Составляющии ееопределенности измерений йасхода ааза

13.3.1 Относительную стандартную неопределенность измерений объемного расхода газа при ра­
бочих условиях рассчитывают по формуле

и ^ = (и£ + и_ф²)°.5 + 0,5(9S + е6Гр),                                   (87)

где и ' _р сг — относительная стандартная неопределенность измерений расхода газа при рабочих усло­виях с помощью УЗПР;

и ' _пр — относительная стандартная неопределенность преобразования выходного сигнала УЗПР.

Значение 0S рассчитывают по формуле (29), а значение 9_{6 т} по формуле (А.7) приложения А.

13.3.2 Относительную стандартную неопределенность измерений абсолютного давления газа
рассчитывают по формулам:

- при применении преобразователей абсолютного давления

/        т0,5

-  п2

"p-jXrP/J Г;                               (88)

L/=1 при применении преобразователей избыточного давления

0,5

\2 ' г п2 /„ \2

ЧШКН^К:              <89>

Ч

;=1

при принятии атмосферного давления условно-постоянной величиной

45

ГОСТ 8.611 — 2013

<+Рагт

Ц _ ^и Р»:\ ⁺ е (р) [ р ^

Z ^ш)

0,5

(90)

где и ' р. — составляющая относительной стандартной неопределенности измерений абсолютного давления газа, вносимая /-м компонентом, входящим в состав измерительной цепи с уче­том дополнительных составляющих неопределенности, вызванных внешними влияющими величинами; и ' — относительная стандартная неопределенность измерения атмосферного давления с уче­том дополнительных составляющих неопределенности, вызванных внешними влияющими величинами; и ' _р. — составляющая относительной стандартной неопределенности измерения избыточного дав­ления газа, вносимая /-м компонентом, входящим в состав измерительной цепи с учетом дополнительных составляющих неопределенности, вызванных внешними влияющими ве­личинами; / — число последовательно соединенных компонентов измерительной цепи, используемых для измерения давления. 13.3.3 Относительную стандартную неопределенность результата измерений температуры газа рассчитывают по формуле

" т

zz

i°QMH)bfr*y_f Г)

273,1 5+f

—Ун-

0,5

(91)

где / — число последовательно соединенных компонентов измерительной цепи, используемых для измерения температуры;

У\

составляющая стандартная неопределенность измерения температуры, вносимая /-м ком­понентом, входящим в состав измерительной цепи с учетом дополнительных составляю­щих неопределенности, вызванных внешними влияющими величинами. 13.3.4 Относительную стандартную неопределенность измерений плотности газа при стандарт­ных и рабочих условиях рассчитывают в соответствии с требованиями 13.1.4—13.1.6.

При определении плотности многокомпонентного газа при стандартных условиях по формуле (25) значение и ' рассчитывают по формуле

" Рс

zz

1

Y\u'_x.x_r{Mj -M) \

/=1

(92)

где М N

молярная масса смеси газа;

число компонентов смеси;

относительная стандартная неопределенность молярной доли /-го компонента смеси;

молярная доля /-го компонента смеси;

Mj

молярная масса /-го компонента смеси.

В случае определения плотности природного газа при стандартных условиях по формуле (25), проанализировав все компоненты, за исключением метана, содержание которого вычислено по раз­ности, значение и ' рассчитывают по формуле

" Рс

£[<v*/-(Af-^mi)] 2,

i=2

(93)

где М -, — молярная масса метана.

Если плотность газа при стандартных условиях принята условно-постоянной величиной, то значе­ние и ' рассчитывают по формуле

l(?!

