PL206710B1 - Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy - Google Patents

Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy

Info

Publication number
PL206710B1
PL206710B1 PL358891A PL35889101A PL206710B1 PL 206710 B1 PL206710 B1 PL 206710B1 PL 358891 A PL358891 A PL 358891A PL 35889101 A PL35889101 A PL 35889101A PL 206710 B1 PL206710 B1 PL 206710B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
value
calorific value
gas mixture
meter
Prior art date
Application number
PL358891A
Other languages
English (en)
Other versions
PL358891A1 (pl
Inventor
Daniel Matter
Philippe Prêtre
Thomas Kleiner
Alexander Wenk
Original Assignee
Ems Patent Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ems Patent Ag filed Critical Ems Patent Ag
Publication of PL358891A1 publication Critical patent/PL358891A1/pl
Publication of PL206710B1 publication Critical patent/PL206710B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/04Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/688Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • G01F1/69Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • G01F1/692Thin-film arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/6965Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters comprising means to store calibration data for flow signal calculation or correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/74Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/04Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured
    • G01F15/043Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured using electrical means
    • G01F15/046Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured using electrical means involving digital counting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/15Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters specially adapted for gas meters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Description

Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 358891 (22) Data zgłoszenia: 31.05.2001 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
31.05.2001, PCT/CH01/000338 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
20.12.2001,WO01/96819 (11) 206710 (13) B1 (51) Int.Cl.
G01F 1/74 (2006.01) G01F 15/04 (2006.01) G01F 25/00 (2006.01) (54) Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy
(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo: Hydrometer GmbH, Ansbach, DE
14.06.2000, EP, 00810511.6 (72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 23.08.2004 BUP 17/04 DANIEL MATTER, Brugg, CH PHILIPPE PRETRE, Baden-Dattwil, CH THOMAS KLEINER, Fislisbach, CH ALEXANDER WENK, Zeihen, CH
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.09.2010 WUP 09/10 (74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Elżbieta Kowal
PL 206 710 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy.
Obecnie rozliczenia gazu oparte są, zwłaszcza w zakresie zużycia domowego i przemysłowego, wyłącznie na pobranej objętości gazu. Dlatego, stosuje się przede wszystkim liczniki, których działanie opiera się bezpośrednio na pomiarze objętości przepływającego gazu, i w których kompensuje się częściowo błąd pomiarowy spowodowany zmianami temperatury.
Najczęściej stosowanymi licznikami gazowymi, są tak zwane liczniki typu mieszkowego, jak na przykład opisany w pracy aut. U. Wernekincka, Gasmessung und Gasabrechnung (Pomiar gazu i rozliczanie gazu), wyd. Vulkan 1996, 20-31. Licznik mieszkowy zawiera dwie komory pomiarowe, które są na przemian napełniane przepływającym gazem i opróżniane. Podczas napełniania się jednej komory, z drugiej gaz jest wypierany. Napełnienia bądź opróżnienia są zliczane i przez pomnożenie objętości komory pomiarowej otrzymuje się ogólną objętość gazu, który przepłynął. Ponieważ objętość gazu zmienia się jednak wraz ze zmianami temperatura otoczenia i ciśnienia, to te pomiary są obarczane błędami. Latem, kiedy gaz jest ciepły i zajmuje większą objętość, konsument płaci więcej za tę samą wartość kaloryczną gazu, niż zimą. Dlatego dostępne są proste mechaniczne lub elektryczne urządzenia do kompensacji temperaturowej współczesnych liczników mieszkowych, w praktyce rzadko znajdują zastosowanie. Wahania ciśnienia natomiast nie są uwzględniane.
Z opisu WO 99/06800 znany jest licznik gazowy, który określa objętościowy strumień przepływu. W tym celu w rurze gazowej odbywa się detekcja ochładzania pierwszego termistora a za pomocą drugiego termistora detekcja aktualnej temperatury gazu, i na tej podstawie określenie prędkości przepływu cząsteczek gazu. W rurze ponadto znajduje się komórka, w której dokonuje się detekcji ochładzania przez gaz w spoczynku. Dzięki temu możliwe jest otrzymanie w dowolnym momencie podczas eksploatacji przewodu gazowego pewnej wartości kalibracyjnej. Za pomocą tej wartości kalibracyjnej można następnie wyznaczyć na podstawie przebiegu ochładzania pierwszego tyrystora strumień przepływu objętościowego.
