Межгосударственный совет по стандартизации , метрологии и сертификации

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ                        - -.. ----------

СТАНДАРТ                                                О. ЬП

2013

Государственная система обеспечения единства измерений

РАСХОД И КОЛИЧЕСТВО ГАЗА

Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

ГОСТ 8.611 — 2013

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, пра­вила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, приме­нения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Отраслевой метрологический центр Газметрология» (ООО «ОМЦ Газметрология»), Федеральным государственным унитарным пред­приятием «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» (ФГУП «ВНИИР»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии, ТК 24 «Ме­трологическое обеспечение добычи и учета углеводородов»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (про­токол от 6 июня 2013 г. № 43)

За принятие проголосовали:

 

Краткое наименование страны	Код страны по МК	Сокращенное наименование национального
по МК (ИСО 3166) 004 — 97	(ИСО 3166) 004 — 97	органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт
Украина	UA	Минэкономразвития Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 сентя­бря 2013 г. № 1085-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.611—2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2014 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информаци­онном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или от­ мены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведом­ ление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на офи­ циальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроиз­веден, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерально­го агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ 8.611 — 2013

Содержание

1 Область применения............................................................................................................................................. 1

2 Нормативные ссылки............................................................................................................................................. 1

3 Термины и определения...................................................................................................................................... 2

 

3.1 Средства измерений и их компоненты...................................................................................................... 2

3.2 Вспомогательные и дополнительные устройства.................................................................................. 3

3.3 Средства обработки результатов измерений......................................................................................... 4

3.4 Параметры потока и среды........................................................................................................................... 4

3.5 Измерительный трубопровод....................................................................................................................... 4

3.6 Система измерений расхода и количества газа..................................................................................... 5

3.7 Погрешность и неопределенность............................................................................................................. 5

3.8 Контроль соблюдения требований............................................................................................................. 6

4 Обозначения и сокращения................................................................................................................................ 6

4.1 Условные обозначения.................................................................................................................................. 6

4.2 Сокращения....................................................................................................................................................... 8

 

5 Требования к показателям точности измерений.......................................................................................... 8

6 Метод измерений................................................................................................................................................... 9

 

6.1 Принцип метода измерений......................................................................................................................... 9

6.2 Метод измерений расхода и объема газа при рабочих условиях..................................................... 9

6.3 Методы приведения расхода и объема газа к стандартным условиям........................................ 12

6.4 Определение теплофизических характеристик и физико-химических параметров газа......... 14

7 Требования к квалификации обслуживающего персонала и безопасности....................................... 15

7.1 Требования к квалификации обслуживающего персонала................................................................ 15

7.2 Требования безопасности.......................................................................................................................... 15

8 Требования к условиям проведения измерений......................................................................................... 16

8.1 Условия применения средств измерений, обработки результатов измерений

и вспомогательных устройств.................................................................................................................... 16

8.2 Параметры потока и среды........................................................................................................................ 16

9 Средства измерений, обработки, вспомогательные и дополнительные устройства...................... 16

9.1 Требования к составу средств измерений, обработки, вспомогательных и дополнительных устройств 16

9.2 Требования к основным средствам измерений и средствам обработки результатов измерений.18

9.3 Требования к дополнительным средствам измерений...................................................................... 32

9.4 Требования к выбору и монтажу дополнительных устройств.......................................................... 33

 

10 Подготовка к выполнению измерений.......................................................................................................... 34

11 Порядок выполнения измерений и обработка их результатов............................................................ 35

 

11.1 Расчет расхода газа, приведенного к стандартным условиям...................................................... 35

11.2 Расчет количества газа............................................................................................................................. 35

11.3 Корректировка условно-постоянных величин и результатов измерений.................................. 36

12 Контроль соблюдения требований методики измерений...................................................................... 36

12.1 Проверка реализации методики измерений...................................................................................... 36

12.2 Контроль точности результатов измерений...................................................................................... 37

12.3 Эксплуатационная диагностика............................................................................................................. 37

13 Оценка неопределенности результата измерений................................................................................. 40

13.1 Общие положения...................................................................................................................................... 40

13.2 Формулы расчета относительной суммарной стандартной неопределенности измерений расхода газа         44

13.3 Составляющие неопределенности измерений расхода газа....................................................... 45

