőeszköz közvetlenül van az 1 fővezetékbe illesztve. Az előnyös megvalósításban azonban, ahogy az ábrán mutatjuk, a 10 csőszűkület megkerüléséhez egy 11 kerülővezeték ágazik ki az 1 fővezetékből. A 2 mérőeszköz ebben a 11 kerülővezetékben van elrendezve. A 2 mérőeszköz célszerűen egy gázsebességmérő, előnyösen egy szendvicsszerkezetű, poliszilícium CMOS-érzékelős gázsebességmérő. Többet tudhatunk meg erről J. Robadey és társai „Two dimensional integrated gas flow sensors” (Kétdimenziós integrált gázáramlás-érzékelők) című publikációjából [CMOS IC technology, J. Micromech. Microeng. 5(1995) 243-250.], F. Mayer és társai „Scaling of thermal CMOS gas flow microsensors: experiment and simulation” (Termikus CMOS gázáramlás-mikroérzékelők kalibrálása: kísérlet és modellezés) című publikációjából (Proc. IEEE Micro Electro Mechanical Systems IEEE 1996, 116-121.) és F. Mayer és társai „Single-Chip CMOS Anemometer” (Egycsipes CMOS-gázsebességmérő) című írásából (Proc. IEEE, International Electron Devices Meeting IEDM, 1997. 895-898.), valamint az ilyen gázsebességmérőt alkalmazó, a bevezető részben említett 199 08 664.8 számú német szabadalmi leírásból.
A 2 mérőeszköz tartalmaz egy fűtőelemet, és a gáz áramlási irányát tekintve a fűtőelemtől lefelé, illetve attól felfelé azonos távolságban egy-egy hőmérséklet-érzékelő van elrendezve. A mérendő gáz átfolyik a 2 mérőeszköz felületén, és a fűtőelem felmelegíti azt. A fűtőelemtől folyásirányban lefelé és felfelé elrendezett hőmérséklet-érzékelők megmérik a gáz hőmérsékletét, illetve a hőmérséklet különbségét, és egy S érzékelőjelet hoznak létre olyan feszültségjel formájában, amely a hőmérséklet-különbséggel arányos. A hőátadási sebesség függ az egy térfogategységben lévő molekulák számától, tehát a gáz tömegétől. Ezenfelül függ a gázkeverék fűtőértékétől is, azaz a gázkeverék típusától vagy összetételétől.
A találmány alapját képező felismerést, azaz hogy az érzékelőjel a gázkeverék fűtőértékének függvényeként változik, hasznosítjuk akkor, amikor a készüléket térfogatmérő készülékként kalibráljuk, célszerűen, amikor a készüléket átfolyásmennyiség-mérőként kalibráljuk. Ezt az összefüggést ábrázoljuk a 2. ábrán. Az ábrán CW jelöli a havi közép- vagy átlagértékeknek az éves közép- vagy átlagértéktől való százalékos eltérését a földgáz fűtőértékét illetően. Látható, hogy a fűtőérték körülbelül 2%-nyit ingadozik. A 2. ábrán látható az előzőekben ismertetett 2 mérőeszközzel előállított S érzékelőjel értékének AS változása is állandó gázáramlás esetében. Láthatjuk, hogy az S érzékelőjel-érték a fűtőértékkel azonos irányban és azzal csaknem arányosan változik. Ez az összefüggés nemcsak a havi átlagértékekre igaz, hanem természetesen pillanatnyi értékekre, azaz tetszőlegesen rövid időtartamra is.
Találmányunk szerint ily módon a gázmérő óra, vagy az átfolyásmennyiség-mérő eszköz kalibrálható vagy hitelesíthető energiamérő készülékként vagy egységként. Ehhez a következőket tesszük.
Az első lépésben normálkörülmények között, azaz meghatározott hőmérséklet (például 20 °C) és meghatározott nyomás (például normállégköri nyomás, 1 bar) mellett n számú érzékelővel N2 nitrogéngáz felhasználásával elvégzett mérésben kapott S0/Wz „) érzékelőjelet határozunk meg a térfogatáram vagy tömegáramlás
HU 224 260 Β1 függvényeként a hitelesítőgázból. Amint az előzőekben elmondtuk, ezek az S érzékelőjel-értékek az alkalmazott 2 mérőeszköz esetében arányosak a gáz tömegáramával. Az Sn=S(VW2 „) érzékelőjel-értékeket a gázmérő óra kiértékelőelektronikájában Fn(S(ÚN2 érzékelőhitelesítő görbe formájában - mint az S érzékelőjeltől függő áramlási sebességet - tároljuk.