и '

Рс

 

100 ^_max Рст _|

+Pc

cmax

V6 VPc

n J

(94)

46

ГОСТ 8.611 — 2013

13.3.5 Относительную стандастную неопренеленность коэффициента сжимаемости газа рассчи­тывают по формулам:

- для однокомпонентного газа

" к = ( "к* + V_r и ' т + ®кр “р 2)0 ’ 5:                                          (95)

- для многокомпонентного газа при расчете коэффициента сжимаемости по давлению, температу­
ре и компонентному составу газа

(                                        N                Л 0 ' 5

и ' к = \ ^и к + ®к_т ^и т + tf(_D ^и Р + X \?Kxi "х, ]²;                               (96)

- для многокомпонентного газа при расчете коэффициента сжимаемости по давлению, температу­
ре, плотности газа при стандартных условиях, содержанию диоксида углерода и азота

" к = ( "к* + & кт«т + ® 2 к_р^ир 2 + Ъ \ _с и ' р_с 2 + Ъ 2 кх /£ + * к_Ху "х²)0'⁵.                               (9?)

где и ' _к — относительная стандартная неопределенность, приписанная уравнению, применяемому для расчета коэффициента сжимаемости газа; * к * ®р • ^Кп > ®к > ®к • ^ к - относительные коэффициенты чувствительности коэффициента

^у   сжимаемости к изменению температуры, давления, плотности при стандартных условиях, содержания /-го компонента газа, азота и ди­оксида углерода, соответственно, определяемые по формуле (79); Л/ — число компонентов в газе. В формуле (82) используют значения б'к, рассчитанные по формулам:

- для однокомпонентного газа

° ' к = %                                                              (98)

- для многокомпонентного газа при расчете коэффициента сжимаемости подавлению, температу­
ре и компонентному составу газа

л/               Л 0 - 5

=

й ' к

(99)

UKf +^[ ® KXjUXj\ /=1

- для многокомпонентного газа при расчете коэффициента сжимаемости подавлению, температу­
ре, плотности газа при стандартных условиях, содержанию диоксида углерода и азота

й ' _К = (" К * + *%,/(>? + ^ К х/* а ² + * К_Ху ^U 'x ²)°' ⁵ •                               ( 100 )

Если коэффициент сжимаемости газа принят условно-постоянной величиной, то значение и ' к рас­считывают по формуле

_ц, ₌im(tt max -K min \                                                                                                 ( 101 )

13.3.6 Относительную стандартную неопределенность фактьра сжимаемости газа ири рабочих условиях рассчитывают по формулам:

- для однокомпонентного газа

". = ( " z? + ® z_T ^и т + ^z "р 2)0 '⁵:                                            О °2 )

-для многокомпонентного газа при расчете фактора сжимаемости по давлению, температуре и компонентному составу газа

ч0,5

(                            ^N г    т ² Г

^u z = \^uz_f+^²:_T^uT²+^²:_p^uf + ^L[^z_Xj^u'x_i\  ;                                            (103)

-для многокомпонентного газа при расчете фактора сжимаемости по давлению, температуре, плотности газа при стандартных условиях, содержанию диоксида углерода и азота

U' = (ы'2 + #2 _и -2 + $2 _и -2 + $2 _ц - 2 + ^2 _ц -2 + $2 _ц -2)0,5              (104)

^{z v} ^f ^7" '    ^zp P    ^zPc Pc   ^zx_a *a    A_y Xy'                           ^ч   '

47

ГОСТ 8.611 — 2013

где u'Zf — относительная стандартная неопределенность, приписанная уравнению, применяемому для расчета фактора сжимаемости газа; *zf ® z ■ ^z_Pc> $zx.. ® zx ■ ® _Z x - относительный коэффициент чувствительности фактора сжимаемо- р   с '  ^а у    сти газа при рабочих условиях к изменению температуры, давления, плотности при стандартных условиях, содержания /-го компонента газа, азота и диоксида углерода, соответственно, определяемые по формуле (79). В формуле (83) используют значения ff z, рассчитанные по формулам: -для однокомпонентного газа

0'z = uZf                                                                                  (105)

-для многокомпонентного газа при расчете фактора сжимаемости по давлению, температуре и компонентному составу газа

0'z

=

 

N г          "К

(.   N г - ,2^ ° ' 5

(106)

-для многокомпонентного газа при расчете фактора сжимаемости по давлению, температуре, плотности газа при стандартных условиях, содержанию диоксида углерода и азота

0'₇ = (и ₇ 2 + $²₇ и ' 2 + $2₇ и '2 + $₇2 и '²)0'5                         (107)

