RU2624593C1 - Installation for verifying hot water meters - Google Patents
Installation for verifying hot water meters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624593C1 RU2624593C1 RU2016134690A RU2016134690A RU2624593C1 RU 2624593 C1 RU2624593 C1 RU 2624593C1 RU 2016134690 A RU2016134690 A RU 2016134690A RU 2016134690 A RU2016134690 A RU 2016134690A RU 2624593 C1 RU2624593 C1 RU 2624593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hot water
- meters
- test section
- meter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K19/00—Testing or calibrating calorimeters
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки счетчиков горячей воды, преимущественно в системах теплоснабжения.The invention relates to measuring equipment and can be used to verify hot water meters, mainly in heat supply systems.
Известна установка для поверки счетчиков горячей воды (крыльчатых, турбинных, индукционных, ультразвуковых, вихревых и т.д.) объемного типа (Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Счетчики воды. Методика поверки МИ1592-99) - [1]. Установка состоит из измерительной части, включающей средство измерения объема воды, выполненное в виде мерного бака, системы задания поверочных расходов, испытательного участка для установки поверяемого счетчика, а также системы заправки, хранения и стабилизации расхода воды. Температура воды при поверке счетчиков не превышает 40°C.A known installation for verification of hot water meters (vane, turbine, induction, ultrasonic, vortex, etc.) volumetric type (Recommendation. State system for ensuring the uniformity of measurements. Water meters. Verification method MI1592-99) - [1]. The installation consists of a measuring part, including means for measuring the volume of water, made in the form of a measuring tank, a system for setting calibration costs, a test section for installing a verified meter, as well as a system for refueling, storage and stabilization of water flow. The water temperature during calibration of the meters does not exceed 40 ° C.
Известна установка ЕР-50 объемного типа с эталонной вместимостью для поверки счетчиков воды (Гудкин М.Б., Мишустин В.И., Чистяков Ю.А. Метрологическое обеспечение измерений расхода и объема жидкостей и газов в России // Измерительная техника, 2010. - №3. - С. 30-34) - [2]. Установка ЕР-50, относительная погрешность которой составляет 0,1% в диапазоне температур измеряемой среды 15-90°C, является одной из наиболее точных, обеспечивающих поверку эталонных счетчиков с наибольшей рабочей температурой теплоносителя до 90°C.The known installation of the EP-50 volumetric type with a reference capacity for checking water meters (Gudkin MB, Mishustin V.I., Chistyakov Yu.A. Metrological support for measuring the flow and volume of liquids and gases in Russia // Measuring equipment, 2010. - No. 3. - S. 30-34) - [2]. The EP-50 installation, the relative error of which is 0.1% in the temperature range of the medium to be measured is 15-90 ° C, is one of the most accurate, providing calibration of reference meters with the highest working temperature of the coolant up to 90 ° C.
Известна также массовая поверочная установка для счетчиков горячей воды, измерительная часть которой включает установленную на платформе весов емкость, соединенную с испытательным участком гибким шлангом (Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Квартирные счетчики холодной и горячей воды. Методика периодичной поверки при эксплуатации МИ 2997-2006) - [3]. Температура измеряемой среды - горячей воды составляет 40-60°C.A mass calibration installation for hot water meters is also known, the measuring part of which includes a tank mounted on the weighing platform connected to a test section with a flexible hose (Recommendation. State system for ensuring the uniformity of measurements. Apartment cold and hot water meters. Periodic calibration procedure during operation of MI 2997- 2006) - [3]. The temperature of the medium measured - hot water is 40-60 ° C.
Общим недостатком этих установок является значительное отличие условий поверки, осуществляемой при недостаточно высокой температуре измеряемой среды - не более 90°C, от реальных условий эксплуатации счетчиков в водяных системах теплоснабжения при температуре теплоносителя до 200°C (СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СН и П41-02-2003) - [4] и (ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия) - [5], что снижает достоверность поверки и может привести к повышению погрешности измерения объема теплоносителя по сравнению с погрешностью, регламентированной (МИ 2538-99 «ГСИ. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие метрологические требования») - [6], составляющей 1%.A common drawback of these installations is the significant difference between the verification conditions carried out at an insufficiently high temperature of the measured medium - not more than 90 ° C, from the actual operating conditions of the meters in water heating systems at a coolant temperature of up to 200 ° C (SP 124.13330.2012 Heating networks. Updated version SN and P41-02-2003) - [4] and (GOST R 51649-2000 Heat meters for water heat supply systems. General specifications) - [5], which reduces the accuracy of verification and can lead to an increase in the measurement error of the volume of carrier compared to the error regulated (MI 2538-99 "GSI. Heat meters for water heating systems. General metrological requirements") - [6], which is 1%.
