ITVI20120229A1 - Sistema di misurazione della portata di un gas e impiego di detto sistema di misurazione in un metodo per determinare l'errore di un misuratore di flusso durante il normale funzionamento senza scollegarlo dalle tubazioni - Google Patents

Description

SISTEMA DI MISURAZIONE DELLA PORTATA DI UN GAS E IMPIEGO DI DETTO SISTEMA DI MISURAZIONE IN UN METODO PER DETERMINARE L'ERRORE DI UN MISURATORE DI FLUSSO DURANTE IL NORMALE FUNZIONAMENTO SENZA SCOLLEGARLO DALLE TUBAZIONI.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un sistema di misurazione della portata di un gas in condotte chiuse con il metodo dei traccianti non radioattivi.

Il suddetto sistema di misurazione à ̈ particolarmente adatto a venire impiegato in un metodo per determinare l'errore di indicazione di misuratori di flusso, in particolare dei contatori degli impianti di misura inseriti nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale. Com'à ̈ noto, la misura effettuata dai contatori per il gas naturale viene utilizzata per ottimizzare le prestazioni delle reti di trasporto e/o distribuzione oppure ai fini della fatturazione con valenza legale della quantità erogata alle utenze finali.

Le disposizioni legali e/o normative in vigore nei vari Paesi fissano dei limiti per l'errore di misura ammissibile in un contatore per il gas naturale.

A titolo di esempio, la Direttiva Europea 2004/22/CE prescrive che il suddetto errore debba essere compreso tra l 1 % ed il 3% al momento del collaudo in fabbrica del contatore prima dell'immissione nel mercato.

Il documento OIML 2CD R 137-1 & -2 indica, per le verifiche in esercizio, il doppio dei predetti valori.

In ogni caso, i suddetti limiti sono stabiliti al fine di assicurare un livello minimo di trasparenza:

- nelle attività di ottimizzazione delle prestazioni delle reti di trasporto e/o distribuzione del gas finalizzate ad evitare il rischio di lasciare senza gas o con pressioni troppo basse intere aree del territorio, e

- negli scambi commerciali per evitare il rischio di misurazioni di quantità di gas erogato inferiori alla quantità reale, che causerebbero un danno economico al distributore, oppure di misurazioni di quantità superiori, che causerebbero un danno economico all'utenza.

Tuttavia, durante l'utilizzo del contatore, il suo errore di misura tende ad aumentare, arrivando potenzialmente a superare i limiti comunemente ammissibili, sia per l'inevitabile deterioramento e/o invecchiamento d’uso, sia per possibili effetti di installazioni in campo effettuate non a regola d’arte, sia per effetto di agenti atmosferici. Si rende pertanto necessario controllare il contatore sia alla prima messa in esercizio che successivamente a cadenze periodiche, al fine di verificare che l'errore di misura effettivo rientri entro i limiti ammessi e, ove ciò non si riscontrasse, poter intraprendere appropriate azioni correttive.

Un metodo di verifica noto prevede di smontare il contatore dal gruppo di misura e di effettuare il controllo del contatore in fabbrica. Questo metodo presenta l'inconveniente di richiedere la sostituzione del contatore con un altro contatore già controllato e, pertanto, comporta elevati costi sia di manodopera che per la relativa gestione. Inoltre, durante la sostituzione del contatore negli impianti di misura sprovvisti di una seconda linea di misura in parallelo, à ̈ necessario sospendere temporaneamente l'erogazione del gas, con l'inconveniente di causare sbilanciamenti nelle reti di trasporto e/o distribuzione e notevoli disagi all'utenza.

Un ulteriore inconveniente di questo metodo à ̈ il fatto che esso non permette di controllare l'errore del contatore una volta installato, che potrebbe essere superiore rispetto all'errore determinato in fabbrica, a causa della differenza tra le condizioni presenti in laboratorio e le condizioni di installazione in campo effettuate non a regola d’arte. Un ulteriore metodo noto per la verifica di un contatore à ̈ quello di prevedere nell’impianto la possibilità di installare, per le operazioni di verifica, un secondo contatore di riferimento in serie con il contatore da verificare, in modo da poter confrontare le due misure.

Questo metodo presenta l’inconveniente di aumentare la complessità dell'impianto, in quanto impone di configurare le tubazioni della sezione di misura in modo che consentano di collegare in serie i due misuratori solo durante l’attività di verifica, con un inevitabile aumento degli oneri di investimento iniziali.

