RU1793254C

RU1793254C - Method of calibration and verification of gas flowmeters

Info

Publication number: RU1793254C
Application number: SU914940544A
Authority: RU
Inventors: Иван Павлович Стамат; Елена Виссарионовна Яковлева; Валерий Алексеевич Колотвин
Original assignee: Ленинградский Научно-Исследовательский Институт Радиационной Гигиены
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1993-02-07

Abstract

Использование: измерение расхода газов дл градуировки и поверки расходомеров . Сущность изобретени : предварительно в емкости с фиксированным объемом формируют газовую смесь с заданным количеством индикаторного газа, через градуируемый расходомер заполн ют емкость газовой смесью, не содержащей индикаторный газ,.измер ют концентрацию индикаторного газа в емкости, по изменению которой в единицу времени определ ют расход. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.. 1 ил.Usage: gas flow measurement for calibration and calibration of flow meters. SUMMARY OF THE INVENTION: a gas mixture with a predetermined amount of indicator gas is formed in a container with a fixed volume, the container is filled with a gas mixture not containing indicator gas through a calibrated flow meter. . 1 C.p. f-crystals, 1 tab. 1 ill.

Description

.4.4

Изобретение относитс к измерительной технике, точнее к способам испытани расходомеров газа. Преимущественно оно MOkeT быть использовано дл градуировки и проверки газовых расходомеров.The invention relates to measuring technique, and more particularly, to methods for testing gas flow meters. Advantageously, it MOkeT can be used to calibrate and verify gas flow meters.

: 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 дорогосто щего и громоздкого оборудовани . : A known method for calibrating and calibrating gas flow meters using exemplary gas meters, pipe-piston devices and flow meters using complex electrical devices. The specified method is complicated in implementation, requires expensive and cumbersome equipment.

Наиболее близким техническим реше- к изобретению вл етс способ испытани расходомеров, основанный на истечении газа из емкости и измерении дав- леНи в ней, причем дл определени мгновенного расхода воздуха многократно повтор ют цикл заполнени емкости и исте- чейи газа из нее, постепенно увеличива врем истечени газа до получени требуемого числа контрольных точек.The closest technical solution of the invention is a method for testing flowmeters, based on the outflow of gas from the tank and measuring the pressure in it, moreover, to determine the instantaneous air flow, the cycle of filling the tank and the gas flow from it is repeated many times, gradually increasing the time gas outflow to obtain the required number of control points.

Основными недостатками известного технического решени вл ютс невысока точность анализа, необходимость длительных повторных замеров, что существенно увеличивает врем анализа.The main disadvantages of the known technical solution are the low accuracy of the analysis, the need for lengthy repeated measurements, which significantly increases the analysis time.

Целью изобретени вл етс повышение точности анализа и сокращение времени градуировки и поверки газовых расходомеров ,The aim of the invention is to increase the accuracy of analysis and reduce the time of calibration and calibration of gas flow meters,

Цель достигаетс тем, что предварительно в емкости фиксированного объема V (м3) формируют газовую смесь с заданной концентрацией индикаторного газа, заполн ют емкость газовой смесью, не содержащей индикаторный газ, через градуируемый расходомер, измер ют концентрацию индикаторного газа в емкости в последовательные моменты времени Л и Г2 (час), а истинный расход газа Q рассчитывают по формулеThe goal is achieved in that a gas mixture with a predetermined indicator gas concentration is formed in a container of a fixed volume V (m3), the container is filled with a gas mixture that does not contain indicator gas, and the indicator gas concentration in the container is measured through a graduated flow meter at successive times L and G2 (hour), and the true gas flow rate Q is calculated by the formula

СОWith

сwith

QQ

VV

InIn

CiCi

------±- I ,------ ± - I,

Г2 - Г1 С2G2 - G1 C2

М3/ЧM3 / h

0)0)

в которой Ci и С2 - концентраци индикаторного газа в емкости в моменты времени Г1 и та соответственно.in which Ci and C2 are the concentration of the indicator gas in the tank at time instants G1 and that, respectively.

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 находитс газова смесь, содержаща индикаторный газ с концентрацией Ci, а в емкость с посто нным расходом v подаетс газова смесь, не содержаща индикаторного газа, то при стационарном режиме йс° течени газовой смеси из емкости концентраци индикаторного газа Сг в емкости в момент времени та т определитс уравнениемSchematically, the procedure for the described method of calibration and calibration of gas flow meters is presented in the drawing, where 1 is the tested flow meter. 2 - a container of volume V, 3 - a gas analyzer, 4 - measuring equipment. It can be shown that if at the initial moment of time t a gas mixture containing indicator gas with a concentration of Ci is in the tank, and a gas mixture containing no indicator gas is supplied to the container with a constant flow rate v, then in the stationary mode mixtures from the tank, the concentration of the indicator gas Cg in the tank at time t m is given by

С2 Сгехр -(г2-тЙ,(2) C2 Sgehr - (g2-th, (2)

из которого можно получить расчетную формулу (1),еfrom which it is possible to obtain the calculation formula (1), e