При этом повышение температуры и давления измеряемой среды в установках этих типов с целью обеспечения соответствия условий поверки счетчиков горячей воды условиям их эксплуатации [4, 5] ограничено снижением точности поверочных установок.At the same time, an increase in the temperature and pressure of the measured medium in these types of installations in order to ensure that the conditions for checking hot water meters are compatible with the conditions of their operation [4, 5] is limited by a decrease in the accuracy of the calibration installations.
Для объемных поверочных установок это связано с появлением дополнительной погрешности от изменения вместимости мерного бака вследствие его деформации под действием температуры и давления, а также погрешности измерения объема, обусловленной массообменном на поверхности раздела фаз газ - жидкость.For volumetric calibration installations, this is due to the appearance of an additional error from a change in the capacity of the measuring tank due to its deformation under the influence of temperature and pressure, as well as an error in the measurement of volume due to mass transfer at the gas-liquid interface.
В массовых поверочных установках изменение температуры и давления измеряемой среды приводит к изменению жесткости гибкой связи емкости, установленной на платформе весов, с испытательным участком, что ведет к снижению точности взвешивания.In mass calibration plants, a change in temperature and pressure of the medium being measured leads to a change in the stiffness of the flexible connection of the tank installed on the weighing platform with the test section, which leads to a decrease in the weighing accuracy.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является установка для поверки счетчиков горячей воды, содержащая испытательный участок трубопровода с установленными на нем последовательно по потоку эталонным и поверяемым счетчиками и регулятором расхода, вычислительное устройство, подогреватель воды, датчики температуры и запорную арматуру (Патент РФ №2234689, М. кл. G01F 25/00) - [7].The closest analogue to the claimed device is a installation for checking hot water meters, containing a test section of the pipeline with a reference and calibrated meters and a flow controller installed in series with it, a computing device, a water heater, temperature sensors and shutoff valves (RF Patent No. 2234689, M. C. G01F 25/00) - [7].
Принцип действия известной установки основан на циркуляции горячей воды с помощью насоса по замкнутому контуру, включающему накопитель и испытательный участок трубопровода, на котором последовательно по потоку установлены эталонный и поверяемый счетчики, и проведении поверки путем сличения их показателей при единой температуре протекающей через них воды.The principle of operation of the known installation is based on the circulation of hot water using a pump in a closed circuit, including a drive and a test section of the pipeline on which the reference and verified meters are installed in series with the flow and verification by comparing their indicators at a single temperature of the water flowing through them.
Для нагрева воды в накопителе используется отдельный замкнутый контур, состоящий из насоса, осуществляющего забор воды из накопителя и ее подачу через подогреватель обратно в накопитель.To heat water in the reservoir, a separate closed loop is used, consisting of a pump that draws water from the reservoir and supplies it through the heater back to the reservoir.
Недостатком известной установки является низкая точность при высоких температурах измеряемой среды вследствие значительной дополнительной температурной погрешности основного элемента установки сличения - эталонного счетчика.A disadvantage of the known installation is the low accuracy at high temperatures of the measured medium due to a significant additional temperature error of the main element of the comparison device - the reference counter.
В качестве эталонных счетчиков в известной установке сличения, как правило, применяются турбинные и электромагнитные счетчики, характеризующиеся высокой точностью и стабильностью коэффициента преобразования. Погрешность указанных счетчиков δ0 при их градуировке и поверке, например, с помощью установки объемного типа ЕР-50 [2], не превышает 0,3% в диапазоне температур измеряемой среды 15…90°C.As reference counters in a known comparison system, as a rule, turbine and electromagnetic meters are used, which are characterized by high accuracy and stability of the conversion coefficient. The error of the indicated counters δ 0 during their calibration and verification, for example, using the installation of the volumetric type EP-50 [2], does not exceed 0.3% in the temperature range of the medium to be measured 15 ... 90 ° C.
Однако при повышении температуры горячей воды в известной установке сличения выше верхнего предела диапазона температур 90°C, при котором проводилась градуировка и поверка эталонных счетчиков их точность снижается за счет появления дополнительной температурной погрешности δт.However, when the temperature of hot water in the known comparison plant rises above the upper limit of the temperature range of 90 ° C, at which calibration and calibration of the reference counters was carried out, their accuracy decreases due to the appearance of an additional temperature error δ t .
