Коптєв В
Нещодавно на форумі НВО «Тепловізор» було поставлене питання: «Теплолічильник, як відомо, має похибку у вимірах витрати, температури. Питання в ось у чому: скажімо, за добу через витратомір прийшло 100 кубів теплоносія, пішло 99 (за показаннями лічильника), похибка вимірювання 1% (в межах похибки вимірювання 2%). В енергопостачальній організації запитують, куди подівся 1 куб, і як вони рахуватимуть витрати води. Як із ними сперечатися, що це в межах похибки приладу, на що апелювати? На який нормативний документ послатися?». Оскільки ця тема є актуальною для багатьох споживачів, ми вирішили викласти невелику статтю.
Відповідаючи на Ваше запитання, заздалегідь змушені вибачитись за дидактичний характер відповіді. Подібні питання знаходять відповідь в основах теорії вимірювань, що є таким самим елементом технічної культури, та й культури взагалі, як наприклад, основи філософії, математики та фізики.
Усі вимірювальні процеси та засоби не ідеальні, тобто. при вимірюванні за допомогою них виникають помилки - відхилення від істинного значення вимірюваної величини - довжини, об'єму, маси та ін. Більше того, кожен вимір навіть на тому самому вимірювальному засобі часто дає різні результати. Максимальна відносна величина можливих односторонніх відхилень від справжнього значення вимірюваної величини є невід'ємною та найважливішою характеристикою конкретного вимірювального засобу будь це лінійка, ваги, лічильник-витратомір і т.п. Ця характеристика називається похибкою вимірювального засобу і виражається у відсотках, або частках відсотка. Таким чином образом зона відхилень показань вимірювального засобу від істинного значення, всилу симетрії цих відхилень, що дорівнює подвоєної похибки засобу вимірювання. Ця зона є зоною невизначеності значення вимірюваної величини. Тобто справжнє значення вимірюваної величини може бути будь-яким, хто знаходиться в межах цієї зони.
Вимірювання витоків або підмішування теплоносія за допомогою лічильників-витратомірів, встановлених на подавальному та зворотному трубопроводах, є різницевими або непрямими вимірюваннями, тобто. такими, де значення вимірюваної величини визначається процесі математичної обробки результатів двох і більше вимірів.
Для різницевих вимірювань, якщо не передбачені спеціальні заходи щодо взаємоприв'язки вимірювальних засобів, середньостатистично зона невизначеності збільшується в корінь із двох разів. Відносна похибка таких вимірювань гіперболічно наростає із зменшенням вимірюваної різниці. Так для наведеного Вами випадку відносна похибка вимірювання величини передбачуваного витоку в одну тонну (при обчисленні об'єму слід мати на увазі, що вода в системі опалення при охолодженні її з 90°С до 60° З зменшує питомий обсяг на 1,9%) на рівні минулих 100 тонн для лічильників-витратомірів класу 1,0 перевищує 100%, що суперечить вимогам пункту 5.2.4. «Правил обліку теплової енергії та теплоносія», згідно з яким «Водолічники повинні забезпечувати вимірювання маси (об'єму) теплоносія з відносною похибкою не більше 2%. ». Слід зазначити, що у наведеному прикладі відносна похибка вимірювання витоку в різницевій схемі буде задовольняти вимогам «Правил обліку…», коли рівень витоку перевищуватиме 71 тонну, тому «Правила обліку…» передбачають визначення маси (об'єму) теплоносія,витраченого на підживлення та водорозбір, прямим вимірюванням за допомогою окремо встановлених водолічильників на трубопроводах підживлення та водорозбору ГВП. Таким чином, питання-гіпотеза інспектора теплопостачальної організації про добовий витік у теплосистемі споживача 1 тонни метрологічно та юридично не обґрунтоване.
Якщо величина розбіжності показань вимірювальних засобів використовуваних у різницевих вимірах менше зони невизначеності (Ваш приклад), відсутня взаємооднозначна відповідність між вимірюваною величиною і результом вимірювання, і можливий тільки ймовірно-логічний аналіз. Тобто потрібні додаткові експерименти - вимірювання, що дозволяють підтвердити або спростувати гіпотезу про наявність витоків або підмішування. На практиці, якщо немає можливості безпосереднім оглядом системи теплопостачання підтвердити відсутність витоків, закривають засувку на прямому трубопроводі, фіксуючи показання витратомірів і манометрів на обох трубопроводах. Далі закривають засувку на зворотному трубопроводі, також фіксуючи показання тих же приладів. На третьому етапі відкривають засувку на прямому трубопроводі, також фіксуючи показання тих же приладів. Після чого всі засувки повертаються у вихідний стан (як до початку робіт). Сучасні теплолічильники і лічильники-витратоміри, що встановлюються на вузлах обліку, якщо вірити характеристикам, що заявляються на них, мають широкий діапазон вимірюваних витрат, що і дозволяє фіксувати витрати з відносною похибкою не гірше 2% на рівні 1% від номінального. Враховуючи, що засувки часто повністю не перекривають витрату, в результаті ми матимемо таблицю значень витрат і тисків по прямому і зворотному трубопроводам для всіх станів засувок.