УСТРОЙСТВО МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РАСХОДОМЕРОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Полезная модель относится к области измерительной техники, применяемой для определения количества жидкости и газа, транспортируемой по трубопроводам, и в частности может быть использована для поверки и метрологического контроля расходомеров в технологических системах добычи, переработки нефти и газа.
Предпосылки для создания полезной модели.
Анализ существующего уровня технических устройств в области метрологии показал, что до настоящего времени метрологический контроль стационарных рабочих расходомеров проводился на специальных установках, в связи, с чем возникала необходимость временно остановить технологический процесс, демонтировать стационарный рабочий расходомер и доставлять его к месту контроля, что требовало значительных временных и трудовых затрат. Метрологический контроль и поверка расходомеров в условиях эксплуатации существенно повышает достоверность измерений и сокращает расходы на эти работы.
Известна установка для градуировки и поверки турбинных счетчиков, содержащая трубопоршневое устройство, контрольный и поверяемый счетчики, счетчики импульсов и вычислительное устройство, а для повышения производительности введен третий счетчик импульсов. (Авт. свид. СССР №1434267 класс G 01 F 25/00 «Установка для градуировки и поверки турбинных счетчиков»).
Недостатками известной установки является то, что требуется демонтаж рабочего прибора и данная установка применяется для поверки расходомеров только одного типа.
Также существует устройство для градуировки и поверки электромагнитных расходомеров, включающее преобразователь магнитного поля, соединенный
с интегрирующим усилителем, регулируемый делитель, сумматор максимальных значений и схему управления. (Авт. свид. СССР №1642253 класс G 01 F 25/00 «Устройство для градуировки и поверки электромагнитных расходомеров»).
Недостатками этих устройств являются:
- невозможность проведения метрологического контроля в условиях эксплуатации расходомеров без их демонтажа;
- проведение метрологического контроля только одного типа расходомеров.
Целью полезной модели является получение достоверных метрологических характеристик и снижение затрат на проведение метрологического контроля стационарных рабочих расходомеров в условиях их эксплуатации.
Поставленная цель достигается предлагаемой полезной моделью.
Для достоверного проведения метрологического контроля в условиях эксплуатации необходимо иметь прибор, с помощью которого можно одновременно снимать данные, как со стационарного рабочего расходомера, так и с переносного эталонного расходомера.
Устройство метрологического контроля расходомеров в условиях эксплуатации содержит:
- Встроенную в трубопровод измерительную вставку, смонтированную последовательно со стационарным рабочим расходомером. Измерительная вставка представляет собой прямолинейный участок трубопровода с внутренним покрытием, предназначенная для снижения погрешностей измерения.
- Эталонный переносной расходомер с накладными датчиками, устанавливаемый на измерительную вставку во время контроля;
- Портативный прибор - регистратор для сравнения показаний рабочего расходомера и переносного эталонного расходомера с накладными датчиками.
На фиг.1 представлена технологическая схема метрологического контроля расходомера,
На фиг.2 - представлена блочная схема портативного прибора - регистратора.
Устройство метрологического контроля расходомеров в условиях эксплуатации (фиг.1) включает в себя трубопровод 1 с измерительной вставкой 2 смонтированной последовательно со стационарным рабочим расходомером 3, а также используемый во время контроля переносной эталонный расходомер 4 с накладными датчиками и портативным прибором - регистратором 5.
Портативный прибор-регистратор 5 (фиг.2) представляет собой программируемое микропроцессорное двухканальное измерительно-вычислительное устройство. Блочная схема портативного прибора - регистратора 5 состоит из блока источника питания, блока приема, обработки и преобразования входных сигналов, блока арифметического и логического управления, блока жидкокристаллического (ЖК) индикатора и блока клавиатуры.
Схема проведения метрологического контроля стационарного рабочего расходомера в условиях эксплуатации, осуществляется на примере рабочего вихревого ультразвукового счетчика воды СВУ (представлена на фиг.1).
Работа устройства метрологического контроля расходомеров в условиях эксплуатации производится следующим образом.
Для выполнения метрологического контроля накладные датчики переносного эталонного расходомера 4 устанавливаются на измерительную вставку 2 трубопровода 1, которая последовательно смонтирована со стационарным рабочим расходомером 3. Измерительная вставка 2 представляет собой прямолинейный участок трубопровода с внутренним покрытием, которая не подвержена коррозии и отложениям. Измерительная вставка 2 позволяет вести метрологический контроль в условиях эксплуатации стационарного рабочего расходомера 3. Портативный прибор-регистратор 5 используется для синхронного снятия и обработки данных. Подключение портативного прибора-регистратора 5 к рабочему 3 и переносному эталонному 4 расходомерам осуществляется кабелями связи через разъемы, размещенные на его корпусе.
В портативном приборе - регистраторе 5 установлена программа для считывания показаний расходомеров.
Сравнение данных показаний рабочего расходомера 3, с показаниями переносного эталонного расходомера 4 позволяет определить относительные погрешности и, тем самым, позволяет откалибровать стационарный рабочий расходомер 3.
Работа портативного прибора-регистратора 5 основана на одновременном приеме выходных сигналов с рабочего 3 и переносного эталонного 4 расходомеров, в преобразовании их по определенному алгоритму в значения расхода и объема, а также вычислении погрешности. Блок приема выполняет обработку и преобразование входных сигналов, поступающих от стационарного рабочего 3 и переносного эталонного 4 расходомеров. Входные сигналы можно запрограммировать и калибровать под конкретный тип расходомеров. Микропроцессор управляет измерительным процессом, выполняет операции вычислений и вывода их результатов на ЖК-индикатор. Управление работой портативного прибора - регистратора 5 осуществляется блоком клавиатуры.
Операции вычисления начинаются по команде «Старт» и завершаются по команде «Стоп», выполняемых с блока клавиатуры портативного прибора - регистратора 5. Результаты вычислений отображаются на ЖК-индикаторе.
Применение предлагаемой полезной модели позволит без остановки технологического процесса в рабочих условиях проводить за короткое время метрологический контроль стационарных расходомеров. Монтаж переносного эталонного расходомера 4 с накладными датчиками и портативного прибора - регистратора 5 занимает несколько минут и может выполняться одним специалистом.
Поскольку устройство метрологического контроля расходомеров в условиях эксплуатации функционально предназначено для использования на нефтепромысловых объектах, его составляющие узлы легко подвергаются монтажу и демонтажу и транспортировке.
Такой метод контроля существенно сокращает трудовые, материальные и транспортные расходы на обслуживание расходомеров, которые на объектах нефтедобывающих компаний эксплуатируются в большом количестве.
Устройство метрологического контроля расходомеров в условиях эксплуатации позволяет за короткое время определить истинный расход жидкости в измерительных узлах, повысить точность и надежность в системах автоматизации контроля расхода жидкости или газа.
Использование полезной модели позволит улучшить условия труда обслуживающего персонала и повысить качество выполняемых операций, упростить эксплуатацию расходомеров.