Для турбинного счетчика приближенная оценка погрешности δт согласно (Цейтлин В.Г. Расходоизмерительная техника. М., Из-во стандартов, 1977. - 240 с.) - [8] вычисляется по формулеFor a turbine meter, an approximate estimate of the error δt according to (Tseytlin VG Flow metering equipment. M., Iz-in standards, 1977. - 240 p.) - [8] is calculated by the formula
где β - коэффициент линейного теплового расширения материала ротора и корпуса турбинного счетчика, для нержавеющей стали β=17,3⋅10-6 (°C)-1, tmax - максимальное значение температуры измеряемой среды в известной установке сличения, в соответствие с требованиями нормативных документов [4, 5] эксплуатация счетчиков горячей воды в системе теплоснабжения может производиться при температуре до 200°C, поэтому и поверку этих счетчиков необходимо проводить при tmax=200°C; t2 - верхний предел диапазона температур, при котором в приведенном примере проводилась градуировка и поверка эталонного счетчика, t2=90°C.where β is the coefficient of linear thermal expansion of the material of the rotor and the case of the turbine meter, for stainless steel β = 17.3⋅10 -6 (° C) -1 , t max is the maximum temperature of the medium in a known comparison plant, in accordance with the requirements regulatory documents [4, 5] operation of hot water meters in the heat supply system can be carried out at temperatures up to 200 ° C, therefore, verification of these meters must be carried out at t max = 200 ° C; t 2 - the upper limit of the temperature range at which in the above example the calibration and calibration of the reference counter were carried out, t 2 = 90 ° C.
После подстановки в (1) численных значений параметров получаем, что дополнительная температурная погрешность эталонного турбинного счетчика при его использовании в известной установке δт составит 0, 57%.After substituting the numerical values of the parameters in (1), we obtain that the additional temperature error of the reference turbine meter when used in the known installation δ t will be 0.57%.
Значение суммарной погрешности этого счетчика δΣ определяется из выраженияThe value of the total error of this counter δ Σ is determined from the expression
Следовательно, в известной установке сличения при приведенных температурных режимах погрешность эталонного турбинного счетчика δΣ=0,87% становится сравнима с погрешностью поверяемого счетчика горячей воды, которая согласно [6] не должна превышать 1%, что не позволяет получить достоверные результаты поверки.Therefore, in the known comparison system at the given temperature conditions, the error of the reference turbine meter δ Σ = 0.87% becomes comparable with the error of the verified hot water meter, which according to [6] should not exceed 1%, which does not allow to obtain reliable verification results.
Дополнительная температурная погрешность электромагнитного счетчика, в первую очередь, обусловлена изменением характера распределения магнитного поля в канале счетчика в зависимости от изменения температуры измеряемой среды. В (ГОСТ 11988-81. Расходомеры и измерительные преобразователи расхода электромагнитные промышленные) - [9] была приведена методика определения пределов допускаемого изменения погрешности приборов, вызванной изменением температуры измеряемой среды в пределах рабочего диапазона температур на каждые 10°C для неподвижной жидкости. Например, для прибора ИР-51 величина этой дополнительной температурной погрешности составляет 0,3 от его основной погрешности при температуре измеряемой среды 20±5°C.The additional temperature error of the electromagnetic counter is primarily due to a change in the nature of the distribution of the magnetic field in the channel of the counter depending on the change in temperature of the medium being measured. In (GOST 11988-81. Flowmeters and measuring transducers of electromagnetic electromagnetic flow) - [9] a methodology was given for determining the limits of permissible changes in the error of devices caused by changes in the temperature of the measured medium within the operating temperature range for every 10 ° C for a stationary liquid. For example, for the IR-51 device, the value of this additional temperature error is 0.3 of its basic error at a temperature of the medium being measured 20 ± 5 ° C.
Результаты проливок ряда промышленных электромагнитных счетчиков на горячеводных стендах с диапазоном температур рабочей среды 23-73°C показали, что их относительная погрешность существенно зависит как от расхода, так и от температуры рабочей среды. Например, для одного из образцов счетчиков на заданном расходе рабочей среды 15 м3/ч при повышении ее температуры от 33 до 43°C относительная погрешность счетчика изменилась от 0,81 до - 0,42%, т.е. на 1,2%. (Кавригин С.Б., Прилуцкий А.В. Анализ опыта эксплуатации электромагнитных расходомеров в системах учета. Коммерческий учет теплоносителей. Материалы XI Международной научно-практической конференции, 2000. – СПб. - С. 114-117) - [10].The results of spillages of a number of industrial electromagnetic meters on hot-water stands with a temperature range of the working medium of 23-73 ° C showed that their relative error significantly depends on both the flow rate and the temperature of the working medium. For example, for one of the sample meters at a given flow rate of the working medium of 15 m 3 / h with an increase in its temperature from 33 to 43 ° C, the relative error of the meter changed from 0.81 to - 0.42%, i.e. by 1.2%. (Kavrigin SB, Prilutsky AV Analysis of operating experience of electromagnetic flowmeters in metering systems. Commercial metering of heat carriers. Materials of the XI International scientific and practical conference, 2000. - SPb. - S. 114-117) - [10].