Mimo wszystkich tych kompensacji, liczniki gazowe, działające na zasadzie objętościowej są zawsze obarczone błędami i powodują niepoprawność rozliczeń za gaz. Przy tym zasada rozliczania bazująca na zużyciu objętościowym jest nierzetelna wobec użytkownika. Zużycie gazu powinno mianowicie określać się nie według objętości, lecz zależnie od ilości gazu, to znaczy masy zużytego gazu, jak również na podstawie jakości gazu, to znaczy jego wartości opałowej. Im większa jest gęstość i wyż sza jakość gazu, tym mniejsza jest obję tość potrzebna do osią gnięcia tego samego stopnia wydajności, na przykład ogrzewania, grzania wody lub użytkowania kuchni.
W jeszcze nie ujawnionym niemieckim zgł oszeniu patentowym nr 199 08 664.8 opisano licznik gazowy, który wyznacza strumień przepływu masy gazu, a więc uwzględnia gęstość gazu. Korzystne jest, jeżeli w tym celu stosuje się anemometr, na przykład znany z opracowania aut. F. Mayera i in., Single-Chip CMOS Anemometer (Aneraometr na jednej strukturze scalonej CMOS), Proc. IEEE, Internal Electron Devices Meeting (lEDM, 1997), 895-898. Ujawnienie tych dwóch dokumentów jest częścią składową poniższego opisu.
W opisanych powyż ej licznikach gazowych nie są jednak uwzglę dniane fluktuacje jakoś ci gazu. Te fluktuacje są znaczne i powstają głównie wskutek tego, że gaz ziemny zależnie od źródła ma różny skład. W doprowadzeniu gazu mieszane są gazy z różnych źródeł, przy czym proporcje mieszania mogą zmieniać się silnie, zależnie od dostawy.
Znane są wprawdzie urządzenia, które uwzględniają wartość opałową i określają zużycie energii.
Ujawnienie WO 00/11465 obejmuje urządzenie do pomiaru energii, które z jednej strony zawiera licznik mieszkowy do pomiaru objętości, a z drugiej strony urządzenie do wyznaczania wartości kalorymetrycznej gazu, przy czym to kalorymetryczne urządzenie pomiarowe działa na zasadzie pomiaru akustycznego.
Z opisu US-A-6 047 589 znane jest urządzenie do pomiaru energii, które określa przepływ objętościowy i wartość kalorymetryczną gazu, przy czym w tym przypadku obydwa pomiary odbywają się na zasadzie zjawiska akustycznego.
Obydwa urządzenia do pomiaru energii są zatem cechowane do pomiaru objętościowego, przy czym w obliczeniach zmierzonej wartości objętości każde z nich uwzględnia aktualną mierzoną na miejscu wartość opałową, w celu otrzymania pożądanej wartości energii.
PL 206 710 B1
Te urządzenia do pomiaru energii mają zatem konstrukcję stosunkowo złożoną, gdyż muszą realizować zarówno pomiar objętości, jak i wyznaczenie wartości opałowej i ponadto dokonywać powiązania tych dwóch otrzymanych wartości pomiarowych. Tego rodzaju urządzenia zatem są zbyt drogie do stosowania w charakterze zwykłych liczników w gospodarstwie domowym i przemyśle.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu do wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej dla licznika gazowego, który umożliwiałby proste dokonywanie pomiarów uzależnionego od wartości opałowej poboru gazu, i przy tym nadającego się do zastosowania w gospodarstwie domowym i przemyśle.
Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy, według wynalazku, przy czym licznik gazowy zawiera anemometr do określania masowego natężenia przepływu gazu, oraz układy elektroniczne, a chwilowe masowe natężenie przepływu gazu określa się z użyciem anemometru, charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie bezpośrednio kalibruje się licznik gazowy, będący zespołem pomiaru mocy lub energii, poprzez określenie wartości sygnału czujnikowego w zależności od strumienia przepływu gazu cechującego (N2, powietrze) i zapamiętanie w liczniku gazowym w postaci krzywej cechowania czujnika, a w drugim etapie rejestruje się wartości krzywej cechowania czujnika, będącą funkcją sygnału czujnika wskazującą chwilowe masowe natężenie przepływu gazu, pomnożone przez współczynnik przeliczania sygnału i współczynnik wartości opałowej dla gazowej mieszaniny odniesienia, i cechuje się licznik po określeniu wyniku wyrażającego moc lub, po całkowaniu w czasie, wartość zużycia energii, przy czym współczynnik przeliczania sygnału uwzględnia różnicę czułości środka pomiarowego przy wykorzystaniu mieszaniny gazowej odniesienia, zamiast gazu cechującego (N2, powietrze).
Zmierzoną wartość zużycia energii mnoży się przez współczynnik korekcyjny, który uwzględnia, przynajmniej w przybliżeniu, wartość opałową pobranej mieszaniny gazowej.
Przy użyciu zespołu zewnętrznego ustala się wartość opałową pobranej mieszaniny gazowej.