13.4 Оценивание неопределенности результатов определения объема газа................................ 48

Приложение А (справочное) Процедура расчета дополнительной погрешности измерений

расхода и количества газа, обусловленной изменением геометрических

параметров корпуса ультразвукового преобразователя расхода............................... 50

Приложение Б (справочное) Рекомендуемая форма акта проверки состояния и применения

средств измерений и соблюдения требований ГОСТ 8.611—2013............................. 52

Библиография.......................................................................................................................................................... 54

III

ГОСТ 8.611 — 2013

Введение

В соответствии с требованиями к методикам (методам) измерений, установленными в Российской Федерации Федеральным законом от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» методики измерений должны описывать конкретные операции, выполнение которых обеспечивает по­лучение результатов измерений с установленными показателями точности.

В качестве показателя точности результатов измерений, выполненных по методике измерений, изложенной в настоящем стандарте, использована относительная расширенная неопределенность из­мерений (при коэффициенте охвата 2) в соответствии с [1].

37

Необходимый уровень точности измерений расхода и количества газа определяется экономи­ческой целесообразностью и экономическим интересом, а также назначением результатов измерений. В связи с этим изложенная в настоящем стандарте методика измерений предусматривает возможность измерений расхода и количества газа с различными значениями показателя неопределенности изме­рений.

С целью подтверждения возможности применения методики измерений с установленным уров­нем точности измерений в конкретных условиях в стандарте предусмотрена процедура проверки соот­ветствия реализации методики измерений требованиям настоящего стандарта.

Методика измерений, изложенная в настоящем стандарте, аттестована Федеральным государ­ственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт расходоме-трии (ФГУП «ВНИИР») и зарегистрирована в едином реестре методик измерений Федерального инфор­мационного фонда по обеспечению единства измерений под № ФР1.29.2012.12671.

IV

Поправка к ГОСТ 8.611 — 2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Рас­ход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода

 

В каком месте	Напечатано	Должно быть
Предисловие. Пункт 3. Таблица согласования	—	Узбекистан UZ | Узстандарт

(ИУС№8 2015 г.)

1

ГОСТ 8.611 — 2013

РАСХОД И КОЛИЧЕСТВО ГАЗА

Дата введения — 2014 — 07 — 01

Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает методику (метод) измерений объемного расхода и объ­ема, приведенных к стандартным условиям, однокомпонентных и многокомпонентных газов, находя­щихся в однофазном состоянии, с помощью ультразвуковых преобразователей расхода.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на ультразвуковые преобразователи расхода газа с на­кладными электроакустическими преобразователями и ультразвуковые преобразователи расхода газа с электроакустическими преобразователями, врезанными в его корпус, и не распространяется на уль­тразвуковые преобразователи расхода газа с электроакустическими преобразователями, врезанными непосредственно в измерительный трубопровод.

1.3 Применение методики измерений, изложенной в настоящем стандарте, обеспечивает измере­ния объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, с различными уровнями точности измерений, которые выбирают в зависимости от установленных норм точности измерений.

1.4 Положения настоящего стандарта рекомендуется использовать при разработке и аттестации индивидуальных методик измерений для конкретных систем измерений расхода и количества газа.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.566—2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Межгосударствен­ная система данных о физических константах и свойствах веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ 6651—2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразо­ватели сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 9293—74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 15528—86 Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения

ГОСТ 17310—2002 Газы. Пикнометрический метод определения плотности

ГОСТ 30319.1—96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физиче­ских свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки

ГОСТ 31369—2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава

ГОСТ 31370—2008 Газ природный. Руководство по отбору проб

ГОСТ 31371.7—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов

Издание официальное

1

ГОСТ 8.611—2013

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч­ных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агент­ства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указа­телю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (изменен­ным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15528, рекомендациям по межгосудар­ственной стандартизации [1] и [2], а также следующие термины с соответствующими определениями:

ГОСТ 8.611 — 2013

3.1.11 ультразвуковой импульс: Сигнал (ультразвуковые колебания, волны в среде), генериру­емый электроакустическими преобразователями при подаче на него возбуждающего электрического сигнала ограниченной продолжительности.

3.1.12 акустический канал: Совокупность измеряемой среды и пары электроакустических преоб­разователей, передающих и принимающих ультразвуковой импульс.

3.1.13 акустический луч: Прямая линия, вдоль которой распространяется ультразвуковой им­пульс, генерируемый электроакустическим преобразователем.

3.1.14 акустический путь: Траектория движения акустического импульса в потоке газа между электроакустическими преобразователями.

Примечание — Кривизна акустического пути зависит от числа Рейнольдса и числа Маха и возрастает с увеличением числа Маха и кривизны распределения скоростей потока.

3.1.15 одноканальный ультразвуковой преобразователь расхода: Преобразователь расхода,
в котором для измерения расхода используется один акустический канал.

Примечания

1 Одноканальные ультразвуковые преобразователи часто в технической литературе называют однолучевы-ми или однопутевыми преобразователями расхода.

2 Акустический импульс в одноканальном преобразователе расхода газа может передаваться между элек­троакустическими преобразователями в виде прямых или отраженных (однократно или многократно) от стенок измерительного трубопровода акустических лучей.

3.1.16 многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода: Преобразователь расхо­
да, в котором для измерения расхода используется несколько акустических каналов.

Примечания

1 Многоканальные ультразвуковые преобразователи часто в технической литературе называют многолуче­выми или многопутевыми преобразователями расхода.

2 Акустический импульс в многоканальном преобразователе расхода может передаваться между электро­акустическими преобразователями в виде прямых или отраженных (однократно или многократно) от стенок изме­рительного трубопровода акустических лучей.

ГОСТ 8.611 — 2013

Параметры потока и среды

3.4.1 объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям: Объемный расход газа, определенный путем пересчета объема газа при рабочих условиях, протекающего через первичный преобразователь в единицу времени, к стандартным условиям.

3.4.2 количество газа: Объем газа, приведенный к стандартным условиям.

3.4.3 параметры состояния газа: Величины, характеризующие состояние газа.

Примечание — В настоящем стандарте в качестве параметров состояния газа приняты давление и

температура газа.

3.4.4 теплофизические характеристики газа: Величины, характеризующие теплофизические
свойства газа.

Примечание — В настоящем стандарте в качестве теплофизических характеристик газа приняты плот­ность при рабочих условиях, вязкость, фактор и коэффициент сжимаемости, скорость распространения звука.

3.4.5 физико - химические параметры газа: Величины, характеризующие физико-химические
свойства газа, применяемые для расчета теплофизических характеристик газа.

Примечание — В настоящем стандарте в качестве физико-химических параметров газа приняты состав газа и плотность газа при стандартных условиях.

3.4.6 условно - постоянная величина: Параметр состояния газа или физико-химический пара­метр, или теплофизическая характеристика, значение которого (которой) при расчетах объема газа принимают в качестве постоянной величины на определенный период времени (например, час, сутки, месяц и т.д.).

3.4.7 статическое давление газа: Абсолютное давление движущегося газа, которое может быть измерено посредством подключения средства измерений к отверстию для отбора давления.

3.4.8 перепад давления: Разность между значениями статического давления газа в двух точках потока.

3.4.9 потери давления газа: Часть статического давления, идущая на преодоление сил гидрав­лического сопротивления.

 

3.4.10 рабочие условия: Давление и температура газа, при которых выполняют измерение его расхода и/или объема.

3.4.11 стандартные условия: Условия, к которым приводят измеренные при рабочих условиях объемный расход и объем газа, характеризуемые абсолютным давлением газа, равным 0,101325 МПа, и температурой газа, равной 20 °С (293,15 К).

3.4.12 средняя скорость потока газа: Отношение объемного расхода газа при рабочих условиях к площади поперечного сечения потока газа.

3.4.13 фактор сжимаемости газа: Отношение фактического (реального) объема произвольной массы газа, при конкретном давлении и температуре, к объему того же самого газа, находящегося при таких же условиях, рассчитанного так, как если бы он подчинялся закону поведения идеального газа*.

3.4.14 коэффициент сжимаемости газа: Коэффициент, равный отношению значения фактора сжимаемости газа при рабочих условиях к значению фактора сжимаемости газа, рассчитанного при стандартных условиях.

3.5 Измерительный й рубопровод

3.5.1 измер и тельный трубоп р овод: Участок труботровода с установленоым на нен альтразву­ковым преобразователем расхода, границы и геометрические характеристики которого, а также разме-

* В ГОСТ 31369 вместо термина «фактор сжимаемости» применен термин «коэффициент сжимаемости». 4

ГОСТ 8.611 — 2013

щение на нем средств измерений и дополнительных устройств устанавливается настоящим стандар­том и/или нормативными документами на конкретные средства измерений.

3.5.2 местное сопротивление: Фитинг, запорная арматура, фильтр и другие элементы трубопро­вода, искажающие кинематическую структуру потока газа.

3.5.3 уступ: Смещение внутренних поверхностей секций измерительного трубопровода и/или уль­тразвукового преобразователя расхода в месте их соединения, обусловленное смещением их осей и/или различием значений их внутренних диаметров, и/или отклонением от крутости их внутренних сечений.

ГОСТ 8.611 — 2013

3.7.10 относительная расширенная неопределенность: Отношение расширенной неопреде­ленности к значению оценки измеряемой величины (результату измерения или среднему арифметиче­скому результатов измерений), выраженное в процентах.

3.7.11 коэффициент охвата: Числовой коэффициент, используемый как множитель при суммар­ной стандартной неопределенности для получения расширенной неопределенности.

3.7.12 уровень точности измерений: Признак, обозначающий уровень качества измерений объ­емного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, выражаемый значением относи­тельной расширенной неопределенности результата измерений.

Примечание — Термин введен с целью дифференциации требований данной методики измерений в зависимости от необходимой точности результата измерений.

3.8 Контроль соблюдения требований

3.8.1 проверка реализации методики измерений: Установление юридическим лицом или инди­видуальным предпринимателем, аккредитованными в установленном порядке на аттестацию методик (методов) измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, соответствия реализации методики измерений требованиям настоящего стандарта.

3.8.2 отношение сигнал - шум: Отношение уровня ультразвукового сигнала к уровню «фонового» шума, выраженное в децибелах (дБ).

3.8.3 качество сигнала: Отношение числа ультразвуковых импульсов, участвующих в расчетах (удовлетворяющих определенным критериям качества, установленным производителем), к общему числу ультразвуковых импульсов, выраженное в процентах.

3.8.4 уровень сигнала: Уровень звукового давления ультразвукового импульса.

3.8.5 тренд: Тенденция к возрастанию или убыванию наблюдаемых значений, нанесенных на гра­фик в порядке их получения.

3.8.6 смещение нуля: Показание ультразвукового преобразователя расхода, отличное от нуля, при расходе газа, равном нулю.

3.8.7 линеаризация: Способ уменьшения нелинейности ультразвукового преобразователя рас­хода, путем применения поправок, вводимых при помощи программного обеспечения устройств обра­ботки сигнала или средств обработки результатов измерений.

Обозначения и сокращения

Условные обозначения

Основные условные обозначения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в таблице 1.

Табл и ца 1 — Условные обозначения величин

 

Обозначе­ние	Наименование величины	Единица величины
а	Площадь поперечного внутреннего сечения ультразвукового преобразователя расхода	м2
с	Скорость звука в неподвижном газе	м/с
D	Внутренний диаметр измерительного трубопровода	м
d	Внутренний диаметр корпуса ультразвукового преобразователя расхода	м
DN	Условный внутренний диаметр (условный проход)	мм
Е	Модуль упругости материала корпуса ультразвукового преобразователя расхода или измерительного трубопровода	МПа
f	Весовой коэффициент	1
К	Коэффициент сжимаемости газа	1
кпо	Коэффициент преобразования ультразвукового преобразователя расхода	имп/м3
1	Длина	м
м	Молярная масса газа	кг/кмоль
р	Абсолютное давление газа	МПа

6

ГОСТ 8.611 — 2013

Продолжение таблицы 1

 