Таким образом, использование известной поверочной установки с эталонными счетчиками при температуре измеряемой среды, превышающей верхний предел диапазона температур, при котором проводилась их градуировка и поверка, существенно снижает ее точность и не обеспечивает возможность поверки счетчиков горячей воды при температурах, соответствующих фактическим температурам энергоносителя в системах теплоснабжения.Thus, the use of a well-known calibration installation with reference meters at a temperature of the medium measured above the upper limit of the temperature range at which they were calibrated and verified, significantly reduces its accuracy and does not allow calibration of hot water meters at temperatures corresponding to the actual energy temperatures in the systems heat supply.
Задачей данного изобретения является повышение точности установки для поверки счетчиков горячей воды. Поставленная настоящим изобретением задача решается тем, что в известной установке для поверки счетчиков горячей воды, содержащей испытательный участок трубопровода, на котором последовательно по потоку установлены эталонный и поверяемый счетчики воды и регулятор расхода, вычислительное устройство, подогреватель воды, датчики температуры и запорная арматуруа, подогреватель воды размещен на испытательном участке трубопровода между эталонным и поверяемым счетчиками воды и выполнен в виде парового теплообменника, снабженного регулятором температуры горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик, содержащим датчик температуры горячей воды, размещенный на испытательном участке трубопровода непосредственно за поверяемым счетчиком, и подключенный к датчику температуры горячей воды блок управления, выход которого соединен с приводом вентиля, установленного в линии подачи пара в паровой теплообменник, при этом на испытательном участке трубопровода непосредственно за эталонным счетчиком установлен датчик температуры холодной воды, выходы эталонного и поверяемого счетчиков воды, а также датчики температуры холодной и горячей воды подключены к входам вычислительного устройства, вход испытательного участка через вентиль соединен с напорной магистралью холодной воды, а его выход через запорную задвижку присоединен к обратному коллектору сетевой воды источника тепла.The objective of the invention is to increase the accuracy of the installation for calibration of hot water meters. The problem posed by the present invention is solved by the fact that in a known installation for checking hot water meters, comprising a test section of a pipeline on which reference and verified water meters and a flow controller, a computing device, a water heater, temperature sensors and shutoff valves, are installed in series with the flow water is placed on the test section of the pipeline between the reference and verifiable water meters and is made in the form of a steam heat exchanger equipped with a regulator a hot water temperature passing through a verified meter containing a hot water temperature sensor located on the test section of the pipeline directly behind the verified meter, and a control unit connected to the hot water temperature sensor, the output of which is connected to a valve actuator installed in the steam supply line to the steam a heat exchanger, while on the test section of the pipeline directly behind the reference meter, a cold water temperature sensor is installed, the outputs of the reference and verified water meters, and temperature sensors hot and cold water are connected to inputs of a computing device, the test section through the inlet valve is connected with the pressure line of cold water, and its output is connected through a shut-off valve to the return collector of the power of the heat source water.
Отличительными признаками согласно изобретению является то, что подогреватель воды размещен на испытательном участке трубопровода между эталонным и поверяемым счетчиками воды и выполнен в виде парового теплообменника, снабженного регулятором температуры горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик, содержащим датчик температуры горячей воды, размещенный на испытательном участке трубопровода непосредственно за поверяемым счетчиком, и подключенный к датчику температуры горячей воды блок управления, выход которого соединен с приводом вентиля, установленного в линии подачи пара в паровой теплообменник, при этом на испытательном участке трубопровода непосредственно за эталонным счетчиком установлен датчик температуры холодной воды, выходы эталонного и поверяемого счетчиков воды, а также датчики температуры холодной и горячей воды подключены к входам вычислительного устройства, вход испытательного участка через вентиль соединен с напорной магистралью холодной воды, а его выход через запорную задвижку присоединен к обратному коллектору сетевой воды источника тепла.Distinctive features according to the invention is that the water heater is located on the test section of the pipeline between the reference and verifiable water meters and is made in the form of a steam heat exchanger equipped with a temperature controller for hot water passing through a verifiable counter containing a hot water temperature sensor located on the test section of the pipeline immediately after the meter being verified, and the control unit connected to the hot water temperature sensor, the output of which is connected to with a valve actuator installed in the steam supply line to the steam heat exchanger, while on the test section of the pipeline directly behind the reference meter a cold water temperature sensor is installed, the outputs of the reference and verified water meters, as well as cold and hot water temperature sensors are connected to the inputs of the computing device, input the test section through the valve is connected to the cold water pressure line, and its output through the gate valve is connected to the return manifold of the network water source but heat.