A használt hitelesítőgáz célszerűen N2 nitrogén vagy levegő. A második lépésben az Fn(S(V^ „)) érzékelőhitelesítő görbét megszorozzuk egy jelkonvertáló vagy JW2_C„ korrekciós tényezővel és a bázis gázkeverék Hch fűtőérték-tényezővel, és eltároljuk. Ebben az esetben a jelkonvertáló tényező egy olyan konvertálási tényező, amely figyelembe veszi a különbséget a 2 mérőeszköz érzékenységében, amikor bázisgázt használunk a hitelesítőgáz helyett, amely esetünkben nitrogén. A Hch fűtőérték-tényező ennek a bázis gázkeveréknek a fűtőértékét veszi figyelembe, azaz annak az áramlásparaméter szerinti, vagyis a térfogat egységenkénti vagy kilogrammonkénti fűtőértékét. A használt bázis gázkeverék célszerűen olyan átlagos gázkeverék, amelyet jellemzően használnak azon a környéken, ahol a gázmérő órát alkalmazzuk.
így az S érzékelőjel függvényeként megkapjuk a P teljesítményt:
P=P(S)=Fn(S^2,n))íN2CH-HCH amely a pillanatnyi gázfogyasztáshoz kapcsolódó teljesítményt energia per időegységként mutatja. Ily módon egy meghatározott időtartamon keresztüli integrálással vagy összegezéssel lehetővé válik a felhasznált bázis gázkeverék E energiatartalmának meghatározása:
E = \P(S) dt= j„2_CH Hch-\Fn (S(VN2_n))-dt
Ezzel a gázmérő óra a bázis gázkeverék alapján van kalibrálva teljesítmény vagy energiamérő egységként. Működéskor az időnként bekövetkező ingadozást az elfogyasztott gázkeverék összetételében, azaz a bázis gázkeverék összetételétől való eltéréseket legalább részben automatikusan számításba vesszük az S érzékelőjel megfelelő változásával. Ezért nincs szükség arra, hogy a tényleges Hch fűtőértéket, amely időnként változik, vagy annak a bázis gázkeverék fűtőértékétől való eltérését folyamatosan frissítsük.
Ily módon, a találmány szerinti hitelesítéssel, ahogy a 2. ábrán látható, a gázkeverék összetételében időnként előforduló ingadozásoknak figyelembevétele minőség szempontjából valóban korrekt, de mennyiség szempontjából nem tökéletes. Ezért a bázis gázkeverék Hch fűtőértéke helyett egy Ή átlagfűtőértéket használunk, amely legalább megközelítőleg figyelembe veszi a ténylegesen elfogyasztott gázkeverék fűtőértékét. A Ή értéket például egy tetszőlegesen hosszú időtartamon keresztül végzett átlagolással határozzuk meg. Ezért a ténylegesen rendelkezésre bocsátott energia meghatározásához a bázis gázkeverékre vonatkozóan mért és hitelesített energiafogyasztási értéket megszorozzuk egy 77/Hch korrekciós tényezővel.
Ezt a 7? átlagfűtőértéket előnyösen egy külső egységben határozzuk meg, vagy számítással vagy kísérletek alapján. Nem szükséges, hogy ezt az egységet ugyanazon a helyszínen telepítsük, ahol a fogyasztó is található, egyetlen ilyen egység is használható egy teljes fogyasztói hálózat esetében. Ez kialakítható egy központi berendezés vagy vezérlőegység részeként, vagy azokhoz csatlakoztathatóan. A fűtőérték meghatározásához ismert eszközt alkalmazhatunk. Mivel egyetlen készüléket használunk, célszerű, ha a cél érdekében pontos és drága mérőeszközt használunk. Ez a külső egység minden időpontban vagy meghatározott időpontokban méri a felhasználói hálózatban folyó gázkeverék fűtőértékét, és tárolja ezt az értéket.
