В настоящем приложении приведены рекомендации по выбору датчиков параметров газа и даны результаты нескольких расчетов погрешностей комплексов при выборе определенных типов датчиков.

В соответствии с п.6.1 Правил по метрологии ПР.50.2.019 "Количество природного газа. Методика выполнения измерений при помощи турбинных и ротационных счетчиков" допускается комплектация комплексов различными блоками (средствами измерений), исходя из технико-экономической целесообразности по согласованию заинтересованных сторон. При этом должны выполняться следующие требования:

-каждый блок должен быть разрешен к применению в установленном порядке и иметь действующий документ, подтверждающий его поверку;

-электрические характеристики каждого датчика должны соответствовать требованиям, приведенным в таблицах 2 : 4;

-климатические условия эксплуатации блоков должны соответствовать требованиям, установленным в их документации;

-характеристики энергоснабжения блоков в условиях эксплуатации должны соответствовать требованиям, установленным в их документации.

При создании комплексов выбор датчиков может быть выполнен двумя способами:

1) при заданной комплектации датчиками и известном режиме их работы, рассчитывается погрешность комплексов при определении объема газа, приведенного к стандартным условиям;

2) при заданном значении указанной выше погрешности и известном режиме работы датчиков, определяются их характеристики. Затем выбираются датчики с соответствующими характеристиками.

Рекомендации по проведению расчета погрешностей комплексов приведены в Приложении 2.

Расчет погрешностей производится с применением компьютерной программы "ИМ2300ГК-РП", утвержденной в установленном порядке.

1.1. Рекомендации по выбору датчиков объема

В состав комплексов могут входить различные как по принципу действия, так и по конструкции датчики - счетчики объема или расходомеры (преобразователи расхода).

Датчик должен иметь диапазон измерения расхода, который обеспечивал бы измерение расхода газа в фактическом диапазоне его изменения в процессе эксплуатации. При невыполнении данного требования, следует использовать два датчика с разными диапазонами, которые могут быть одновременно подключены к вычислителю.

Датчик должен быть рассчитан на работу при рабочих значениях температуры и давления газа.

1.2. Выбор датчиков температуры

В состав комплексов могут входить медные или платиновые термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651 или термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом 4:20 мА.

При этом для каждого используемого трубопровода может быть использован любой из датчиков, допустимых к применению.

Класс термопреобразователя, существенно влияя на точность измерения температуры газа, незначительно влияет на точность определения объема, приведенного к стандартным условиям.

1.3. Выбор датчиков давления

В состав комплексов могут входить датчики абсолютного давления, избыточного и барометрического давления. Датчики могут иметь разные диапазоны изменения выходного тока.

Датчики должны быть рассчитаны на работу при рабочей температуре газа.

Наибольшая точность обеспечивается при использовании датчика абсолютного давления (исполнение комплекса 01), наименьшая - при использовании датчика избыточного давления и условно постоянного значения барометрического давления (исполнение 03). При совместном использовании датчиков избыточного и барометрического давлений точность измерения имеет среднее значение (исполнение 02).

В то же время стоимость (покупка и последующая поверка) датчика абсолютного давления выше, чем избыточного, а стоимость двух датчиков (избыточного и абсолютного для измерения барометрического давления) выше, чем стоимость одного датчика абсолютного давления.

С целью повышения точности датчик должен выбираться таким образом, чтобы значение его верхнего предела измерения было максимально приближено к значению рабочего давления газа.

Ниже приведены результаты расчетов погрешностей комплексов, в состав которых входят широко применяемые датчики параметров газа. Расчеты выполнены для одних и тех же условий, но для различных исполнений комплексов и для различных значений погрешности датчика объема газа.

1. В состав комплекса исполнения 01 входят:

- датчик абсолютного давления - "САПФИР -22 М ". Характеристики: Рва = 0,16 МПа, приведенная погрешность ±0,5 %, диапазон тока от 4 до 20 мА;

- датчик объема - счетчик газа СГ -16М. Характеристики: относительная погрешность ±1, ±2 или ±4 %;

- датчик температуры - термометр платиновый технический ТПТ -1. Характеристики: НСХ 50 П, класс В.

Рабочие параметры газа: давление 0,8 Рва (0,128 МПа) и температура 10⁰С.

Результаты расчета

2. В состав комплексов исполнения 02 входят:

- датчик избыточного давления - "САПФИР -22 М ". Характеристики: Рви = 0,04 МПа, приведенная погрешность ±0,5 %, диапазон тока от 4 до 20 мА;

- датчик абсолютного давления (измерение барометрического давления) - "САПФИР -22 М ". Характеристики: Рва = 0,16 МПа, приведенная погрешность ±0,5 %, диапазон тока от 4 до 20 мА;

- датчик объема - счетчик газа СГ-16М. Характеристики: относительная погрешность ±1, ±2 или ±4 %;

- датчик температуры - термометр платиновый технический ТПТ-1. Характеристики: НСХ 50 П, класс В.

Рабочие параметры газа: давление 0,68 Рви (0,0272 МПа) и температура 10 ⁰С. Барометрическое давление 0,1007 МПа.

Результаты расчета

3. В состав комплексов исполнения 03 входят:

- датчик избыточного давления - "САПФИР -22 М". Характеристики: Рви = 0,04 МПа, приведенная погрешность ±0,5 %, диапазон тока от 4 до 20 мА;

- датчик объема - счетчик газа СГ-16М. Характеристики: относительная погрешность ±1, ±2 или ±4 %;

- датчик температуры - термометр платиновый технический ТПТ-1. Характеристики: НСХ 50 П, класс В.

Рабочие параметры газа: давление 0,68 Рви (0,0272 МПа) и температура 10°С. Константное значение барометрического давления 755 мм рт.ст., диапазон изменения от 745 до 765 мм рт.ст., абс. погрешность барометрического давления ΔР_би = 10 мм рт.ст.

Результаты расчета

4. То же, что для примера расчета 3, но диапазон изменения барометрического давления от 740 до 770 мм рт.ст., абс. погрешность барометрического давления ΔР_би = 15 мм рт.ст.

Результаты расчета