Размещение подогревателя воды, выполненного в виде парового теплообменника, на испытательном участке между последовательно установленными на нем по потоку эталонным и поверяемым счетчиками воды обеспечило пропуск через них потока воды, имеющей разные значения температуры при ее прохождении через эталонный и поверяемый счетчики. При протекании воды через эталонный счетчик ее температура имеет нормальное значение 20±5°C, поэтому в указанных условиях применения эталонный счетчик имеет более высокую точность и его основная погрешность может находиться в пределах 0,15-0,2%.Placing a water heater, made in the form of a steam heat exchanger, in the test section between the reference and verified water meters sequentially installed on it in a stream, allowed a water stream to pass through them having different temperature values when it passed through the reference and verified meters. When water flows through the reference meter, its temperature has a normal value of 20 ± 5 ° C, therefore, under the indicated application conditions, the reference meter has higher accuracy and its main error can be in the range 0.15-0.2%.
В то время как при протекании воды через поверяемый счетчик за счет подогревателя производится ее нагрев до температуры, соответствующей реальной температуре его эксплуатации в тепловых сетях, которая согласно нормативным документам [4, 5] может достигать 200°C.At the same time, when water flows through the verified meter due to the heater, it is heated to a temperature corresponding to the actual temperature of its operation in heating networks, which, according to regulatory documents [4, 5], can reach 200 ° C.
Результатом является повышение точности предложенной установки, в которой поверка производится сличением показаний эталонного счетчика, приведенных к температуре измеряемой среды, проходящей через поверяемый счетчик, с его показаниями.The result is an increase in the accuracy of the proposed installation, in which verification is carried out by comparing the readings of the reference counter, reduced to the temperature of the measured medium passing through the verified counter, with its readings.
Соединение входа испытательного участка через вентиль с напорной магистралью холодной воды и присоединения его выхода через запорную задвижку к обратному коллектору сетевой воды источника тепла позволяет исключить непроизводительный расход горячей воды при проведении поверки.The connection of the inlet of the test section through the valve with the pressure line of cold water and the connection of its output through the gate valve to the return manifold of the network water of the heat source eliminates unnecessary consumption of hot water during verification.
На фиг. 1 представлена схема установки для поверки счетчиков горячей воды.In FIG. 1 shows a setup diagram for checking hot water meters.
Установка содержит испытательный участок трубопровода 1, на котором последовательно по потоку установлены эталонный счетчик холодной воды 2, непосредственно за ним - датчик температуры холодной воды 3, паровой теплообменник 4, поверяемый счетчик горячей воды 5, непосредственно за ним - датчик температуры горячей воды 6, и регулятор расхода 7.The installation comprises a test section of the
В качестве эталонного счетчика холодной воды 2 в установке могут быть использованы турбинные счетчики, например, «Smith» с основной погрешностью δот не более 0,15% или электромагнитные счетчики, например, «ADMAG AXF», основная погрешность которых δоэ не превышает 0,2%.As a reference
Паровой теплообменник 4 снабжен регулятором температуры 8 горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик 5, содержащим датчик температуры горячей воды 6, подключенный к входу блока управления 9, выход которого соединен с приводом 10, вентиля 11, установленного в линии 12 подачи пара в паровой теплообменник 4.The
В состав установки входит вычислительное устройство 13, к входам которого подключены выходы эталонного 2 и поверяемого 5 счетчиков, а также датчики температуры холодной 3 и горячей 6 воды.The setup includes a
Вход испытательного участка 1 через вентиль 14 соединен с напорной магистралью холодной воды, а его выход через запорную задвижку 15 присоединен к обратному коллектору сетевой воды источника тепла.The input of the
Установка для поверки счетчиков горячей воды работает следующим образом. При полностью открытом вентиле 14 и запорной задвижке 15 поток холодной воды из напорной магистрали подается в испытательный участок трубопровода 1, проходит через эталонный счетчик холодной воды 2 и поступает в паровой теплообменник 4, где осуществляется нагрев воды до заданной температуры, затем поток горячей воды проходит поверяемый счетчик воды 5, регулятор расхода 7, который обеспечивает установку заданного расхода, запорную задвижку 15 и подается в обратный коллектор сетевой воды источника тепла.Installation for checking hot water meters works as follows. With the
С помощью регулятора температуры горячей воды 8 осуществляется нагрев горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик 5, до заданного уровня температуры и производится ее стабилизация на этом уровне в его рабочих диапазонах изменения расхода и температуры, последний может составлять 20-200°C.With the help of the hot
При работе регулятора 8 сигнал с датчика температуры горячей воды 6 подается на вход блока управления 9, где он сравнивается с сигналом, пропорциональным заданному уровню температуры горячей воды, и после усиления и преобразования сигнал рассогласования с выхода блока управления 9 поступает в привод 10 вентиля 11, который регулирует подачу пара через линию 12 в паровой теплообменник 4 таким образом, чтобы стабилизировать температуру нагрева горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик 5, на заданном уровне.When the
После установки поверочного расхода в испытательном участке трубопровода 1, с помощью регулятора расхода 7, и нагрева горячей воды до заданного уровня температуры производится поверка счетчика горячей воды 5. При этом на входы вычислительного устройства 13 подаются сигналы с выходов эталонного 2 и поверяемого 5 счетчиков, а также сигналы с датчиков температуры холодной воды 3 и горячей воды 6, пропорциональные соответственно температуре холодной воды tэ, проходящей через эталонный счетчик 2, и температуре горячей воды tп, проходящей через поверяемый счетчик 5.After setting the calibration flow in the test section of the
В вычислительном устройстве 13 за определенный интервал времени вычисляются объемы воды Vэ, измеренный эталонным счетчиком 2, и Vп, измеренный поверяемым счетчиком 5, соответственно при температуре tэ и tп.In the
Также вычислительным устройством 13 определяется значение объема воды Vt, измеренное эталонным счетчиком 2, приведенное к температуре горячей воды tп Also, the
где α - коэффициент объемного теплового расширения воды, tp=tп-tэ - разница температур воды, проходящей через поверяемый и эталонный счетчики.where α is the coefficient of volumetric thermal expansion of water, t p = t p -t e is the temperature difference of the water passing through the calibrated and reference meters.