A találmány egyik változatában a külső egység információt ad a fogyasztói hálózatban lévő gázmérő órának vagy gázmérő óráknak a szolgáltatott gázkeverék 77 átlagfűtőértékéről. Ez történhet meghatározott időközönként, vagy amikor jelentős változás áll be a gázkeverék összetételében. Ebben a változatban a gázmérő óra tartalmaz egy elemet, amely alkalmas arra, hogy a fűtőértékre vonatkozó információ alapján számítást végezzen a mért energiafelhasználási érték korrigálásához. Ebben az esetben az információ tartalmazza a korrekciós tényezőt, a fűtőértéket vagy egy, a korrekciós tényezőhöz rendelhető kódot. Egy előnyös megvalósításban a gázmérő óra összegezi az egy meghatározott időtartamon, például egy héten vagy egy hónapon keresztül mért energiafogyasztási értéket, és ezt az értéket megszorozza a 77(i)/HCH korrekciós tényezővel, amely az i-edik időtartam alatt 77(i) átlagolt fűtőértéket tartalmazza. Ennek eredményeképpen a következő egyenletet kapjuk m időintervallumra vonatkozó tényleges energiafogyasztás kiszámolásához:
e = JNí.cH £(«(/)] Fn(S(V„2,n))c/f) és ha ezenfelül a jelkonvertáló tényezőket is átlagoljuk: E = £ (U -CH a) · H(i) J Fn(S(VN2 „))-dt) i=1 j
Az eljárás egy másik változatában a gázmérő óra a mért energiafelhasználási értéket egy központi egységnek továbbítja, és az végzi el a mért energiafelhasználási értéknek a korrekciós tényezővel való szorzását. Ha a külső egység nem a központi egység szerves része, akkor az is továbbít információt a szolgáltatott gázkeverék fűtőértékéről a központi egységnek. Előnyösen, a gázmérő óra és/vagy a külső egység összegezi és/vagy integrálja az egy meghatározott időtartam alatt mért értékeket, és ezt az integrált értéket továbbítja a központi egységnek.
Bármely változat esetében a mért energiafogyasztási érték korrekcióját bármely tetszőleges időpontban elvégezhetjük, beleértve a gázmérő óra leolvasásának időpontját.
Az energiamérő készülékként való közvetlen hitelesítés folytán a találmány szerinti eljárással és gázmérő órával lehetővé válik, hogy a felhasznált gáz árát igazságosan határozzuk meg. A pontosabb mérési eljárást
HU 224 260 Β1 a 3a-3c. ábrákon keresztül szemléltetjük, bemutatva az eltérést a mért E energia értéke és a gázkeverék tényleges energiaértéke között. A 3a. ábra azt az esetet mutatja, amikor a gázmérő óra gáztérfogatmérésre van hitelesítve. Az ábrán a V térfogat-áramlási sebesség függvényeként mutatjuk az E energiát, egy szokványos mérőkészülék esetében, hőmérséklet-kompenzáció nélkül. Ha az E energiát az ilyen készülékkel meghatározott V térfogat-áramlási sebességből állapítjuk meg, akkor a hiba ±18%-ig terjedhet. A hiba fő oka a hőmérséklet-ingadozás, amely általában legfeljebb körülbelül ±10%, és a nyomásingadozás, amely legfeljebb körülbelül ±5%. A 3b. ábrán azt a mérési hibát mutatjuk be, amely a tömegáramláson alapuló hitelesítésből ered, például amikor az előzőekben ismertetett 2 mérőeszközt alkalmazzuk. Ezen az ábrán az M tömegáramlás függvényeként ábrázoltuk az E energiát. A maximális hiba körülbelül ±4%, ahol körülbelül ±2% ered a mérőkészülékből, és további ±2% a gázkeverék összetételének vagy a fűtőértékének idő közbeni változásából. A 3c. ábrán azt a mérési hibát mutatjuk, amikor az előzőekben ismertetett 2 mérőeszközt az energiaáramlásra hitelesítjük a találmány szerint. Az ábrán az E energiát az É energiaáramlás függvényeként ábrázoltuk. Az ábrákat összevetve látható, hogy a közvetlenül az É energiaáramlásra hitelesített készülék adatai tükrözik a legjobban a valóságot, mert ebben az esetben a mérőeszköz automatikusan korrigálja a gázkeverék összetételében időnként tapasztalható ingadozásokat, az É energiaáramlásnak megfelelően.
