Проаналізовано технічні і метрологічні характеристики відомих вітчизняних витратовимірювальних установок для метрологічного дослідження побутових лічильників газу. Встановлено, що всі відомі установки є стаціонарними і потребують демонтажу лічильників під час діагностування і повірки, а як робоче середовище при цьому використано повітря. Сформульовано техніко-метрологічні засади побудови мобільних установок для бездемонтажного діагностування побутових лічильників із використанням природного газу. Розроблено математичну модель, функціональну схему і метрологічну модель мобільної установки. Розглянуто особливості практичної реалізації діагностувальної установки, алгоритм роботи якої захищений Деклараційним патентом України на корисну модель.

Обгрунтовано актуальність проведення метрологічних досліджень витратовимірювальних перевірочних установок (ПУ) для випробування побутових лічильників газу (ПЛГ). Розроблено функціональну схему ПУ метрологічних характеристик ПЛГ. Наведено математичну модель її функціонування. На базі функціональної схеми та математичної моделі установки розроблено структурну метрологічну модель, що містить основні складові похибки ПУ та взаємозв'язок між ними. Розглянуто характер та алгоритми розрахунку числових значень кожної зі складових досліджуваних похибок. З використанням теорії вірогідності у ході оцінки метрологічних характеристик досліджено й обчислено сумарну похибку ПУ. У процесі дослідження підтверджено можливість практичного застосування установки для визначення метрологічних характеристик ПЛГ без їх демонтажу з використанням природного газу як робочого середовища.

Проведено експериментальні дослідження торцевих сопел, які входять в склад установки для дослідження побутових лічильників газу по місцю експлуатації. Визначено значення комплексного коефіцієнта витрати для трьох торцевих сопел, як функцій від числа Рейнольдса. Здійснено апроксимацію комплексного коефіцієнта витрати від числа Рейнольдса, що надає можливість проводити вимірювання витрати газу з використанням торцевих сопел на повітрі і природному газі. Проведено метрологічний аналіз одержаних результатів, який підтвердив можливість використання торцевих сопел в установках для дослідження побутових лічильників газу.

Вперше одержано закономірності зміни комплексного коефіцієнта витрати торцевих звужувальних пристроїв (ЗП), який об'єднує коефіцієнт витрати, коефіцієнт розширення робочого середовища та конструктивні параметри ЗП, як функцію від числа Рейнольдса, що дозволяє підвищити точність вимірювання витрати газу із застосуванням торцевих ЗП. Вдосконалено математичні моделі для визначення втрат тиску та зміни температури у разі протікання газу у під'єднувальних трубопроводах з урахуванням їх конструктивних параметрів за умови вимірювання витрати торцевими ЗП, що дозволяє здійснювати визначення параметрів потоку газу на заданій відстані від ЗП. Набула подальшого розвитку методологія передавання одиниць об'єму й об'ємної витрати газу за умов функціонування торцевих ЗП як первинних перетворювачів витрати газу за зміни виду робочого середовища, що дозволяє проведення діагностування побутових лічильників газу (ПЛГ) на природному газі за умов експлуатації без їх демонтажу. Вперше на основі виконаного метрологічного аналізу обгрунтовано можливість використання торцевих ЗП як первинних перетворювачів у зразкових засобах для вимірювання витрати природного газу, що дозволяє створювати на їх базі установки для діагностування ПЛГ.

Запропоноване рішення установки для вимірювання витрати газу на базі торцевих звужувальних пристроїв. Проведено експериментальні дослідження з визначення комплексного коефіцієнта витрати застосовуваних в установці торцевих звужуючих пристроїв. Виконано метрологічні дослідження установки для вимірювання витрати газу шляхом визначення стандартних невизначеностей складових сумарної невизначеності та розроблена її метрологічна модель.

Проведений аналіз сучасного стану метрологічних досліджень побутових лічильників газу по місцю експлуатації. Сформульовано технічні засади побудови установок для діагностування побутових лічильників газу. Наведені результати експериментальних досліджень стабільності тиску будинкової газової мережі та обєрунтована можливість її використання як джерела витрати під час діагностування побутових лічильників газу.

Розглянуто можливість застосування методу змінного перепаду тиску під час вимірювання витрати газу за умов діагностування побутових лічильників газу. Запропоноване застосування поправкового коефіцієнту для розрахунку коефіцієнта розширення робочого середовища в торцевих звужувальних пристроях при зміні виду робочого середовища (повітря-природний газ). Наведені результати моделювання значень коефіцієнта розширення і поправкового коефіцієнта розширення під час вимірювання витрати торцевими звужувальними пристроями.

Розроблено пристрій для прецизійного вимірювання різниці температур на базі терморезисторів. Розглянуто запропоновану методологію вимірювання різниці температур та її практичну реалізація. Наведено структурну схему розробленого пристрою для прецизійного вимірювання різниці температур на базі терморезисторів. Викладено особливості методики калібрування пристрою і наведено результати його метрологічних досліджень на базі теорії невизначеності у вимірюваннях.

Розроблено лабораторний стенд для експериментального визначення гідравлічних витратних характеристик нестандартних звужувальних пристроїв. Наведено результати експериментальних досліджень із застосуванням лабораторного стенду. Проведений метрологічний аналіз одержаних результатів експериментальних досліджень для торцевого сопла з діаметром вихідного отвору 1,5 мм.

Описано дистанційну багатоканальну вимірювальну лабораторію, яка не потребує для доступу додаткового клієнтського програмного забезпечення та дозволяє здійснювати вимірювання та керування різними технологічними параметрами та їх метрологічну оцінку з відеотрансляцією процесу вимірювання/керування в реальному часі через Інтернет.

Розглянуто актуальні проблеми дослідження втрат природного газу у газопровідних мережах. Розроблено віртуальну лабораторію для моделювання процесу вимірювання витрати природного газу у замірній ділянці газопроводу. Віртуальна лабораторія дозволяє застосовувати дистанційні технології для заочної форми навчання та самостійної роботи студентів.