Технічна реалізація удосконаленої технології експрес-контролю теплоти згоряння природного газу

Abstract

Розглянуто структурну схему, конструкції і характеристики приладу для експрес-контролю питомої теплоти згоряння природного газу, що реалізує кореляційний метод вимірювання. В основу принципу дії приладу покладено оброблення інформації ультразвукового перетворювача та давача концентрації діоксиду вуглецю у вимірювальній камері і розрахунку питомої теплоти згоряння природного газу за допомогою розроблених алгоритмів штучних нейронних мереж. Наведено результати випробувань приладу для експрес-контролю питомої теплоти згоряння природного газу як для відібраної у пробовідбірник газової проби, так і безпосередньо на газовій мережі низького тиску. Тривалість виконання вимірювання складає не більше 5 хв, що є цілком достатнім для практики. Показано, що за результатами випробувань, розроблений прилад відповідає засобам вимірювальної техніки 3-го класу (відповідно до ДСТУ ISO 15971:2014), відповідно дозволяє використовувати розроблений ЗВТ для задачі експрес-контролю теплоти згоряння природного газу.

Рассмотрены структурная схема, конструкция и характеристики прибора для экспресс-контроля удельной теплоты сгорания природного газа, который реализует корреляционный метод измерения. В основе принципа действия прибора лежит обработка информации ультразвукового преобразователя и датчика концентрации диоксида углерода в измерительной камере и расчет удельной теплоты сгорания природного газа с помощью разработанных алгоритмов искусственных нейронных сетей. Приведены результаты испытаний прибора для экспресс-контроля удельной теплоты сгорания природного газа, как для отобранной в пробоотборник газовой пробы, так и непосредственно на газовой сети низкого давления. Продолжительность выполнения измерения составляет не более 5 мин, что является вполне достаточным для практики. Показано, что по результатам испытаний, разработанный прибор соответствует средствам измерительной техники 3-го класса (согласно ДСТУ ISO 15971: 2014), соответственно позволяет использовать разработанное СИ для задачи экспресс-контроля теплоты сгорания природного газа.

The structural scheme, design and features of the instrument for rapid measurement of natural gas specific calorific values which embodies the correlative method have been studied. The principle of instrument’s operation consists in processing of data received from ultrasonic transducer and carbon dioxide sensor in the measurement chamber and further calculation of natural gas specific heat using artificial neural networks. Results of the experimental testing of the instrument for rapid measurement of natural gas specific heat are presented for separate gas samples taken and for gas circuits of low pressure. Typical duration of the measurement cycle is 5 minutes which is satisfactory for industrial applications. Due to test results the instrument developed corresponds to the instrumentation 3rd class equipment (according to DSTU ISO 15971:2014) and allows using the developed instrumentation for the rapid measurement of natural gas heat value.