Przy użyciu zespołu zewnętrznego przekazuje się do licznika gazowego dane dotyczące wartości opałowej pobranej mieszaniny gazowej.
Za pośrednictwem licznika gazowego przekazuje się do centrali zmierzoną wartość poboru energii, a za pośrednictwem jednostki zewnętrznej przekazuje się do centrali dane dotyczące wartości opałowej pobieranej mieszaniny gazowej.
Jako jednostkę zewnętrzną stosuje się centralę.
We współczynniku korekcyjnym uwzględnia się wartość opałową pobieranej mieszaniny gazowej wyznaczoną w określonym przedziale czasu.
Sposób według niniejszego wynalazku opiera się na stwierdzeniu, że sygnał czujnika przy pomiarze strumienia przepływu, zwłaszcza strumienia przepływu masowego, zmienia się w zależności od wartości kalorymetrycznej czyli wartości opałowej gazu. Przy tym, ta zależność jest stała, i w pierwszym przybliżeniu jest zależnością proporcjonalną. Dzięki temu możliwe jest kalibrowanie licznika gazowego według niniejszego wynalazku bezpośrednio jako urządzenia do pomiaru energii.
Korekcje dodatkowe, eliminujące fluktuacje składu mieszaniny gazowej, mogą być przeprowadzane niezależnie od pomiaru za pomocą licznika gazowego. Określenie potrzebnej przy tym wartości opałowej rzeczywiście pobieranego gazu można przeprowadzić z udziałem jednostki zewnętrznej, oddzielonej lokalizacyjnie od licznika gazowego.
Zaletą jest to, że nie każdy licznik musi być wyposażony w jednostkę do wyznaczania wartości opałowej. Pojedyncza jednostka zewnętrzna wystarcza do obsługi kilku użytkowników, a zatem i liczników gazowych, które dołączone są do tej samej sieci gazowej, z podaniem potrzebnych wprowadzanych danych o wartości opałowej pobieranej mieszaniny gazowej.
Kolejną zaletą jest to, że zewnętrzna jednostka przekazuje do licznika gazowego dane o wartości opałowej i licznik gazowy na podstawie tych danych dokonuje sam pewnej korekcji zmierzonych wartości zużycia energii.
Zaletą jest także to, że licznik gazowy przekazuje wartość zużycia energii lub wartość zużycia energii scałkowaną w określonym przedziale czasu do centrali, w której ta wartość jest korygowana za pomocą danych wprowadzonych podczas tego odcinka czasu, dotyczących wartości opałowej.
Sposób według wynalazku i licznik gazowy według wynalazku jako miernik energii, dzięki bezpośredniemu cechowaniu, umożliwiają opłacalne i rzetelne rozliczanie opłat za gaz.
Przedmiot wynalazku uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wycinek przewodu gazowego z licznikiem według niniejszego wynalazku. Fig. 2 przedstawia korekcję odchylenia miesięcznych wartości średnich i odpowiednich zmian wartości zmierzonej licznika gazowego według niniejszego wynalazku. Fig. 3a przedstawia błąd wartości mierzonej w funkcji efektywnej wartości
PL 206 710 B1 energii gazu przy pomiarze objętości. Fig. 3b - przy pomiarze przepływu masowego, a Fig. 3c - do pomiaru według niniejszego wynalazku strumienia energii.
Na fig. 1 przedstawiono przewód gazowy, który zaopatrzony jest w licznik gazowy według niniejszego wynalazku. Przewód gazowy składa się z przewodu głównego 1, który połączony jest ze znajdującym się na zewnątrz budynku, nie przedstawionym, przewodem sieci gazowej. Ten główny przewód rurowy 1 ma zwężenie 10 o określonym przekroju lub inny wprowadzony w główny przewód rurowy środek do uzyskania dokładnie określonego spadku ciśnienia. Przez przewód gazowy przepływa gaz. Zwykle jest to pewna mieszanina, której skład ulega zmianom. W przypadku gazu ziemnego, jego trzy składniki główne, metan, propan i etan, zależnie od pochodzenia gazu zawierają pewne inne składniki bierne. Te trzy palne składniki główne mają jednak różne wartości opałowe, tak że wartość opałowa wypadkowej mieszaniny gazowej odpowiednio fluktuuje.
Licznik gazowy, zawiera anemometr 2 do wyznaczania strumienia przepływu masowego gazu, jak również nie przedstawione elektroniczne układy analizujące. Anemometr 2, w prostym przykładzie wykonania, umieszczony jest bezpośrednio na głównym przewodzie rurowym 1. Jednakże, w przedstawionym korzystnym przykładzie wykonania, od głównego przewodu rurowego 1 odgałęzia się rura bocznikująca 11, która stanowi bocznik dla zwężenia 10 rury. W tej rurze bocznikowej 11 umieszczony jest anemometr 2. Korzystne jest, jeżeli anemometr jest typu CMOS w postaci przekładkowej struktury z krzemu polikrystalicznego, znany ze stanu techniki, do wykorzystania jako licznik gazowy.
Anemometr 2 zawiera element grzejny, i po jednym czujniku temperatury, umieszczonym przed i za elementem grzejnym, licząc w kierunku przepływu. Mierzony gaz przepływa nad powierzchnią anemometru 2 i jest nagrzewany elementem grzejnym. Za pomocą czujników temperatury mierzy się temperaturę przed, i za elementem grzejnym, licząc w kierunku przepływu, czyli różnicę temperatur gazu, przy czym otrzymuje się sygnał S czujnika, w postaci sygnału napięciowego U, który jest proporcjonalny do różnicy temperatur ΔΤ. Strumień przenoszenia ciepła zależy od liczby cząsteczek w jednostce objętości, a zatem od masy gazu. Ponadto, zależy on również od wartości opałowej mieszaniny gazowej, a więc na przykład od składu mieszaniny gazowej.
Według niniejszego wynalazku wykorzystuje się również znajomość faktu, że sygnał czujnika zmienia się w zależności od wartości kalorymetrycznej mieszaniny. Zdarza się to przy cechowaniu urządzenia jako urządzenia do pomiaru objętości, a jeszcze silniej występuje przy cechowaniu urządzenia jako miernika przepływu masowego. Zależność tę przedstawiono na fig. 2. Przy tym CW oznacza procentową odchyłkę średniej wartości miesięcznej od średniej wartości rocznej dla wartości opałowej gazu ziemnego. Jak widać, wartość opałowa zmienia się o około 2%. Przedstawiono również, i oznaczono przez ΔS, zmianę sygnału czujnika S, która została otrzymana za pomocą opisanego powyżej anemometru 2 przy stałym przepływie gazu. Widać, że sygnał zmienia się w tym samym kierunku i nawet prawie proporcjonalnie do wartości opałowej. Relacja ta pozostaje w mocy nie tylko w przypadku średnich wartości miesięcznych, lecz również do wartości chwilowych, to znaczy dla dowolnie małej skali czasowej.
Według niniejszego wynalazku możliwe jest zatem cechowanie licznika gazowego bądź środka do wyznaczania przepływu masowego, jako urządzenia do pomiaru energii. W tym celu realizuje się następujący proces:
W pierwszym kroku wyznacza się pewną liczbę N wartości Sn(V&N2,n) sygnału w zależności od objętościowego lub masowego strumienia przepływowego dla gazu kalibracyjnego, przy czym odbywa się to w warunkach normalnych, to znaczy przy określonej temperaturze (na przykład 20°C) i określonym ciśnieniu (na przykład przy ciśnieniu 1 bara). Jak to przedstawiono powyżej, w przypadku zastosowanego anemometru 2 wartości sygnałów czujników są proporcjonalne do strumienia przepływu masowego gazu. Wartości sygnału Sn(V& N2,n) czujnika są odwracane i w postaci krzywej kalibracyjnej czujnika Fn(Sn(V& N2,n)) są zapisywane jako strumień przepływu w zależności od sygnału S czujnika w analizujących układach elektronicznych licznika gazowego.
Jako gaz kalibracyjny stosuje się, korzystnie, azot N2 albo powietrze. Wartości krzywej kalibracyjnej czujnika Fn(Sn(t& N2,n)l_są w drugim kroku mnożone przez wspólny przelicznik FN2-cH i współczynnik wartości opałowej (H ) Hch dla oznaczonej indeksem CH mieszanki podstawowej, i są zapisywane ponownie. Współczynnik przeliczeniowy sygnału uwzględnia różnice w czułości anemometru 2, przy zastosowaniu mieszanki bazowej zamiast gazu kalibracyjnego, w tym przypadku azotu. Współczynnik (H ) HcH uwzględnia wartość cieplną mieszaniny podstawowej, to znaczy jej wartość kalorymetryczną, lub inaczej wartość kaloryczną na jednostkę parametru przepływu, to znaczy na standardową jednostkę objętości lub na kilogram. Jako mieszaninę gazową odniesienia dobiera się typową
PL 206 710 B1 mieszankę średnią dla danego zakresu zastosowań. Otrzymany iloczyn jest mocą P w zależności od sygnału czujnika
P = P(S) = Fn(Sn((V N2,n)) ’ fN2-CH’HcH która przedstawia chwilowe zużycie gazu jako energię w jednostce czasu. Przez całkowanie w określonym odcinku czasu można zatem określić zużycie energii E:
E = JP(S)) · dt = fN2-CH ‘ HCH ·/Fn(Sn (V)N2,n i) ’ dt
Licznik gazowy jest już zatem w odniesieniu do mieszaniny podstawowej cechowany jako miernik mocy lub miernik energii. Przy jego eksploatacji są automatycznie uwzględniane w szczególności, przynajmniej częściowo, odchylenia składu zużywanej mieszaniny od składu mieszaniny odniesienia, przez odpowiednie zmiany sygnału czujnika S. Nie jest przy tym konieczna_bieżąca aktualizacja fluktuacji efektywnej wartości opałowej H , bądź jej odchyleń od wartości opałowej H CH mieszaniny odniesienia.
Jak widać z fig. 2, osiągnięte uwzględnianie czasowych odchyleń składu mieszaniny gazowej jest wprawdzie jakościowo poprawne, ale ilościowo niedoskonałe. Dalszą poprawę osiąga się, kiedy zamiast wartości opałowej H CH mieszanki odniesienia wykorzystuje się wartość opałową H, która przynajmniej w przybliżeniu uwzględnia wartość opałową efektywnej pobieranej mieszaniny gazowej. Wartość H otrzymuje się, na przykład przez wyznaczenie odpowiedniej wartości średniej za dowolnie długi okres czasu. Dla wyznaczenia efektywnej pobieranej energii dokonuje się mnożenia wartości zużycia zmierzonej i wywzorcowanej względem gazowej mieszaniny odniesienia przez współczynnik korekcyjny H/Hch.
Ta wielkość opałowa jest wyznaczana rachunkowo lub doświadczalnie w pewnej jednostce zewnętrznej. Jednostka ta nie musi znajdować się u odpowiedniego odbiorcy, lecz dla całej sieci odbiorców może być wykorzystywana pojedyncza jednostka. Może ona być częścią składową centrali lub mieć z nią połączenie komunikacyjne. Do wyznaczania wartości opałowej nadają się środki znane. Korzystne może być także wykorzystywanie dokładnych choć i kosztownych środków pomiarowych, gdyż właściwie potrzebne jest tylko jedno urządzenie. Ta zewnętrzna jednostka mierzy zatem w każdym momencie czasowym, lub w wyznaczonych momentach czasowych, wartość opałową mieszaniny gazowej przepływającej przez sieć odbiorców, i przechowuje tę wartość.
W jednym z przykładów wykonania wynalazku zewnętrzna jednostka dostarcza do danego licznika gazowego lub do wszystkich liczników w sieci odbiorczej, dane o wartości opałowej H mieszaniny zredukowanej. Może to się odbywać w określonych odstępach czasu lub przy silnych zmianach mieszaniny gazowej. Licznik gazowy, w tym przykładzie wykonania, zawiera elementy obliczeniowe do korekcji zmierzonej wartości zużycia energii, wraz z danymi dotyczącymi wartości opałowej. W tym przypadku, w skład wprowadzanych danych wchodzi współczynnik korekcyjny, wartość opałowa lub kod przyporządkowywany do współczynnika korekcyjnego. W korzystnym przykładzie wykonania, licznik gazowy całkuje zmierzoną wartość zużycia energii w określonym przedziale czasu i, na przykład jeden tydzień lub jeden miesiąc, i mnoży tę wartość przez współczynnik korekcyjny H(i)/HCH, który zawiera wartość opałową H(i) uśrednioną za i-ty przedział czasu. Tak otrzymuje się efektywne zużycie energii za m przedziałów czasu:
m E = fN 2-CH · Σ (H (') · J F, (S (Vn 22,)) · Λ)) i=1 i a kiedy dodatkowo uśredniane są współczynniki przeliczeniowe sygnału:
m E = Σ (fN 2-CH ( )· H (i) · J F, (S (Vn 2,n )) · dt)) i=1 i
W innym przykładzie wykonania sposobu licznik przekazuje zmierzoną wartość zużycia energii do centrali, która mnoży tę zmierzoną wartość zużycia energii przez współczynnik korekcyjny. Jeżeli jednostka zewnętrzna nie jest zintegrowana z centralą, to przekazuje również do centrali wprowadzo6
PL 206 710 B1 ne dane dla zredukowanej wartości opałowej mieszaniny. Korzystne jest, jeżeli licznik gazowy i/lub jednostka zewnętrzna sumują, bądź całkują swoje wartości zmierzone za określony przedział czasu i do centrali przekazują wartość scałkowaną.
We wszystkich przykładach wykonania korekcja zmierzonej wartości zużycia energii, może się odbywać w dowolnym momencie czasowym, a więc również przy odczycie licznika.
Sposób pomiaru został dokładniej przedstawiony na fig. 3a do 3c. Na tych figurach przedstawiono wielkość odchylenia zmierzonej wartości energii od efektywnej wartości energii mieszaniny gazowej. Przy tym fig. 3a przedstawia sytuację, kiedy licznik gazowy jest wycechowany dla pomiaru objętościowego strumienia gazu. Przedstawiono prędkość przepływu objętościowego V& w funkcji energii E. W tym przypadku, dla zwykłego mieszkowego urządzenia pomiarowego bez dodatkowej kompensacji temperaturowej. Kiedy za pomocą takiego urządzenia ze strumienia objętościowego określa się energię gazu, to błąd wynosi do ± 18%. Główną przyczyną tego błędu są wahania temperatury, które zwykle wynoszą około ± 10%, i wahania ciśnienia o maksymalnej wartości około ± 5%.
Fig. 3b przedstawia błąd pomiaru powstały przez cechowanie w odniesieniu do przepływu masowego, na przykład za pomocą opisanego powyżej anemometru 2. Przedstawiono strumień przepływu masowego M& w funkcji energii E. Maksymalny błąd wynosi w przybliżeniu ± 4%, przy czym około 2% powodowane jest przez urządzenie pomiarowe, a pozostałe około 2% przez wahania czasowe składu mieszaniny gazowej w odniesieniu do wartości opałowej. Fig. 3c przedstawia błąd pomiarowy przy zastosowaniu wspomnianego powyżej anemometru 2 z cechowaniem według wynalazku według strumienia energii. Przedstawiono strumień przepływu energetycznego lub mocy E& w funkcji energii E. Jak to przedstawiono na figurach, urządzenie wycechowane bezpośrednio do pomiaru przepływu energii daje również najlepszą zgodność, ponieważ środek pomiarowy w tym przypadku automatycznie koryguje odchyłki składu mieszaniny gazowej we właściwym kierunku wartości strumienia przepływu energii.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy, który zawiera anemometr do określania masowego natężenia przepływu gazu, oraz układy elektroniczne, przy czym chwilowe masowe natężenie przepływu gazu określa się z użyciem anemometru, znamienny tym, że w pierwszym etapie bezpośrednio kalibruje się licznik gazowy, będący zespołem pomiaru mocy lub energii, poprzez określenie wartości sygnału czujnikowego (Sn) w zależności od strumienia przepływu gazu cechującego (N2, powietrze) i zapamiętanie w liczniku gazowym w postaci krzywej (Fn(Sn)) cechowania czujnika, a w drugim etapie rejestruje się wartości krzywej (Fn(Sn)) cechowania czujnika, będącą funkcją sygnału czujnika (S) wskazującą chwilowe masowe natężenie przepływu gazu, pomnożone przez współczynnik (fN2-CH) przeliczania sygnału i współczynnik wartości opałowej (HCH) dla gazowej mieszaniny (CH) odniesienia, i cechuje się licznik po określeniu wyniku wyrażającego moc (P) lub, po całkowaniu w czasie, wartość (E) zużycia energii, przy czym współczynnik (fN2-CH) przeliczania sygnału uwzględnia różnicę czułości środka pomiarowego (2) przy wykorzystaniu mieszaniny gazowej odniesienia, zamiast gazu cechującego (N2, powietrze).
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mnoży się zmierzoną wartość (E) zużycia energii przez współczynnik korekcyjny ((H /HCH), który uwzględnia, przynajmniej w przybliżeniu, wartość opałową (H ) pobranej mieszaniny gazowej.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przy użyciu zespołu zewnętrznego ustala się wartość opałową (H )pobranej mieszaniny gazowej.
  4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przy użyciu zespołu zewnętrznego przekazuje się do licznika gazowego dane dotyczące wartości opałowej (H ) pobranej mieszaniny gazowej.
  5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że za pośrednictwem licznika gazowego przekazuje się do centrali zmierzoną wartość poboru energii, a za_pośrednictwem jednostki zewnętrznej przekazuje się do centrali dane dotyczące wartości opałowej (H ) pobieranej mieszaniny gazowej.
  6. 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako jednostkę zewnętrzną stosuje się centralę.
  7. 7. Sposób według zastrz. 2, _znamienny tym, że we współczynniku korekcyjnym ((H /HCH) uwzględnia się wartość opałową (H) pobieranej mieszaniny gazowej wyznaczoną w określonym przedziale czasu.
PL358891A 2000-06-14 2001-05-31 Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy PL206710B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00810511A EP1164361A1 (de) 2000-06-14 2000-06-14 Gaszähler
PCT/CH2001/000338 WO2001096819A1 (de) 2000-06-14 2001-05-31 Gaszähler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL358891A1 PL358891A1 (pl) 2004-08-23
PL206710B1 true PL206710B1 (pl) 2010-09-30

Family

ID=8174748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL358891A PL206710B1 (pl) 2000-06-14 2001-05-31 Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6963809B2 (pl)
EP (2) EP1164361A1 (pl)
JP (1) JP4808905B2 (pl)
KR (1) KR100796969B1 (pl)
CN (1) CN1235021C (pl)
AT (1) ATE540291T1 (pl)
AU (1) AU2001258145A1 (pl)
CA (1) CA2412090A1 (pl)
CZ (1) CZ20024007A3 (pl)
ES (1) ES2377851T3 (pl)
HU (1) HU224260B1 (pl)
PL (1) PL206710B1 (pl)
RU (1) RU2283479C2 (pl)
SK (1) SK286974B6 (pl)
WO (1) WO2001096819A1 (pl)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10134456A1 (de) 2001-07-16 2003-02-06 Abb Research Ltd Abtastverfahren für Durchflussmessgeräte
EP1391703B1 (de) * 2002-08-22 2007-01-24 Ems-Patent Ag Thermisches Gasdurchfluss-Messgerät mit Gasqualitätsindikator
CA2513126A1 (en) * 2003-01-23 2004-08-05 Ems-Patent Ag Increased-accuracy gas energy meter
RU2317529C2 (ru) * 2003-01-23 2008-02-20 Эмс-Патент Аг Способ измерения поставки газа и газовый счетчик повышенной точности
DE10317166A1 (de) 2003-04-15 2004-11-04 Abb Research Ltd. Gaszähleranordnung mit verbesserter Strömungsgeometrie
DE102006033611B4 (de) * 2006-07-18 2010-04-08 Hydrometer Gmbh Gasphasenkorrektur für Ultraschalldurchflussmesser
RU2343421C1 (ru) * 2007-05-03 2009-01-10 ОАО "НИИТеплоприбор" Переносная поверочная установка для бытовых счетчиков газа и счетчиков воды
US7975484B1 (en) 2008-01-25 2011-07-12 John M Burns Apparatus and method for monitoring steam condenser air inleakage
JP5663475B2 (ja) * 2008-05-23 2015-02-04 ローズマウント インコーポレイテッド エネルギの流れの計算を備える多変数プロセス流体の流れの装置
JP6258254B2 (ja) * 2015-04-23 2018-01-10 東京瓦斯株式会社 ガスメーターシステムおよび発熱量推定方法
US11238547B2 (en) * 2017-01-12 2022-02-01 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Building energy cost optimization system with asset sizing
US12597772B2 (en) 2017-06-07 2026-04-07 Tyco Fire & Security Gmbh Central plant control system with asset allocation override
EP3457513A1 (en) 2017-09-13 2019-03-20 Johnson Controls Technology Company Building energy system with load balancing
US10746406B2 (en) 2018-09-18 2020-08-18 Georg Fischer Central Plastics Llc Breaker box assembly
CN111189514B (zh) * 2019-12-31 2021-05-18 潍柴动力股份有限公司 质量流量传感器输出修正方法、装置、控制器及介质
US11473957B2 (en) 2020-01-02 2022-10-18 Georg Fischer Central Plastics Llc Meter bypass assembly having a housing including valve bodies rotationally fixed to opposing ends of a shaft
CN111272245B (zh) * 2020-04-10 2021-11-02 杭州九阳小家电有限公司 一种食品加工机的进水量检测方法
CN111735519B (zh) * 2020-06-28 2022-11-08 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 质量流量转换系数确定方法及装置
US12196728B2 (en) * 2021-02-04 2025-01-14 Chengdu Qinchuan Iot Technology Co., Ltd. Systems and methods for measuring energy of natural gas components
DE102022123576A1 (de) * 2022-09-15 2024-03-21 Vaillant Gmbh Verfahren zum Bestimmen des Energieverbrauchs von mindestens zwei Heizkreisen einer Heizungsanlage, Computerprogramm und Regel- und Steuergerät

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5970914A (ja) * 1982-10-14 1984-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス流量測定装置
US5237523A (en) 1990-07-25 1993-08-17 Honeywell Inc. Flowmeter fluid composition and temperature correction
JPH0781918B2 (ja) * 1990-08-02 1995-09-06 東京瓦斯株式会社 熱量計
FR2670579A1 (fr) * 1990-12-14 1992-06-19 Schlumberger Ind Sa Capteur semi-conducteur de debit.