Claims (10)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás gázkeverék-fogyasztás megállapítására gázmérő óra segítségével, amely a gáztömegáramlás meghatározásához egy mérőeszközt (2) és egy mérőelektronikát tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a gázmérő órának közvetlenül teljesítmény- vagy energiáméra egységként való hitelesítéséhez érzékelőjel-értékeket (Sn) határozunk meg egy hitelesítőgáz áramlási sebességének függvényeként, és egy érzékelőhitelesítő görbe (Fn(Sn)) formájában eltároljuk azt a gázmérő órában, az érzékelőhitelesítő görbét (Fn(Sn)) megszorozzuk egy jelkonvertáló tényezővel (ín2-ch) ®s e9Y bázis gázkeverék fűtőérték-tényezővel (Hch), és az így kapott eredménnyel egy teljesítmény- (P) vagy energia- (E) felhasználási értéket határozunk meg, ahol a jelkonvertáló tényezővel (f^-ci-i) figyelembe vesszük a mérőeszköz (2) érzékenységének különbségét a bázis gázkeveréknek a hitelesítőgáz helyett való használatakor.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy mért energiafelhasználás-értéket (E) megszorzunk egy korrekciós tényezővel (R/Hch), amellyel legalább megközelítőleg figyelembe vesszük a szolgáltatott gázkeverék átlagos fűtőértékét (7?).
- 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szolgáltatott gázkeverék átlagos fűtőértékét (FI) egy külső egységgel határozzuk meg.
- 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a külső egység információt továbbít a szolgáltatott gázkeverék átlagos fűtőértékéről (FI) a gázmérő órának.
- 5. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázmérő óra továbbítja a mért energiafogyasztási értéket egy központi berendezésnek, és a külső egység továbbítja a szolgáltatott gázkeverék átlagos fűtőértékére (H) vonatkozó információt egy központi berendezésnek.
- 6. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a külső egység a központi berendezés.
- 7. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy korrekciós tényező (77/Hch) a szolgáltatott gázkeveréknek egy meghatározott időtartamon keresztül meghatározott átlagos fűtőértékét (FI) veszi figyelembe.
- 8. Gázmérő óra gázkeverék-fogyasztás megállapítására, amely a gáztömegáramlás meghatározásához egy mérőeszközt (2) és egy mérőelektronikát tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a gázmérő óra teljesítmény- vagy energiamérő egységként van hitelesítve, a gázmérő órának a teljesítmény- vagy energiáméra egységként való közvetlen hitelesítéséhez hitelesítőgáz áramlási sebességének függvényeként előállított érzékelőjel-értékek (Sn) vannak meghatározva, és egy érzékelőhitelesítő görbe (Fn(Sn)) formájában a gázmérő órában el vannak tárolva, az érzékelőhitelesítő görbe (Fn(Sn)), egy jelkonvertáló tényező (í^-ch) és egy bázis gázkeverék fűtőérték-tényező (Hch) szorzata által egy teljesítmény- (P) vagy energia- (E) felhasználási érték van meghatározva, ahol a jelkonvertáló tényezővel (Ín2-ch) figyelembe van véve a mérőeszköz (2) érzékenységének a különbsége a bázis gázkeveréknek a hitelesítőgáz (N2, levegő) helyett való használatakor.
- 9. A 8. igénypont szerinti gázmérő óra, azzal jellemezve, hogy a gázmérő óra tartalmaz egy korrekciós eszközt, egy mért energiafelhasználás-értéknek (E) egy korrekciós tényezővel (77/Hch) való szorzásához, amely legalább megközelítőleg figyelembe veszi a szolgáltatott gázkeverék átlagos fűtőértékét (Π).
