З метою розв'язання важливої науково-прикладної проблеми забезпечення єдності вимірювань об'єму й об'ємної витрати природного газу удосконалено теорію, методи та засоби відтворення та передавання даних фізичних одиниць у галузі метрологічного забезпечення засобів обліку природного газу. Теоретично досліджено основи функціонування еталонних установок відтворення об'єму й об'ємної витрати газу, удосконалено їх конструкцію. Запропоновано методологію передавання одиниць об'єму й об'ємної витрати природного газу, розроблену для умов зміни виду робочого середовища під час переходу з повітря на природний газ. Удосконалено методологічні та технічні аспекти звірення робочих еталонів з використанням компаратора на базі витратомірів критичного витоку газу. Обгрунтовано концепцію розвитку чинної Державної повірочної схеми для засобів вимірювання об'єму й об'ємної витрати газу, в якій реалізовано метод безпосереднього звірення під час передавання одиниць до еталонних і робочих засобів вимірювальної техніки, які функціонують на природному газі. Розроблено організаційно-методичні нормативні документи з метрології щодо проведення експериментальних досліджень впливу тиску та температури природного газу на метрологічні характеристики лічильників газу та звірення еталонів об'єму й об'ємної витрати газу дзвонового типу.

  Скачати повний текст

На підставі аналізу наукової літератури визначено теоретико-педагогічні засади соціалізації учнів, проаналізовано процес соціального виховання, розкрито суть та зміст понять "соціальна активність", "соціально-музична активність". Розглянуто вплив соціально-культурного середовища на соціальне виховання учнів засобами музики за умов сільського соціуму. Розроблено та апробовано факультативну програму "Я, музика, суспільство", яка забезпечує ефективність даного виховання учнів засобами музики у сільській гімназії. Визначено зміст, форми та методи соціального виховання учнів, визначено шляхи та умови підвищення ефективності педагогічного впливу на соціально-музичну активність особистості. Теоретично обгрунтовано та експериментально доведено доцільність і особливість форм роботи та різноманітних видів діяльності учнів, які водночас дають змогу здійснювати корекцію процесу соціального виховання. Визначено, що недостатній обсяг соціальних знань учнів, насамперед норм та правил, негативно впливає на їх поведінку, взаємовідносини з оточенням, ставлення до себе та інших осіб.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладного завдання удосконалення методу і технічних засобів для метрологічного перевіряння побутових лічильників газу при дослідженні і контролі їх метрологічних характеристик за місцем експлуатації. Проведено аналіз методів і засобів метрологічного перевіряння побутових лічильників газу. Встановлено статистичні закономірності зміни похибки побутових лічильників при їх експлуатації. Розроблено новий експериментально-розрахунковий метод визначення похибки побутових лічильників за обмеженим діапазоном контрольованих витрат, який забезпечує реалізацію бездемонтажного метрологічного перевіряння лічильників у всьому діапазоні робочих витрат. Досліджено вплив експлуатаційних і конструктивних факторів на стабільність метрологічних характеристик побутових лічильників газу. Здійснено математичне моделювання фізичних процесів в еталонних витратовимірювальних установках для калібрування лічильників газу, яке стосується дослідження теплообмінних процесів в установках. Розроблено нові концептуальні технічні рішення еталонних установок для метрологічного перевіряння побутових лічильників газу за місцем їх експлуатації з можливістю використання робочого середовища повітря або природного газу. Проведено звіряння на природному газі засобів вимірювань об'єму різних принципів дії. Проведено дослідження побутових лічильників газу на основі теорії похибок і з використанням концепції непевності вимірювань.Ключові слова: природний газ, побутовий лічильник газу, еталонний засіб, метрологічне перевіряння, похибка, непевність, бездемонтажне перевіряння.^UThe dissertation is devoted to solving the scientifically applied task of improving the method and technical means for metrological verification of household gas meters in the study and control of their metrological characteristics at the place of operation. The analysis of methods and means of metrological verification of household gas meters is carried out. Results of experimental researches statistical regularities of error change of household meters at their operation are established on the basis of their processing. A new experimental and calculation method for determining the uncertainty of household meters over a limited range of controlled flow rates has been developed, which ensures the implementation of non-dismantling metrological verification of meters in the entire operating flow rates range. The influence of operational and constructive factors on the stability of metrological characteristics of household gas meters has been investigated. Mathematical modeling of physical processes in standard flow meters for the calibration of gas meters, which is related to the study of heat exchange processes in installations has been done. New conceptual technical solutions of standard installations for metrological verification of household gas meters at their place of operation with the possibility of using the working environment of air or natural gas have been developed. Natural gas verifications have been carried out for measuring the volume of various principles of action. The study of household meters is carried out on the basis of error theory and using the concept of uncertainty of measurements.Keywords: natural gas, household gas meter, operating flow rates, metrological verification, error, uncertainty, non-dismantling verification.