I suddetti inconvenienti vengono superati provvedendo alla verifica delle prestazioni metrologiche del contatore direttamente presso il sito di installazione ed alle condizioni effettive di installazione, ricorrendo alla misura del flusso nelle condotte chiuse attraverso principi noti basati sull'iniezione di un gas tracciante nel condotto in cui fluisce il gas naturale, definiti nella normativa ISO 2975/1.

II gas tracciante si miscela con il gas naturale e può venire rilevato tramite un sistema di misurazione esterno opportunamente calibrato, permettendo di risalire alla portata del gas naturale.

Si comprende che questo sistema di misurazione può venire collegato in corrispondenza di attacchi predisposti sul condotto, che permettono di collegare e scollegare il sistema stesso senza bisogno di sospendere l'erogazione del gas.

Un primo dei suddetti metodi prevede l'impiego di un gas tracciante con isotopi radioattivi.

Impiegando sensori di radioattività, si provvede a misurare il tempo che il gas impiega a transitare lungo un tratto di condotto rettilineo di sezione predefinita.

Noti la sezione e la lunghezza del tratto predefinito ed il tempo di percorrenza del gas tracciante radioattivo à ̈ possibile calcolare la portata di volume del gas.

Il suddetto metodo presenta l'inconveniente di richiedere l'impiego di un gas tracciante radioattivo, il quale à ̈ potenzialmente pericoloso. Ne consegue che à ̈ necessario impiegare particolari misure di sicurezza sia durante l’uso sia durante il trasporto per raggiungere il luogo di installazione, che rendono questo metodo particolarmente costoso.

Un ulteriore inconveniente di questo metodo à ̈ legato all’onere ed alla complessità delle autorizzazioni connesse all’uso ed al trasporto di sostanze radioattive.

Inoltre, il metodo richiede la presenza di un tratto rettilineo di condotto con sezione interna nota, che non à ̈ sempre disponibile negli impianti di misura esistenti.

Un ulteriore metodo noto basato sull'impiego di un gas tracciante prevede di iniettare il gas tracciante nel gas naturale, estrarre un campione della miscela dei due gas a valle del punto di iniezione e misurare la concentrazione del gas tracciante nella miscela, dalla quale à ̈ possibile risalire alla portata del gas naturale che fluisce nel condotto.

Rispetto al metodo precedente, questo metodo consente di impiegare gas traccianti inerti, evitando gli inconvenienti sopra menzionati relativi ai gas traccianti radioattivi.

Tuttavia, la precisione di misura ottenuta con questo metodo dipende dalle precisioni delle misure di tutti i parametri del processo tra cui la concentrazione e la quantità di gas tracciante iniettato, le quali non sono semplici da effettuare.

In particolare, affinché la verifica sia efficace, à ̈ necessario garantire che l'errore massimo del sistema di misurazione sia inferiore all'errore massimo ammesso per il contatore.

È pertanto necessario che il sistema di misurazione sia in grado di determinare con elevata precisione sia la quantità di gas tracciante iniettato, sia la sua concentrazione nel gas naturale.

Questo requisito à ̈ ulteriormente complicato dal fatto che la quantità di gas tracciante iniettato dev'essere molto ridotta rispetto alla portata del gas naturale, sia per non alterare il contenuto energetico del gas naturale, normalmente stabilito da disposizioni delle autorità preposte, sia per limitare l'uso del gas tracciante, il quale presenta un costo non trascurabile.

Evidentemente, minore à ̈ la percentuale di gas tracciante iniettato, maggiore à ̈ la difficoltà ad ottenere misure accurate.

Ne consegue che il metodo sopra descritto presenta l'inconveniente di non consentire misurazioni sufficientemente precise da renderle idonee alla verifica dei contatori del gas naturale.

La presente invenzione si prefigge di superare tutti gli inconvenienti sopra menzionati appartenenti all'arte nota.

In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione realizzare un sistema di misurazione della portata di un gas di base che defluisce in un condotto, in particolare gas naturale, il quale consenta di verificare l'errore di misura di un contatore inserito nel condotto senza necessità di smontarlo dalle tubazioni e/o di interrompere l'erogazione del gas all'utenza.

È altresì scopo dell'invenzione che il suddetto sistema di misurazione consenta di ottenere una precisione superiore rispetto a quella consentita dai sistemi di tipo noto ad esso equivalenti.

È un altro scopo dell'invenzione che il sistema di misurazione presenti un costo inferiore rispetto ai sistemi di tipo noto, a parità di precisione ottenuta.

È non ultimo scopo dell'invenzione che il sistema di misurazione sia più sicuro e più facilmente applicabile rispetto ai sistemi basati sull'uso di traccianti radioattivi.