- 10. A 8. igénypont szerinti gázmérő óra, azzal jellemezve, hogy a mérőeszköz (2) egy CMOS-érzékelős gázsebességmérő.HU 224 260 Β1
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00810511A EP1164361A1 (de) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | Gaszähler |
| PCT/CH2001/000338 WO2001096819A1 (de) | 2000-06-14 | 2001-05-31 | Gaszähler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0301598A2 HUP0301598A2 (en) | 2003-08-28 |
| HU224260B1 true HU224260B1 (hu) | 2005-07-28 |
Family
ID=8174748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0301598A HU224260B1 (hu) | 2000-06-14 | 2001-05-31 | Eljárás gázkeverék-fogyasztás meghatározásához és gázmérőóra |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6963809B2 (hu) |
| EP (2) | EP1164361A1 (hu) |
| JP (1) | JP4808905B2 (hu) |
| KR (1) | KR100796969B1 (hu) |
| CN (1) | CN1235021C (hu) |
| AT (1) | ATE540291T1 (hu) |
| AU (1) | AU2001258145A1 (hu) |
| CA (1) | CA2412090A1 (hu) |
| CZ (1) | CZ20024007A3 (hu) |
| ES (1) | ES2377851T3 (hu) |
| HU (1) | HU224260B1 (hu) |
| PL (1) | PL206710B1 (hu) |
| RU (1) | RU2283479C2 (hu) |
| SK (1) | SK286974B6 (hu) |
| WO (1) | WO2001096819A1 (hu) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10134456A1 (de) | 2001-07-16 | 2003-02-06 | Abb Research Ltd | Abtastverfahren für Durchflussmessgeräte |
| EP1391703B1 (de) * | 2002-08-22 | 2007-01-24 | Ems-Patent Ag | Thermisches Gasdurchfluss-Messgerät mit Gasqualitätsindikator |
| WO2004065915A1 (de) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Ems-Patent Ag | Gasenergiemeter mit erhöhter genauigkeit |
| DE10317166A1 (de) | 2003-04-15 | 2004-11-04 | Abb Research Ltd. | Gaszähleranordnung mit verbesserter Strömungsgeometrie |
| DE102006033611B4 (de) * | 2006-07-18 | 2010-04-08 | Hydrometer Gmbh | Gasphasenkorrektur für Ultraschalldurchflussmesser |
| US7975484B1 (en) | 2008-01-25 | 2011-07-12 | John M Burns | Apparatus and method for monitoring steam condenser air inleakage |
| CN102027333B (zh) * | 2008-05-23 | 2012-10-03 | 罗斯蒙德公司 | 采用能量流量计算的多变量过程流体流量设备 |
| JP6258254B2 (ja) * | 2015-04-23 | 2018-01-10 | 東京瓦斯株式会社 | ガスメーターシステムおよび発熱量推定方法 |
| US10746406B2 (en) | 2018-09-18 | 2020-08-18 | Georg Fischer Central Plastics Llc | Breaker box assembly |
| CN111189514B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-05-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 质量流量传感器输出修正方法、装置、控制器及介质 |
| US11473957B2 (en) | 2020-01-02 | 2022-10-18 | Georg Fischer Central Plastics Llc | Meter bypass assembly having a housing including valve bodies rotationally fixed to opposing ends of a shaft |
| CN111272245B (zh) * | 2020-04-10 | 2021-11-02 | 杭州九阳小家电有限公司 | 一种食品加工机的进水量检测方法 |
| CN111735519B (zh) * | 2020-06-28 | 2022-11-08 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 质量流量转换系数确定方法及装置 |
| DE102022123576A1 (de) | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Vaillant Gmbh | Verfahren zum Bestimmen des Energieverbrauchs von mindestens zwei Heizkreisen einer Heizungsanlage, Computerprogramm und Regel- und Steuergerät |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970914A (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス流量測定装置 |
| US5237523A (en) * | 1990-07-25 | 1993-08-17 | Honeywell Inc. | Flowmeter fluid composition and temperature correction |
| JPH0781918B2 (ja) * | 1990-08-02 | 1995-09-06 | 東京瓦斯株式会社 | 熱量計 |
| FR2670579A1 (fr) * | 1990-12-14 | 1992-06-19 | Schlumberger Ind Sa | Capteur semi-conducteur de debit. |
| US5323657A (en) * | 1991-11-04 | 1994-06-28 | Badger Meter, Inc. | Volumetric flow corrector and method |
| JP2534418B2 (ja) * | 1991-11-25 | 1996-09-18 | 東京瓦斯株式会社 | 熱量計 |
| GB9608265D0 (en) | 1996-04-22 | 1996-06-26 | British Gas Plc | Apparatus for measuring a gas value |
| HUP9701034A3 (en) * | 1997-06-11 | 1999-10-28 | Foevarosi Gazmuevek Rt | Method and ptz corrector for correcting of measured volume of flowing gas |
| WO1999006800A1 (en) | 1997-07-29 | 1999-02-11 | Gascontrol B.V. | Gasmeter |
