Устройство измерения расхода газа
Полезная модель направлена на повышение точности измерения и автоматизацию процесса измерения расхода газа. Указанный технический результат достигается тем, что в устройство измерения расхода газа, которое содержит датчик давления газа, датчик температуры окружающей среды и средство расчета количества заправленного газа, введен аналого-цифровой преобразователь, один вход которого соединен с датчиком давления, другой вход - с датчиком температуры, при этом выход аналого-цифрового преобразователя подключен к средству расчета количества заправленного газа, выполненному в виде вычислительного блока, выходы которого соединены с информационным табло и/или печатающим устройством. Средство расчета количества заправленного газа и аналого-цифровой преобразователь выполнены в виде автономного блока, установленного, например, в кабине автомобиля-заправщика или в помещении оператора. 1 з.п.ф., 1 илл.
Полезная модель относится к газозаправочному оборудованию, применяемому при эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на компримированном природном газе, в частности к измерительным и управляющим устройствам отпускаемого газа с автозаправочных газонаполнительных станций (АГНКС).
Известно устройство измерения отпущенного газа, содержащее измерительный датчик-расходомер, арифметическое устройство, колонку с индикационным табло, работающее в широком диапазоне давления отпускаемого газа [1].
Недостатками известного устройства являются большие габариты, сложность и дороговизна устройства.
Известен способ определения количества заправляемого компримированного природного газа (КПГ), при котором количество отпущенного газа, заправленного в баллоне транспортных средств, определяется по таблицам, разработанным ВНИИНГАЗом [1].
Метрологически аттестованные таблицы составлены для автомобилей с различным суммарным объемом баллонов от 50 до 500 литров, охватывают температурный интервал окружающей среды от -45 до +45°С с остаточным давлением в баллонах автомобиля от 2 до 120 кгс/см2. Каждая таблица предназначена для своего температурного интервала окружающей среды.
В известном способе оператор при заправке баллона газом учитывает следующие параметры:
- начальное давление в заправляемом баллоне P1;
- конечное давление в заправляемом баллоне Р2;
- вместимость заправляемого баллона V в литрах;
- температуру окружающей среды.
Средством расчета количества заправленного газа являются таблицы, по которым оператор с учетом выше перечисленных параметров определяет количество заправленного газа и производит расчет за газ.
К недостаткам известного способа измерения расхода газа следует отнести субъективность и трудоемкость расчета.
Известно устройство измерения расхода газа, включающее датчики давления и температуры окружающей среды [2], взятое в качестве прототипа, в котором количество газа Q (м3 ) в баллонах автомобиля определяется по формуле:
где
Р=Р2-P1 - разница давления газа в баллонах после окончания процесса заправки и до начала заправки в кгс/см2;
V Б - вместимость газовых баллонов заправляемого транспортного средства в литрах;
z - коэффициент, учитывающий сжимаемость и температурную коррекцию КПГ.
Недостатками известного устройства измерения расхода газа являются высокая трудоемкость измерения, сложность и субъективность расчетов.
Задача полезной модели - создание малогабаритного, автономного, простого и недорогого устройства измерения расхода газа, позволяющего измерять расход заправляемого газа в реальном времени.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи состоит в повышении точности измерения и автоматизации процесса измерения расхода газа.
Технический результат достигается тем, что в устройство измерения расхода газа, содержащее датчик давления газа, датчик температуры окружающей среды и средство расчета количества заправленного газа, введен аналого-цифровой преобразователь, один вход которого соединен с датчиком давления, другой вход - с датчиком температуры, при этом выход аналого-цифрового преобразователя подключен к средству расчета количества заправленного газа, выполненному в виде вычислительного блока, выходы которого соединены с информационным табло и/или печатающим устройством.
Технический результат достигается также тем, что средство расчета количества заправленного газа и аналого-цифровой преобразователь выполнены в виде автономного блока, установленного в кабине автомобиля-заправщика или в помещении оператора.
На фигуре приведена блок-схема устройства.
Устройство содержит датчик давления 1 газа в заправляемой магистрали, датчик температуры 2 окружающей среды, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, входы которого подключены к выходам датчиков 1 и 2, а выход АЦП 3 соединен с входом вычислительного блока (персональный компьютер ПК) 4, Вычислительный блок 4 подключен к индикаторному табло 5 и печатающему устройству 6. В качестве датчика давления 1 может быть применен датчик избыточного давления МИДА-ДИ-13П, в качестве датчика температуры - термопара дТПL035-010.120, АЦП- аналого-цифровой преобразователь Е-270.
Устройство работает следующим образом.
Питание устройства осуществляется от бортовой сети 24 В.
По команде оператора с датчиков 1 и 2 через АЦП 3 в вычислительный блок 4 поступают показания начального P1 и конечного P2 давлений газа заправки, а также показания температуры окружающей среды. По разнице давлений газа в баке потребителя после заправки и до заправки Р2-Р1 с учетом температуры рассчитывают объем отпущенного потребителю газа по формуле (1). Также в расчетах учитывают объем бака потребителя, значение которого оператор вводит с помощью клавиатуры ПК 4. ПК 4 производит расчет количества фактически заправленного газа. Результаты измерений отображаются на индикаторном табло 5 (экране ПК4). При необходимости ПК 4 выдает команду на печатающее устройство 6, например, для печати чека потребителю на фискальном аппарате.
Источники информации:
1. Каталог продукции АГНКС. Стр.10. Газозаправочные колонки.
OOO "Калугагазмаш", Калужская область, г.Малоярославец, ул. Кирова, WWW.kalugagazmash.ru.
2. Руководящий документ РД 03112194-1095-03. «Руководство по организации эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на компримированном природном газе». Приказ Минтранса России от 01.01.2002. Нормативные документы, принимаемые отраслевыми министерствами. Лист 47.
1. Устройство измерения расхода газа, содержащее датчик давления газа, датчик температуры окружающей среды и средство расчета количества заправленного газа, отличающееся тем, что в него введен аналого-цифровой преобразователь, один вход которого соединен с датчиком давления, другой вход - с датчиком температуры, при этом выход аналого-цифрового преобразователя подключен к средству расчета количества заправленного газа, выполненному в виде вычислительного блока, выходы которого соединены с информационным табло и/или печатающим устройством.
2. Устройство измерения расхода газа по п.1, отличающееся тем, что средство расчета количества заправленного газа и аналого-цифровой преобразователь выполнены в виде автономного блока, установленного в кабине автомобиля-заправщика или в помещении оператора.