13.3.7 Коэффициенты чувствительности^ и#„ рассчитывают по формулам:

^х/   ^х/

® z_x.=^y\                                                                     (108)

ZZ ■

Х; - х -,

^z/z_Cxj ⁼* k _xi^=Z/ £ *{^Z ° -*T-'                                                            (109)

где Z, Zc — факторы сжимаемости газа при рабочих условиях и стандартных условиях, соответ­ственно, рассчитанные при заданном мольном составе газа; Z*, Z* — факторы сжимаемости газа при рабочих условиях и стандартных условиях, соответ­ственно, рассчитанные при заданном составе газа с приращением мольной доли /-го компонента газа, и нормализованном с помощью формулы

Т^Г ^при ^ ' '

¹                   ,                                                     (110)

Xj+Ax:

-UAxf ⁿ^' = /

где Дх — приращение мольной долиу-го компонента газа.

13.3.8 Относительную стандастаню неопределенносте определения содержания /-го ко/понента газа t£ устанавливают на основе нормы неопределенности результатов измерений, применяемой атте­стованной методики измерений.

Если содержание /-го компонента газа принято условно-постоянной величиной, то значение и ' х. рассчитывают по формуле

U' ₌100(X/max-X'min |                                                       ( ₁₁₁ )

13.4 О цен н вание е еопределен н ости результатов в пределения я бъема а аза

Список составляющих суммарной неопределенности определения объема газа, приведенного к стандартным условиям, включает составляющие неопределенности определения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, (см. 13.2 и 13.3) и ряд дополнительных составляющих, обусловленных интегрированием функции расхода по времени:

48

ГОСТ 8.611 — 2013

- относительную стандартную неопределенность результата определения интервала времени ц, в течение которого рассчитывают объем газа;

- относительные стандартные неопределенности измерений параметров газа и д обусловленные дискретизацией выходных сигналов СИ во времени.

Если относительная стандартная неопределенность и ^. не превышает 0,01 %, то допускается ее не учитывать при расчете суммарной неопределенности определения объема газа, приведенного к стан­дартным условиям.

Относительную стандартную неопределенность и ' п для каждой измеряемой величины рассчиты­
вают по формуле                                                                 ^У

0,5

0,5

100 У

Д-с

%

ШЬ* -у)²^-^)Пу!-~у)(у^ -у

( 112 )

\  н /.₌₁                 \          //=1

где у  — значение величины у в /-й точке на интервале (тк - тн) с шагом дискретизации А х; тн, тк — время, соответственно, начала и конца периода времени интегрирования, с. Неопределенность г/д геометрически суммируют с относительной стандартной неопределенно­стью результата измеренияупараметра, рассчитанной

в соответствии с 13.3.1—13.3.5.

Неопределенность i/д может быть оценена после проведения измерений, поэтому ее учет возмо­жен только в реальных условиях эксплуатации. Если интервал дискретизации времени не более 1 с, то значение uU допускается принимать равным нулю.

49

ГОСТ 8.611—2013

Приложение А (справочное)

Процедура расчета дополнительной погрешности измерений расхода и количества газа, обусловленной изменением геометрических параметров корпуса ультразвукового

преобразователя расхода

Расчет дополнительной погрешности измерений расхода и количества газа, обусловленной изменением гео­метрических параметров корпуса УЗПР, выполняют в соответствии с [10] в последовательности:

а) рассчитывают дополнителлную погрешпость УЗПР, вызванвую отклонением температуры газа при рабо­чих условиях от температуры газа, при которой проводилось определение его метрологических характеристик, по формуле

9 _ь j = 300af • at,

(А.1)

где Д7 = 7 - Тп — разность температур газа при рабочих условиях и при определении метрологических характери­стик УЗПР; at —температурный коэффициент линейного расширения материала корпуса УЗПР;

б) рассчитывают дополнительные наибольшую и шаименьшую возможные погрешности УЗПР, вызванные отклонением давления газа при рабочих условиях от давления газа, при котором проводилось определение его метрологических характеристик по формулам:

Ofc.pmax = 400Ks1

-)