| KR20010022758A (ko) | 1997-08-13 | 2001-03-26 | 나가야마 오사무 | 패치용 지지구 및 이 지지구를 구비한 패치 |
| JPH11183231A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Tokyo Gas Co Ltd | 積算流量計及びそれを利用したガスメータ |
| GB9818388D0 (en) | 1998-08-25 | 1998-10-21 | British Gas Plc | Measuring energy consumption |
| DE19908664A1 (de) | 1999-03-01 | 2000-09-07 | Abb Research Ltd | Gaszähler |
-
2000
- 2000-06-14 EP EP00810511A patent/EP1164361A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-05-31 US US10/297,711 patent/US6963809B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-31 JP JP2002510900A patent/JP4808905B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-31 WO PCT/CH2001/000338 patent/WO2001096819A1/de active Application Filing
- 2001-05-31 SK SK1739-2002A patent/SK286974B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-05-31 KR KR1020027016948A patent/KR100796969B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-05-31 AT AT01931320T patent/ATE540291T1/de active
- 2001-05-31 ES ES01931320T patent/ES2377851T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-31 HU HU0301598A patent/HU224260B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-05-31 PL PL358891A patent/PL206710B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-05-31 AU AU2001258145A patent/AU2001258145A1/en not_active Abandoned
- 2001-05-31 EP EP01931320A patent/EP1290412B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-31 RU RU2003100836/28A patent/RU2283479C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-05-31 CA CA002412090A patent/CA2412090A1/en not_active Abandoned
- 2001-05-31 CZ CZ20024007A patent/CZ20024007A3/cs unknown
- 2001-05-31 CN CNB018112080A patent/CN1235021C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1290412B1 (de) | 2012-01-04 |
| CN1436296A (zh) | 2003-08-13 |
| HUP0301598A2 (en) | 2003-08-28 |
| JP4808905B2 (ja) | 2011-11-02 |
| EP1290412A1 (de) | 2003-03-12 |
| RU2283479C2 (ru) | 2006-09-10 |
| CZ20024007A3 (cs) | 2003-05-14 |
| US6963809B2 (en) | 2005-11-08 |
| SK286974B6 (sk) | 2009-08-06 |
| PL358891A1 (en) | 2004-08-23 |
| EP1164361A1 (de) | 2001-12-19 |
| AU2001258145A1 (en) | 2001-12-24 |
| ES2377851T3 (es) | 2012-04-02 |
| PL206710B1 (pl) | 2010-09-30 |
| SK17392002A3 (sk) | 2003-06-03 |
| CA2412090A1 (en) | 2002-12-09 |
| US20040030520A1 (en) | 2004-02-12 |
| KR20030063119A (ko) | 2003-07-28 |
| CN1235021C (zh) | 2006-01-04 |
| KR100796969B1 (ko) | 2008-01-22 |
| WO2001096819A1 (de) | 2001-12-20 |
| JP2004503763A (ja) | 2004-02-05 |
| ATE540291T1 (de) | 2012-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU224260B1 (hu) | Eljárás gázkeverék-fogyasztás meghatározásához és gázmérőóra | |
| US6637264B2 (en) | Mass flowmeter | |
| KR100857159B1 (ko) | 가스질 지시자를 포함하는 열 가스 유량계 | |
| CN104236652B (zh) | 用于确定流动气体的至少一个气体参数的方法 | |
| WO2002010693A1 (fr) | Procede de mesure de debit et debitmetre | |
| US9671266B2 (en) | Method for thermally determining mass flow of a gaseous medium and thermal mass flow meter | |
| US7222028B2 (en) | Increased accuracy gas energy meter | |
| EP1000323A1 (en) | Gasmeter | |
| EP3153854B1 (en) | Determination of volumetric flow rate of a gas in a gas flow | |
| US6820480B2 (en) | Device for measuring gas flow-rate particularly for burners | |
| JP4828702B2 (ja) | ガスメータ | |
| JP2004093174A (ja) | 流量計 | |
| JP2002257584A (ja) | エネルギー取引システム、サーバコンピュータ、プログラム、及び記録媒体 | |
| KR20050092435A (ko) | 향상된 정확도를 가지는 가스 에너지 계량기 | |
| RU2317529C2 (ru) | Способ измерения поставки газа и газовый счетчик повышенной точности | |
| JP4426695B2 (ja) | 流量計測方法、流量計測装置及び電子式ガスメータ | |
| JP4575015B2 (ja) | ガスメータ | |
| NZ541355A (en) | Increased-accuracy gas energy meter | |
| JP3268165B2 (ja) | ガス供給システム | |
| JP2013036712A (ja) | 削減熱量算出装置及び流量算出方法 | |
| JP2013036711A (ja) | 削減熱量算出装置及び流量算出方法 | |
| JPH0835874A (ja) | 流量計 | |
| JPH10232148A (ja) | フルイディック型ガス流量計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20050517 |
|
| HPC4 | Succession in title of patentee |
Owner name: EMS-PATENT AG, CH |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |