Підвищення достовірності обліку газу шляхом індивідуального градуювання ультразвукових лічильників газу

Abstract

UA: У статті досліджено можливості підвищення достовірності обліку природного газу через застосування індивідуального градуювання ультразвукових лічильників. Показано, що наявна практика повірки та калібрування не враховує індивідуальних метрологічних характеристик конкретного приладу, що може призводити до додаткових втрат або перекручень обліку. Проаналізовано технічні особливості ультразвукових лічильників газу, які допомагають реалізувати програмне градуювання з використанням багатоточкової апроксимації похибок. Запропоновано математичні моделі корекції похибки, зокрема з використанням постійного коефіцієнта, поліномів ІІ–IV порядку та кусковолінійної апроксимації. Наведено результати експериментальних досліджень і розрахунок середньозважених похибок. Доведено, що індивідуальне градуювання дає змогу знизити невизначеність обліку та забезпечити метрологічну справедливість між постачальником і споживачем газу.

EN: The article investigates the possibilities of improving the accuracy and reliability of natural gas metering through the implementation of individual calibration (graduation) of ultrasonic gas meters. It is emphasized that conventional verification and calibration practices typically do not take into account the specific metrological behavior of each individual device, which may lead to deviations in gas flow accounting and financial discrepancies. The study provides a comprehensive analysis of commercially available ultrasonic gas meters, highlighting their suitability for precise correction using software-based calibration methods. A comparative overview of regulatory and technical requirements is provided based on Ukrainian and international standards, including ISO 17089 and OIML R 137. Different calibration methodologies were applied to real measurement data obtained from an ultrasonic gas meter of size G650. These methods include constant coefficient correction, second-, third-, and fourth-order polynomial approximations, as well as piecewise linear interpolation. The experimental section presents the procedure for determining the initial metrological characteristics, computing the weighted mean error (WME), and applying each correction model. Graphs and comparative results demonstrate the improvement in meter accuracy after graduation. It was found that the piecewise linear approximation method most accurately reflects the error distribution across the entire flow range, while polynomial methods offer computational efficiency with reasonable accuracy. The analysis confirms that individual graduation significantly reduces the measurement uncertainty and ensures high metrological fidelity in gas consumption monitoring. Such procedures are increasingly relevant for commercial metering points, especially under rising energy prices and strict regulatory conditions. The paper concludes that although not mandatory under current Ukrainian legislation, individual calibration is a highly effective and practical tool to achieve fair and transparent gas trade between suppliers and consumers.