Способ испытани газовых раеходомеTest method for gas flow

ров можно значительно упростить, если вthe moat can be greatly simplified if

2525

качестве газовой смеси использовать обычный атмосферный воздух, а в качестве индикаторного газа - любой газ, который не содержитс атмосфере или содержитс в малых количествах. Именно такой вариант 30 за вл емого решени и реализован, причем в качестве индикаторного газа использован диоксид углерода (СОа), концентраци котот рогов атмосферном воздухе составл ет около 0,03%. Дл 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. Газовоздушна смесь в емкости 40 интенсивно перемешиваетс и истекает из нее через выходной клапан, газоанализатором ГВВ-2 определ ли концентрацию СОа в емкости.Use normal atmospheric air as the gas mixture, and any gas that is not in the atmosphere or in small quantities is used as an indicator gas. It is this option 30 of the claimed solution that has been implemented, with carbon dioxide (COa) being used as an indicator gas, the concentration of which is about 0.03% in atmospheric air. For this, a gas-air mixture with a concentration of CO2 of 20-30% was formed in a vessel of volume V 35 (480 ± 4.3) dm3 (0.480 ± 0.0043) m3, and atmospheric air was fed into the vessel through a test flowmeter. The gas-air mixture in the tank 40 is intensively mixed and flows out of it through the outlet valve; the COA concentration in the tank was determined by the gas analyzer GVV-2.

Результаты серии измерений при граду- 45 ировке расходомера РС-3 представлены в таблице, где дл простоты прин то ri 0.The results of a series of measurements at a calibration of the RS-3 flowmeter are presented in the table, where ri 0 is taken for simplicity.

Относительную погрешность определени расхода воздуха дл каждой точки, в которой градуировалс расходомер, рассчи- 50 тывали по формулеThe relative error in determining the air flow for each point at which the flow meter was graduated was calculated by the formula

Е -E -

100% «100% "

0 5 0 5

°°

55

0 5 0 0 5 0

5 5

0 0

- (тг) « (ж) и- (tg) "(g) and

в которой АС 0,1 % - погрешность анализатора . Дл фиксировани условий градуировки перед входом в расходомер определ ли избыточное давление микроманометра ЦАГИ (Ар ±0,1 мм води,ст.) и температуру потока воздуха.in which the speaker 0.1% - the error of the analyzer. In order to record the calibration conditions before entering the flowmeter, the TsAGI overpressure (Ap ± 0.1 mm water, art.) And air flow temperature were determined.

Описанный способ испытани газовых расходомеров может быть использован дл градуировки и поверки любых расходомеров , причем при наличии емкостей разного объема можно было бы испытывать расходомеры с верхним пределом измерени от нескольких дм3/ч до многих дес ткой м3/ч. Как нетрудно видеть из выражени (3), погрешность анализа может достигать 0,1-0,2 и менее, т.е. предлагаемое решение.может быть использовано дл испытани прецизионных расходомеров.The described method for testing gas flowmeters can be used to calibrate and verify any flowmeters, and if tanks of different volumes were available, flowmeters with an upper measuring range from a few dm3 / h to many tens of m3 / h could be tested. As is easy to see from expression (3), the analysis error can reach 0.1-0.2 or less, i.e. The proposed solution can be used to test precision flowmeters.

Использование способа градуировки и поверки расходомеров газа обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение точности анализа за счет уменьшени числа измер емых параметров и обеспечени возможности более точного измерени их величины , ускорение процесса анализа, причем, как это следует из расчетной формулы (1), использу емкости разного объема, можно заранее устанавливать врем анализа . Если в рассматриваемом примере использовать емкость объемом 0,1 м3, то при прочих равных услови х врем анализа можно сократить примерно в 5 раз по сравнению с указанным в таблице. Существенно упрощаетс процесс анализа за счет использовани в качестве газовой смеси атмосферного воздуха, а также простого оборудовани и технологических операций. Кроме того, в предлагаемом способе не предъ вл етс высоких требований к герметичности , Поскольку концентраци индикаторного газа измер етс внутри емкости, а газова смесь в емкость подаетс через испытываемый расходомер.Using the method of calibration and calibration of gas flow meters provides the following advantages compared to known methods: improving the accuracy of analysis by reducing the number of measured parameters and providing the possibility of more accurate measurement of their value, accelerating the analysis process, moreover, as follows from the calculation formula (1) Using containers of different volumes, the analysis time can be pre-set. If in this example we use a container with a volume of 0.1 m3, then, ceteris paribus, the analysis time can be reduced by about 5 times compared to that indicated in the table. The analysis process is greatly simplified by using atmospheric air as a gas mixture, as well as simple equipment and technological operations. In addition, the proposed method does not impose high requirements for tightness, since the concentration of the indicator gas is measured inside the tank, and the gas mixture is supplied to the tank through the test flow meter.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. Method for calibrating and calibrating gas flow meters, comprising filling a fixed container with a gas mixture

volume, measuring the parameters of the gas mixture, which determine the flow rate, and processing the measurement results, characterized in that, in order to increase

accuracy and reduction of calibration time, a gas mixture is preliminarily formed in a container of a fixed volume with a given concentration of indicator gas, the container is filled with a gas mixture that does not contain indicator gas, it is produced through a calibrated flow meter, the indicator gas concentration in the vessel is measured, at successive moments in a belt, and the flow rate of the gas mixture Q passing through a graduated flow meter is determined by the formula

Q where V is the capacity volume;

P and T2 - consecutive moments of time;

Ci and C3 are the values of the measured gas concentrations at time points n and tg, respectively.

2. The method according to p. 1, about t and h and ya and with the fact that atmospheric air is used as the gas mixture.