Относительная погрешность поверяемого счетчика горячей воды 5 определяется вычислительным устройством 13 по формулеThe relative error of the verified
Поверка счетчика горячей воды 5 проводится в его рабочих диапазонах изменения расхода и температуры.Calibration of the
Определим оценку погрешности предложенной установки для поверки счетчиков горячей воды.Define the error estimate of the proposed installation for calibration of hot water meters.
При проведении поверки значение объема Vt, измеренное эталонным счетчиком 2 при температуре tэ и приведенное к температуре горячей воды tп, является действительным значением объема горячей воды, проходящего через поверяемый счетчик 5, с которым сравниваются его показания, поэтому погрешность определения объема Vt может служить оценкой погрешности поверочной установки.During verification, the value of the volume V t measured by the
Для оценки погрешности определения объема Vt, значение которого получено из уравнения (3), вычислим частные производные от объема Vt по параметрам Vэ и tp - соответственно и , характеризующие веса с которыми в суммарную абсолютную погрешность ΔVt входят составляющие погрешности измерения объема Vэ и разницы температуры tp, соответственно ΔVэ и Δtp. Таким образом суммарная абсолютная погрешность ΔVt составляетTo estimate the error in determining the volume V t , the value of which is obtained from equation (3), we calculate the partial derivatives of the volume V t with respect to the parameters V e and t p - respectively and , characterizing the weights with which the total absolute error ΔV t includes the components of the measurement error of the volume V e and the temperature difference t p , respectively, ΔV e and Δt p . Thus, the total absolute error ΔV t is
После вычисления частных производных имеемAfter calculating the partial derivatives, we have
Для получения относительного значения погрешности в процентах, обе части уравнения (6) разделим на значение объема Vэ и умножим на 100, с учетом того, что , относительная погрешность измерения объема Vt составитTo obtain the relative value of the error in percent, both parts of equation (6) are divided by the value of the volume V e and multiplied by 100, given the fact that , the relative measurement error of the volume V t will be
где δо - основная погрешность эталонного счетчика, определенная при температуре 20±5°C, при этом для используемых в качестве эталонных турбинного счетчика δот равна 0,15%, а для электромагнитного счетчика δоэ составляет 0,2%;where δ о is the basic error of the reference meter, determined at a temperature of 20 ± 5 ° C, while for used as a reference turbine meter, δ of is 0.15%, and for the electromagnetic meter, δ Ое is 0.2%;
tp=tп-tэ - разница температур воды, проходящей через поверяемый и эталонный счетчик, в соответствии с требованиями нормативных документов [4, 5] температура tп может достигать 200°C, температура tэ согласно условиям применения эталонного счетчика равняется 20°C, таким образом tp=180°C;t p = t p -t e - the temperature difference of the water passing through the calibrated and the reference meter, in accordance with the requirements of regulatory documents [4, 5] the temperature t p can reach 200 ° C, the temperature t e according to the conditions of use of the reference meter is 20 ° C, thus t p = 180 ° C;
Δtp погрешность измерения разницы температур tp-tэ, для датчиков температуры, используемых в теплосчетчиках согласно [6], погрешность Δtp при разнице температур tp, равной 180°C, не превышает 1°C;Δt p the error of measuring the temperature difference t p -t e for temperature sensors used in heat meters according to [6], the error Δt p when the temperature difference t p equal to 180 ° C does not exceed 1 ° C;
α - коэффициент объемного теплового расширения воды, α=300⋅10-6 (°C)-1 α is the coefficient of volumetric thermal expansion of water, α = 300⋅10 -6 (° C) -1
Вычислим по формуле (7) погрешность определения объема Vt, а следовательно, и погрешность предложенной установки при использовании в качестве эталонного счетчика соответственно турбинного счетчика с погрешностью δот, равной 0,15%, и электромагнитного счетчика с погрешностью δоэ, составляющей 0,2%We calculate by the formula (7) the error determining the volume V t , and consequently, the error of the proposed installation when using a turbine meter with an error δ of 0.15% and an electromagnetic meter with an error δ oe of 0.2% as a reference meter, respectively
Таким образом, погрешность предложенной установки для поверки счетчиков горячей воды при использовании в качестве эталонного счетчика турбинного или электромагнитного счетчиков согласно (8) и (9) составит соответственно 0,19 или 0,24% в диапазоне изменения температуры измеряемой среды 20-200°C.Thus, the error of the proposed installation for checking hot water meters when using turbine or electromagnetic meters as a reference meter according to (8) and (9) will be 0.19 or 0.24%, respectively, in the range of the temperature of the measured medium of 20-200 ° C .
Применение предложенной установки, имеющей погрешность меньше 0,19 или 0,24%, позволяет значительно повысить точность измерения действительных значений объемов горячей воды, проходящей через поверяемые счетчики в диапазоне температур, соответствующем рабочим условиям эксплуатации поверяемых счетчиков водяных системах теплоснабжения, верхний предел которого составляет 200°C [4, 5].The use of the proposed installation, with an error of less than 0.19 or 0.24%, can significantly improve the accuracy of measuring the actual values of the volumes of hot water passing through the verified meters in the temperature range corresponding to the operating conditions of the verified meters for water heating systems, the upper limit of which is 200 ° C [4, 5].
Разработка и эксплуатация предложенной установки для поверки счетчиков горячей воды планируется на Казанской ТЭЦ-1, при этом эффективность и низкая стоимость ее эксплуатации на ТЭЦ обусловлены следующими факторами:The development and operation of the proposed installation for checking hot water meters is planned at Kazan TPP-1, while the efficiency and low cost of its operation at the TPP are due to the following factors:
1. Возможностью использования в теплообменнике поверочной установки, вырабатываемого на ТЭЦ отборного пара, с давлением 1,3 МПа и температурой 300°C, для нагрева потока воды, протекающего через поверяемый счетчик горячей воды.1. The possibility of using in the heat exchanger a calibration unit produced at the CHPP of selected steam, with a pressure of 1.3 MPa and a temperature of 300 ° C, for heating the flow of water flowing through the calibrated hot water meter.
2. Исключением непроизводительных потерь горячей воды при проведении поверки вследствие того, что вода, нагретая при пропуске через установку до заданной температуры, поступает в обратный коллектор сетевой воды ТЭЦ, для последующего использования в системе теплоснабжения.2. The exclusion of unproductive losses of hot water during verification due to the fact that the water heated when passing through the unit to a predetermined temperature enters the return manifold of the CHP network water for subsequent use in the heat supply system.
ЛитератураLiterature
1. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Счетчики воды. Методика поверки МИ 1592-99.1. Recommendation. State system for ensuring the uniformity of measurements. Water meters. Calibration Method MI 1592-99.
2. Гудкин М.Б., Мишустин В.И., Чистяков Ю.А. Метрологическое обеспечение измерений расхода и объема жидкостей и газов в России // Измерительная техника, 2010. - №3. - С. 30-34.2. Gudkin M.B., Mishustin V.I., Chistyakov Yu.A. Metrological support for measuring the flow rate and volume of liquids and gases in Russia // Measuring equipment, 2010. - No. 3. - S. 30-34.
3. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Квартирные счетчики холодной и горячей воды. Методика периодичной поверки при эксплуатации МИ 2997-2006.3. Recommendation. State system for ensuring the uniformity of measurements. Housing meters for cold and hot water. The method of periodic verification during the operation of MI 2997-2006.
4. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СН и П41-02-2003.4. SP 124.13330.2012 Heating networks. Updated version of SN and P41-02-2003.
5. ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.5. GOST R 51649-2000 Heat meters for water heat supply systems. General specifications.
6. МИ 2538-99 «ГСИ. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие метрологические требования».6. MI 2538-99 “GSI. Heat meters for water heat supply systems. General metrological requirements. "
7. Патент РФ №2234689, М. кл. G01F 25/00.7. RF patent No. 2234689, M. cl. G01F 25/00.
8. Цейтлин В.Г. Расходоизмерительная техника. М., Изд-во стандартов, 1977. - 240 с.8. Zeitlin V.G. Flow measuring equipment. M., Publishing house of standards, 1977. - 240 p.
9. ГОСТ 11988-81. Расходомеры и измерительные преобразователи расхода электромагнитные промышленные.9. GOST 11988-81. Flowmeters and measuring transducers, electromagnetic, industrial.
10. Кавригин С.Б., Прилуцкий А.В. Анализ опыта эксплуатации электромагнитных расходомеров в системах учета. Коммерческий учет теплоносителей. Материалы XI Международной научно-практической конференции, 2000. - СПб. - С. 114-117.10. Kavrigin S.B., Prilutsky A.V. Analysis of operating experience of electromagnetic flowmeters in metering systems. Commercial metering of coolants. Materials of the XI International scientific-practical conference, 2000. - SPb. - S. 114-117.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134690A RU2624593C1 (en) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Installation for verifying hot water meters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134690A RU2624593C1 (en) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Installation for verifying hot water meters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2624593C1 true RU2624593C1 (en) | 2017-07-04 |
Family
ID=59312459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016134690A RU2624593C1 (en) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Installation for verifying hot water meters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2624593C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110954193A (en) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 山东省计量科学研究院 | Variable-temperature and variable-flow flowmeter durability test device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1778558A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-11-30 | Proizv Ob Vsesoyuznyj Nii Metr | Device for checking heat meters |
RU2182320C2 (en) * | 2000-02-08 | 2002-05-10 | Андреев Игорь Петрович | Method of calibration of system measuring thermal energy of heat-transfer agent and device for its implementation |
RU2234689C2 (en) * | 2002-08-30 | 2004-08-20 | Саратовский государственный технический университет | Automated plant for calibrating checking and testing of heat meters and flowmeters |
RU2310820C1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems |
CN102661763A (en) * | 2012-05-29 | 2012-09-12 | 天津职业技术师范大学 | Flow sensor node module with location function |
UA83194U (en) * | 2013-03-26 | 2013-08-27 | Владимир Александрович Борзов | Device for calibration of continuous thermaal flowmeters |
-
2016
- 2016-08-24 RU RU2016134690A patent/RU2624593C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1778558A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-11-30 | Proizv Ob Vsesoyuznyj Nii Metr | Device for checking heat meters |
RU2182320C2 (en) * | 2000-02-08 | 2002-05-10 | Андреев Игорь Петрович | Method of calibration of system measuring thermal energy of heat-transfer agent and device for its implementation |
RU2234689C2 (en) * | 2002-08-30 | 2004-08-20 | Саратовский государственный технический университет | Automated plant for calibrating checking and testing of heat meters and flowmeters |
RU2310820C1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems |
CN102661763A (en) * | 2012-05-29 | 2012-09-12 | 天津职业技术师范大学 | Flow sensor node module with location function |
UA83194U (en) * | 2013-03-26 | 2013-08-27 | Владимир Александрович Борзов | Device for calibration of continuous thermaal flowmeters |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110954193A (en) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 山东省计量科学研究院 | Variable-temperature and variable-flow flowmeter durability test device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109813400B (en) | Boiler main steam flowmeter online checking and testing system based on internet of things technology | |
CN104316115A (en) | Method for measuring pipeline flow by use of pipeline pressure drop | |
CN109506730A (en) | Thermal flowmeter | |
CN206145959U (en) | Electronic constant temperature formula electric water heater | |
CN100501343C (en) | Energy metering method | |
RU2624593C1 (en) | Installation for verifying hot water meters | |
RU2310820C1 (en) | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems | |
CN210487022U (en) | Steam flow measurement check-up equipment | |
CA3133824A1 (en) | Measuring system for measuring a mass flow rate, a density, a temperature and/or a flow velocity | |
Panday et al. | Experimental study of flow and thermal behaviour in single and multi-pass chevron-type plate heat exchangers | |
KR101767415B1 (en) | Two-phase Fluid Sensor | |
CN102288331A (en) | Heat meter verifying device | |
CN205843740U (en) | Big orifice coal combustion gas quality flow control system in high precision | |
Li et al. | Mass flowrate measurement of wet steam using combined V-cone and vortex flowmeters | |
CN209727481U (en) | A kind of recirculated water dynamic simulation tester based on gravimetric method control concentration rate | |
Celenza et al. | Metrological analysis of smart heat meter | |
RU2566641C2 (en) | Method of metering of heat energy supplied by heating device | |
CN201885751U (en) | Full-automatic load adjusting and weighing energy efficiency testing table for fuel water heater | |
CN105136342A (en) | System and method for improving measurement precision of heat exchange amount of heat exchanger under temperature differential condition | |
Tezuka et al. | Calibration tests of pulse-Doppler flow meter at national standard loops | |
RU2296959C1 (en) | Method for calibration of volumetric flow meters of heat counter and device for realization of said method | |
CN104776889A (en) | Temperature difference type flow measurement system | |
Ficco et al. | On the metrological reliability of subsequent verification of thermal energy meters | |
Duda | Selecting and Specifying Pipe Flow Meters. | |
CN209513104U (en) | In a kind of calorimeter, low-pressure ratio is to experimental system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190825 |