Обозначе­ние	Наименование величины	Единица величины
Ра	Атмосферное давление	МПа
Ри	Избыточное давление газа	МПа
Рс	Абсолютное давление, определяющее стандартные условия	МПа
Рс	Объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям	м3/с
%	Объемный расход газа при рабочих условиях	м3/с
R	Универсальная газовая постоянная: Я?=8,31451	кДж/(кмольК)
Re	Число Рейнольдса	1
t	Температура газа	°С
Т	Термодинамическая температура газа: Т = 273,15 + t	К
Тс	Термодинамическая температура, определяющая стандартные условия	К
иу	Стандартная неопределенность результата измерений величины у	Единица величины
и ' у	Относительная стандартная неопределенность результата измерений величины у	%
и ' у	Относительная расширенная неопределенность величины у	%
°у	Допускаемая относительная расширенная неопределенность величины у	%
V	Объем газа при рабочих условиях	м3
vc	Объем газа, приведенный к стандартным условиям	м3
W	Локальная скорость потока газа	м/с
wa	Средняя скорость потока газа	м/с
W	Средняя скорость потока газа вдоль акустического пути	м/с
xi	Молярная доля /-го компонента газа	1
xa	Молярная доля азота в газе	1
Xy	Молярная доля диоксида углерода в газе	1
У	Любой контролируемый параметр	Единица величины
z	Фактор сжимаемости газа при рабочих условиях	1
Zc	Фактор сжимаемости газа при стандартных условиях	1
a f	Температурный коэффициент линейного расширения материала	°С’1
AV,	Приращение объема газа за /-й интервал времени осреднения параметров газа	м3
Ay	Абсолютная погрешность величины у	Единица величины
Ax	Интервал дискретизации	с
Am	Потери давления	Па
Sy	Относительная погрешность измерений величины у	%
P	Коэффициент Пуассона	1
Л	Динамическая вязкость газа	Пас
Y	Приведенная погрешность	%

7

ГОСТ 8.611 — 2013

Окончание таблицы 1

 

Обозначе­ние	Наименование величины	Единица величины
%	Коэффициент гидравлического сопротивления	1
р	Плотность газа при рабочих условиях	кг/м3
Рс	Плотность газа при стандартных условиях	кг/м3
т	Время	с
Примечание — Остальные обозначения указаны непосредственно в тексте.

Индексы, входящие в условные обозначения величин, обозначают следующее: max — наибольшее значение величины; min — наименьшее значение величины; в — верхний предел измерений; н — нижний предел измерений; п — условно-постоянная величина; с — стандартные условия;

«-» (знак над обозначением величины)! среднее значение величины или значение, рассчитанное по средним значениям величин.

4.2 С окращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВСП — взвешенная по расходу средняя погрешность;

ИВК — измерительно-вычислительный комплекс;

ИП — измерительный преобразователь;

ИТ — измерительный трубопровод;

МИ — методика измерений;

МС — местное сопротивление;

MX — метрологические характеристики;

ПД — преобразователь давления или манометр;

ПЗ — пробоотборный зонд;

ПТ — преобразователь температуры или термометр;

ПЭА — преобразователь электроакустический;

СИ — средство(а) измерений;

СИКГ— система измерений расхода и количества газа;

УЗПР — ультразвуковой преобразователь расхода;

УОГ— устройство для очистки газа;

ФП — формирователь потока.

5 Требования к к оказат елям точности измерений

Относительная расширенная неопределенность измерений (при коэффициенте охвата 2) объем­ного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по данной методике в зависимости от уровня точности измерений приведена в таблице 2.

Таблица 2

 

Уровень точности измерений	А	Б	В	Г	Д
U'Vc или Uqc	0,5	0,75	1,5	2,5	5,0

При выборе уровня точности измерений рекомендуется руководствоваться следующими положе­ниями:

8

ГОСТ 8.611 — 2013

-значение относительной расширенной неопределенности измерений (при коэффициенте охва­та 2) объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, для выбранного уровня точности не должно превышать установленных норм точности измерений;

- если нормы точности не установлены, то для коммерческого учета и измерений в газораспреде­лительных системах рекомендуется выбирать уровни точности, для которых значение относительной расширенной неопределенности измерений (при коэффициенте охвата 2) объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, не превышает 2,5 %;

-для измерений факельного газа и выбросов рекомендуется выбрать уровень точности, для ко­торого значение относительной расширенной неопределенности измерений (при коэффициенте охва­та 2) объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, не превышает 5,0 %;

-для измерений промышленного назначения уровень точности выбирают, исходя из экономиче­ской целесообразности и/или необходимости обеспечения требований технологического процесса.