Ар

~ Е ~;

(А.2)

 

Vmin = 400K_s2

R (1+ ц)+/- (1

 

-2 ц) ^ А,

(А.З)

где Ks1 и Ks2 г R = Р ~ Р п

А р

■коэффициенты, учитывающие форму корпуса УЗПР и его соединение с ИТ;

■внутренний радиус корпуса УЗПР или участка ИТ в месте установки накладных ПЭА, м;

■наружный радиус корпуса УЗПР или участка ИТ в месте установки накладных ПЭА, м; ■разность абсолютных давлений газа при рабочих условиях и при определении метрологических

характеристик УЗПР.

Если корпус УЗПР имеет нецилиндрическую форму, то значение R в формулах (А.2) и (А.З) принимают рав­ными половине наружного поперечного размера корпуса УЗПР в точке минимальной толщины его стенки.

Значение коэффициента Ks1 и Ks2 принимают равным 1, если фланцы корпуса УЗПР или секций ИТ распо­ложены на расстоянии более 2R от места размещения ПЭА, как показано на рисунке А.1.

Сварной шов                                         > 2R

Ж

>2R

ж

Корпус УЗПР >2R

 

50

Рисунок А.1 — Варианты расположения ПЭА относительно фланцев, при которых значения Ks

принимаются равными 1

ГОСТ 8.611 — 2013

Если фланцы корпуса УЗПР или секций ИТ расположены на расстояние менее или равном 2R от места раз­мещения ПЭА, то расчет коэффициентов Ks выполняют по формуле

**1 = К*2

w+y+z ~6R~

(A.4)

где w, у, z — расстояния, указанные на рисунке А.2.

Если любое из значений w, у, z будет больше чем 2R, то значение, используемое для того параметра в вы­числении, должно быть принято равным 1.

х             z<2R

,0,5 х

,0,5*.

U.JA     ^

 

W

y<.2R

W

 

 

	и ------- > Ш --------- н 0,5 х	X ■«---------------»		z<2R 0,5 х
—.	_		>
	U <&
		• * —	W
			у.

Рисунок А.2 — Варианты размещения ПЭА относительно фланцев, при которых значения Ks рассчитывают по

формуле (А.4)

Если корпус УЗПР имеет не цилиндрическую форму, то расчет коэффициентов Ks1 и Ks2 выполняют по фор-

мулам:

Ks 1 = 0,5

 

1+

Uv^{2 ц}

+ц

( V + /- 2

V  U 2+r2 * /

(А.5)

 

/

Н 2(1+ ц)+ г 2(1-2 ц)

\

 

s2

К,

0,5

1 +

л2(1+ц)+г2(1-2ц)

(А-6)

 

V I

h —г

)

)

где /-/ — половина наружного поперечного размера корпуса УЗПР в точке максимальной толщины его стенки; h — половина наружного поперечного размера корпуса УЗПР в точке минимальной толщины его стенки; в) рассчитывают значение дополнительной погрешпости, обусловленнов изменением немпематуры и давле­ния газа, по формуле

%Jp = V+0’5 Фертах + 9Ь,рmin)-

(А-7)

51

ГОСТ 8.611 — 2013

Приложение Б (справочное)

Рекомендуемая форма акта проверки состояния и применения средств измерений и соблюдения требований ГОСТ 8. 611 — 2013

Наименование метрологической службы или аккредитованного в установленном порядке в области обеспечения единства

измерений юридического лица

АКТ проверки состояния и применения средств измерений и соблюдения требований ГОСТ 8.611 — 2013

от«  »                              г.

На _________________________________________________________

наименование проверяемого объекта

Адрес

Основание:        ввод в эксплуатацию, реконструкция

(ненужное зачеркнуть)

1 Перечень средств измерений

2 Наличие и комплектность эксплуатационной документации на основные и дополнительные средства измере­
ний, вспомогательные и дополнительные устройства

При отсутствии указать средства измерений и устройства, на которые отсутствует документация

3 Состояние и условия эксплуатации средств измерений

Соответствие, несоответствие требованиям эксплуатационной документации, указываются диапазоны изменения параметров окружающей и измеряемой среды

4 ССответствие еарактеристик средств взмерений йстановленным техническим требованиям ГОСТ Т.611—2013

Перечислить средства измерений и указать: поверен/не поверен

5 Относительная яасширенная яеопределенность ьзмерении

52

ГОСТ 8.611 — 2013

6 Метод дриведения яасхода а ибъема газа а стандартныымсловиям

7 Результаты проверки соблюдения требований ГОСТ 8.611—2013

 

 

 

Наименование операции проверки	Нормативный документ	Соответствие
		Да	Нет
1 Правильность монтажа и эксплуатации средств измерений, вспомогательных и дополнительных устройств	ГОСТ 8.611—2013, эксплуатационная документация
2 Соблюдение процедур обработки результатов измерений	ГОСТ 8.611—2013
3 Соблюдение требований к точности измерений	ГОСТ 8.611—2013

Перечень нарушений и сроки их устранения:

Заполняется при наличии нарушений

8 Выводы

Руководитель метрологической службы или аккредитованного юридического лица

подпись                                      инициалы, фамилия

М.П.

53

ГОСТ 8.611 — 2013

Библиография

Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ91—2009

Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ29—99 Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ43—2001

Правила по межгосударственной стандар­тизации ПМГ 96—2009 ИСО 5168:2005 (ISO 5168:2005)

[1]

[2] [ 3 ]

[4] [5]

[6] [7]

[8] [9] [10]

[11] [12]

[13]

[14]

Государственная система обеспечения единства измере­ний. Совместное использование понятий «погрешность из­мерения» и «неопределенность измерения». Общие прин­ципы

Метрология. Основные термины и определения

Государственная система обеспечения единства измере­ний. Применение «Руководства по выражению неопреде­ленности измерений»

Methods using transit-

Technical report. \SOrTR 12765:1998. Measurement of fluid flow in closed conduits time ultrasonic flowmeters

Правила технической эксплуатации и требования безопасности труда в газовом хозяйстве Российской Фе­дерации. Утверждены по поручению Совета Министров РСФСР Росстройгазификацией, приказ № 70-П от 20.10.1991 г.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Утверждены Минэнерго России, приказ №6 от 13.01.2003 г.

Правила по охране труда ПОТ Р М-016—2001 (РД 153-34.0-03.150—00) ПУЭ

Межотраслевые правила по охране труда (правила без­опасности) при эксплуатации электроустановок

Правила устройства электроустановок. Седьмое издание, Минтопэнерго, 2003

Правила Госгортехнадзора России ПБ 03-576—03

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

ИСО 17089-1:2010 (ISO 17089-1:2010)

Измерение расхода в закрытых каналах — ультразвуко­вые счетчики газа. Часть 1. Счетчики для коммерческого учета и измерений в газораспределительных измерениях (Measurement of fluid flow in closed conduits — Ultrasonic meters for gas — Part 1: Meters for custody transfer and allocation measurement)

Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М.О. Штейнберга.— 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992.—672 с.

Государственная система обеспечения единства измере­ний. Результаты и характеристики качества измерений. Формы представления

Измерение потока. Методика оценки неопределенностей (Measurement of fluid flow— Procedures for the evaluation of uncertainties)

ГП

Руководство по выражению неопределенности измерения: Перевод с англ, под ред. Слаева В.А. «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», С.-Петербург, 1999. — 134 с.

54

ГОСТ 8.611—2013

УДК681.121.842(08):006.354             МКС 17.020                                         Т86.3               ОКСТУ 0008

Ключевые слова: методика, измерение, расход, объем газа, ультразвуковые преобразователи расхода

Редактор Н. А. Аргунова Технический редактор В. Н. Прусакова

Корректор ММ. Першина Компьютерная верстка Е. О. Асташина

Сдано в набор 10.11.2014. Подписано в печать 15.12.2014. Формат 60*841/8. Гарнитура Ариал. Усп. печ. л. 6,51. Уч.- изд. л. 6,05. Тираж 75 экз. Зак. 5252.

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru [email protected]