В роботі здійснений аналіз сучасного стану наукового, нормативного і технічного забезпечення при вимірюванні теплоти згоряння природного газу.Проаналізовано поняття теплоти згоряння природного газу. Розглянуто прямі і опосередковані методи для визначення теплоти згоряння природного газу і технічні засоби для реалізації цих методів в лабораторних умовах і при проведенні експрес-контролю якості природного газу у споживачів. Оцінено сучасну вітчизняну і закордонну нормативну базу для визначення теплоти згоряння природного газу. Показано, що вимірювання теплоти згоряння природного газу за місцем його споживання є необхідною складовою для підвищення точності обліку природного газу і може бути реалізовано. На підставі проведеного аналізу обґрунтовано актуальність і доцільність вдосконалення методів і засобів для вимірювання теплоти згоряння природного газу за місцем газоспоживання. Сформульовано завдання, які потребують вирішення, і обґрунтовано напрями дисертаційних досліджень.Проведені теоретичні дослідження процесу вимірювання теплоти згоряння природного газу на засадах використання температури спалювання природного газу як основного вимірюваного інформативного параметра. Досліджено фактори, які впливають на температуру згоряння газу.Розглянуті теоретичні засади згоряння горючих газів, які дозволили обґрунтувати патентозахищений за участю здобувачки спосіб експрес-визначення теплоти згоряння газів за їх температурою спалювання з одночасним точним вимірюванням витрати і параметрів газу, який подається в пальник, та параметрів навколишнього середовища, в якому відбувається згоряння досліджуваного газу.На базі комп'ютерного моделювання досліджено вплив вологості досліджуваного газу і вплив вологості повітря навколишнього середовища на результат вимірювання теплоти згоряння природного газу.Аналогічним методом досліджено взаємозв'язок фізичних характеристик і компонентного складу природного газу з його теплотою згоряння за умови вимірювання витрати газу торцевими звужувальними перетворювачами.Досліджено вплив густини газу і вмісту азоту на показник адіабати і коефіцієнт розширення газу за умов вимірювання витрати з використанням торцевого звужувального пристрою у складі пальника спалюваного газу і, як наслідок, вплив на результати визначення за цих умов теплоти згоряння природного газу.За результатами теоретичних і експериментальних досліджень отримана математична модель взаємозв'язку теплоти згоряння природного газу з його температурою спалювання при згорянні сумішей газ-повітря різних якісних складів компонент, а також різного їх об'ємного співвідношення.Отримані залежності між теплотою згоряння природного газу і його теплофізичними характеристиками за умови застосування витратовимірювальних торцевих звужувальних перетворювачів у пристрої спалювання газу, що дає можливість досліджувати вплив компонентного складу природного газу на інформативні параметри засобу вимірювання теплоти згоряння природного газу.Розроблено і метрологічно досліджено алгоритм визначення коефіцієнта стисливості біогазу, що є необхідною умовою при визначенні його теплоти згоряння розробленим методом на основі вимірювання температури спалювання.Розроблений лабораторний стенд для експериментальних досліджень методу вимірювання теплоти згоряння природного газу за його температурою спалювання. Експериментально досліджено вплив якісного і кількісного складу газових сумішей на температуру полум'я досліджуваного газу за різних значень витрати газу і зміни умов його згоряння.Експериментальним шляхом здійснено вимірювання фактичної температури полум'я для умов лабораторного стенду і встановлено відмінність цієї температури полум'я від довідкових даних. Виявлено можливість вимірювання температури полум'я термоперетворювачами з захисними кожухами і врахування цього фактору при калібруванні засобу вимірювання теплоти згоряння природного газу.За результатами експериментальних досліджень обґрунтовано можливість реалізації пристрою експрес-контролю теплоти згоряння природного газу шляхом використання інформативного параметра – температури згоряння досліджуваних газів.Розглянуто прикладні аспекти застосування вимірювального контролю теплоти згоряння в сучасних лічильниках природного газу, які стосуються застосуванням в них елементів SMART-технологій.Розглянуто результати метрологічних досліджень розробленого методу вимірювання теплоти згоряння природного газу. Проведений метрологічний аналіз методу визначення теплоти згоряння природного газу на базі застосування теорії похибок і концепції невизначеності, який обґрунтовує можливість практичного застосування цього методу за місцем газоспоживання.^UThe paper analyzed current state of the scientific, regulatory and technical means for measuring the heat of combustion of natural gas.The concept of the heat of combustion of natural gas was studied. The direct and indirect methods for measuring the heat of combustion of natural gas, as well as the technical means for implementing these methods under laboratory conditions and when carrying out express control of the natural gas quality at consumers' places of residence were considered. The modern domestic and foreign regulatory framework for determining the heat of combustion of natural gas was evaluated. It was shown that the measurement of the heat of combustion of natural gas at the place of its consumption is a necessary component to improve the accuracy of natural gas consumption metering and can be implemented.The conducted analysis was used to substantiate the relevance and appropriateness of improving the methods and means for measuring the heat of combustion of natural gas at the place of its consumption. The tasks to be solved were formulated and the directions of the thesis studies were grounded.The theoretical studies of the process of measuring the heat of combustion of natural gas based on the use of the temperature of combustion of natural gas as the main measured informative parameter were carried out. The factors influencing the temperature of gas combustion were examined.The computer modeling was utilized to examine the influence of the studied gas humidity and influence of the ambient air humidity on the results of measurement of the heat of combustion of natural gas.A similar method was used to investigate the relationship between the physical characteristics and composition of natural gas and its heat of combustion when measuring the gas flow rate with the help of the face orifice transducers.The influence of the gas density and nitrogen content on the adiabatic exponent and gas expansion factor when measuring the flow rate with the help of the face orifice as a part of the gas burner and subsequent influence of the heat of combustion of natural gas under these conditions on the determination results were studied.The mathematical model for the relationship between the heat of combustion of natural gas and its combustion temperature during the combustion of gas-air mixtures with various qualitative compositions and different volumetric ratios was obtained on the basis of the results of the theoretical and experimental studies.The relationships between the heat of combustion of natural gas and its thermophysical characteristics provided that the flow-rate measuring face orifice transducers are used as a part of the gas combustion device were obtained. It allowed studying the influence of the composition of natural gas on the informative parameters of the tool for measuring the heat of combustion of natural gas.An algorithm for determining the compressibility factor of biogas, which is considered to be a pre-requisite when measuring its heat of combustion by means of the developed method based on the measurement of the combustion temperature, was worked out and studied metrologically.A laboratory bench was worked out for experimental studies of the method for measuring the heat of combustion of natural gas according to its combustion temperature. The influence of the qualitative and quantitative composition of the gas mixtures on the flame temperature of the studied gas at different values of the gas flow rate and changes in the conditions of its combustion was studied experimentally.The actual flame temperature was measured experimentally for the conditions of the laboratory bench and the difference between this flame temperature and reference data was established. The possibility of measuring the flame temperature by thermal transducers with protective casings and taking this factor into account when calibrating the tool for measuring the heat of combustion of natural gas was detected.The possibility of implementation of the device for express control of the heat of combustion of natural gas with the help of the informative parameter such as the temperature of combustion of the studied gases was substantiated on the basis of the results of the experimental studies.The applied aspects of the use of measuring control of the heat of combustion in modern gas meters were considered. They relate to the utilization of the SMART-technology elements.The results of the metrological studies of the developed method for measuring the heat of combustion of natural gas were considered.The metrological analysis of the method for determining the heat of combustion of natural gas based on the application of the theory of errors and concept of uncertainty, which substantiates the possibility of practical application of this method at the place of gas consumption, was carried out.