Метод измерений

Принцип метода измерений

Измерения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, выполняют косвенным методом динамических измерений, основанном на измерении с помощью УЗПР объемного расхода и объема газа при рабочих условиях и их приведении к стандартным условиям с помощью средства обработки результатов измерений.

Для приведения объемного расхода и объема газа при рабочих условиях к стандартным условиям используют теплофизические характеристики и физико-химические параметры газа, перечень которых в стандарте установлен в зависимости от выбранного метода приведения.

ГОСТ 8.611 — 2013

импульса, направленного от точки Б в точку А. Если расход газа не равен нулю, то время прохождения ультразвукового импульса (тАБ), направленного от точки А в точку Б, будет убывать, а время прохож­дения ультразвукового импульса (хБ _Л ), направленного от точки Б в точку А, — возрастать. В первом приближении время прохождения ультразвукового импульса может быть вычислено по формулам [4]:

2

ХАБ

(

(,       ' хх    1 р)

0,5 - wl_x

⁺¹ Р ~

0)

 

„2_ w 'х w ' х {       'хх   1 р)

^ БА

-2,2 -2,2^,5 - ■                                                                             @ )

wlx _

где ф, /., /х, /хх — см. рисунок 1.

Если расстояние L равно / (см. рисунок 1), то формулы (1) и (2) примут вид:

^х аб = -—-—^05-----------------------;                                                             (3)

с ² - ^²зт²ф ' + ^созф

ХБА = ------------------ ^---------------- ■                                                         (4)

_С² - ^2з1п²ф)'-^созф

Решая систему уравнений, состоящую из формул (1) и (2) или (3) и (4) относительно w n c, полу­чим следующие формулы для расчета средней скорости потока газа вдоль акустического пути и скоро­сти звука в газе:

¹ \ ^Х АБ ^ХБА I

W = ^ г -^- 2COS,

_ 'р / 1 1 \                                                                ffi^

^C ~^ VaE ⁺ ^5 A ~) '

В случае применения УЗПР, у которых ПЭА накладываются на наружную поверхность ИТ, ультра­звуковой импульс попадает во внутреннюю полость ИТ, после того как проходит через ПЭА и стенку ИТ. При этом ультразвуковой луч преломляется при пересечении границ между ПЭА и ИТ, между ИТ и газом, как показано на рисунке 2.

В связи с этим обстоятельством применение УЗПР, у которых ПЭА накладываются на наружную поверхность ИТ, имеет следующие особенности:

- расчет времен прохождения ультразвукового импульса хА_Б и хБА должен проводиться с учетом времени задержки ультразвукового импульса в ПЭА и в стенке ИТ;

- расстояние L зависит от фазовой скорости ПЭА, толщин и материалов ИТ.

Примечание — Настоящий стандарт не предусматривает использование УЗПР с накладными ПЭА на трубопроводах, имеющих облицовку внутренней поверхности, так как это приводит к возникновению дополнитель­ной погрешности измерений, значение которой зависит от трудноконтролируемых факторов (толщина облицовки, скорость распространения звука в материале облицовки и т.д.).

Для расчета времени задержки и расстояния / используют измеренные фазовую скорость ПЭА, толщину стенки ИТ, скорости распространения звука в ПЭА, в стенке ИТ и в газе, а также закон прелом­ления ультразвуковой волны на границе сред

апфпэ А _ э ' п ф т _ з|пф                                                                      /₇ч

спэа ~ ст ~ с '

гДе Ф пэа- Фт - Ф - ^см. рисунок 2;

спэа - ^ст- с ~ ^СК°Р°^СТЬ распространения звука в ПЭА, в стенке ИТ и в газе, соответственно.

ю

ГОСТ 8.611—2013

Измеренные средние скорости потока газа вдоль акустических путей, проверенные на достоверность и усредненные по времени, применяют для расчета средней скорости газа в измерительном сечении УЗПР

У///////)(//////У/////////////////////А

Стенка ИТ

777777, 77777? 777 ///////////////А

77777?

Рисунок 2 — Схема одноканального УЗПР с ПЭА, размещенными на наружной поверхности ИТ

Вид функции, используемой для расчета средней скорости газа в измерительном сечении УЗПР, зависит от числа акустических каналов, конфигурации их размещения, а та