US5323657A (en) * 1991-11-04 1994-06-28 Badger Meter, Inc. Volumetric flow corrector and method
US5201581A (en) * 1991-11-18 1993-04-13 Badger Meter, Inc. Method and apparatus for measuring mass flow and energy content using a linear flow meter
JP2534418B2 (ja) * 1991-11-25 1996-09-18 東京瓦斯株式会社 熱量計
NL9201845A (nl) * 1992-10-23 1994-05-16 Gastec Nv Werkwijze voor het bepalen van de calorische waarde van een gas en/of de Wobbe index van aardgas.
US5807749A (en) * 1992-10-23 1998-09-15 Gastec N.V. Method for determining the calorific value of a gas and/or the Wobbe index of a natural gas
GB9608265D0 (en) * 1996-04-22 1996-06-26 British Gas Plc Apparatus for measuring a gas value
HUP9701034A3 (en) * 1997-06-11 1999-10-28 Foevarosi Gazmuevek Rt Method and ptz corrector for correcting of measured volume of flowing gas
UA40010C2 (uk) 1997-07-29 2001-07-16 Гасконтрол Б.В. Спосіб вимірювання величини витрати газу і газовий лічильник для нього
AU8648798A (en) 1997-08-13 1999-03-08 Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha Support for patches and patches provided with the support
JPH11183231A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Tokyo Gas Co Ltd 積算流量計及びそれを利用したガスメータ
GB9818388D0 (en) * 1998-08-25 1998-10-21 British Gas Plc Measuring energy consumption
DE19908664A1 (de) 1999-03-01 2000-09-07 Abb Research Ltd Gaszähler

Also Published As

Publication number Publication date
CN1235021C (zh) 2006-01-04
HU224260B1 (hu) 2005-07-28
US6963809B2 (en) 2005-11-08
CN1436296A (zh) 2003-08-13
RU2283479C2 (ru) 2006-09-10
ES2377851T3 (es) 2012-04-02
JP4808905B2 (ja) 2011-11-02
US20040030520A1 (en) 2004-02-12
EP1290412A1 (de) 2003-03-12
EP1164361A1 (de) 2001-12-19
PL358891A1 (pl) 2004-08-23
KR20030063119A (ko) 2003-07-28
JP2004503763A (ja) 2004-02-05
ATE540291T1 (de) 2012-01-15
AU2001258145A1 (en) 2001-12-24
HUP0301598A2 (en) 2003-08-28
KR100796969B1 (ko) 2008-01-22
CZ20024007A3 (cs) 2003-05-14
WO2001096819A1 (de) 2001-12-20
CA2412090A1 (en) 2002-12-09
SK286974B6 (sk) 2009-08-06
EP1290412B1 (de) 2012-01-04
SK17392002A3 (sk) 2003-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL206710B1 (pl) Sposób wyznaczania zużycia mieszaniny gazowej przez licznik gazowy
US7647843B2 (en) Universal sensor controller for a thermal anemometer
US9671266B2 (en) Method for thermally determining mass flow of a gaseous medium and thermal mass flow meter
EP2230491B1 (en) Method of calibrating a thermal mass flowmeter
WO2000065315A1 (en) Thermal flow sensor, method and apparatus for identifying fluid, flow sensor, and method and apparatus for flow measurement
US8266957B2 (en) Thermal flow measuring apparatus including RTD sensor
CN105527038B (zh) 铂热电阻传感器误差修正方法和用该方法测温的热量表
WO1999006800A1 (en) Gasmeter
US7222028B2 (en) Increased accuracy gas energy meter
US6820480B2 (en) Device for measuring gas flow-rate particularly for burners
US20100138052A1 (en) Device for Determining and/or Monitoring the Mass Flow Rate of a Gaseous Medium
US8235589B1 (en) Specific heat measurement probe
EP1836461B1 (en) Gas flowmeter calibration stand
Johnson et al. Gas flowmeter calibrations with the 26 m3 PVTt standard
JP2000065609A (ja) 流量検出方法及びガス流量計
KR20050092435A (ko) 향상된 정확도를 가지는 가스 에너지 계량기
RU2317529C2 (ru) Способ измерения поставки газа и газовый счетчик повышенной точности
JP2003090751A (ja) フローセンサ式流量計及びその校正方法
CN120992678A (zh) 一种蒸汽品质评价方法及系统
JPH0862059A (ja) 積算熱量計
JP2001296166A (ja) 流量計測方法、流量計測装置及び電子式ガスメータ
SAEGUSA et al. Measurements of the Isobaric Specific Heat Capacity of Gaseous Carbon Dioxide from 245K to 345K up to 3.7 MPa
Kersey THE SMART-CAL CUTLER HAMMER CALORIMETER COMBINATION FOR BETTER PERFORMANCE AND DATA PROCESSING
KR19980036882U (ko) 열량계의 온도 감지장치
JPS6258123A (ja) 熱量計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130531