I suddetti scopi sono ottenuti da un sistema di misurazione della portata di gas realizzato in accordo con la rivendicazione 1.

I suddetti scopi sono altresì raggiunti da un metodo per determinare l'errore di un misuratore di flusso disposto lungo un condotto, in accordo con la rivendicazione 15.

Ulteriori caratteristiche di dettaglio del sistema di misurazione e del relativo metodo dell'invenzione vengono date nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, l'elevata precisione, il costo ridotto e l'assenza di rischi del sistema di misurazione dell'invenzione rendono il sistema stesso idoneo all'impiego nella verifica dell'errore dei contatori di gas naturale installati negli impianti di misura dei sistemi di reti di trasporto e/o distribuzione.

I suddetti scopi e vantaggi, assieme ad altri che verranno menzionati in seguito, saranno evidenziati durante la descrizione di una preferita forma esecutiva dell'invenzione che viene data, a titolo indicativo ma non limitativo con riferimento alle tavole di disegno allegate, dove: - la fig. 1 rappresenta schematicamente il sistema di misurazione dell'invenzione;

- le figg. 2 e 3 rappresentano un particolare del sistema di misurazione dell'invenzione, in due diverse condizioni operative; - la fig. 4 rappresenta un dettaglio ingrandito della fig. 3.

II sistema di misurazione dell'invenzione, indicato in fig. 1 complessivamente con il riferimento 1, consente la misurazione della portata di un gas di base che fluisce lungo un condotto 2 ad una pressione predefinita verso un'utenza finale 22, o verso un’ulteriore estensione 23 della rete di arrivo, o verso una rete di distribuzione 24.

Come si vedrà più oltre, il sistema di misurazione 1 à ̈ particolarmente adatto a venire impiegato per verificare l'errore di un misuratore di flusso 17 disposto lungo il condotto 2, in particolare quando il gas di base à ̈ gas naturale ed il misuratore di flusso 17 à ̈ un contatore per gas.

È peraltro evidente che il sistema di misurazione 1 può venire impiegato per la misura della portata di un qualsivoglia gas di base oltre al gas naturale.

Come si vede dalla fig. 1 , il sistema di misurazione 1 comprende un gruppo di alimentazione 3 che fornisce una portata di un gas secondario a determinate condizioni termodinamiche di alimentazione, il quale contiene il gas tracciante in una frazione predefinita e, preferibilmente, determinata con alta precisione.

Poiché la suddetta precisione cresce aM'aumentare della frazione del gas tracciante nel gas secondario, la suddetta frazione del gas tracciante à ̈ preferibilmente elevata, ancor più preferibilmente superiore al 95%.

Preferibilmente ma non necessariamente, il suddetto gruppo di alimentazione 3 comprende una bombola 3a nella quale à ̈ contenuto il gas secondario, ad una pressione superiore rispetto a quella presente nel condotto 2.

La bombola 3a à ̈ associata ad un regolatore di pressione 3b che riduce la pressione del gas secondario al valore richiesto dal sistema di misurazione 1 .

Il gruppo di alimentazione 3 à ̈ collegato al condotto 2 tramite un condotto di alimentazione 4 che immette il gas secondario nel condotto 2 in corrispondenza di un punto di iniezione 5 e che, preferibilmente, comprende un'elettrovalvola 19 comandata da un'unità di elaborazione 10.

Preferibilmente, l'elettrovalvola 19 Ã ̈ collegata direttamente al rubinetto di intercettazione 5a del punto di iniezione 5 del condotto 2. Il sistema di misurazione 1 comprende inoltre un gruppo di misura 6 per determinare la portata di gas secondario che fluisce nel condotto di alimentazione 4.

Una volta iniettato il gas secondario si miscela con il gas di base.

Una porzione della suddetta miscela viene estratta tramite un condotto di prelievo 7 comunicante con il condotto 2 in corrispondenza di un punto di prelievo 8, disposto a valle del punto di iniezione 5 secondo la direzione di deflusso X del gas di base.

Preferibilmente, il condotto di prelievo 7 comprende un'elettrovalvola 20, anch'essa comandata dalla suddetta unità di elaborazione 10. La miscela estratta viene inviata ad un dispositivo di rilevazione 9 in grado di determinare la concentrazione del gas tracciante nella miscela.

I dati sulla portata di gas secondario e sulla concentrazione del gas tracciante nella miscela vengono forniti all'unità di elaborazione 10 che effettua il calcolo della portata del gas di base.

II risultato del calcolo viene reso disponibile ad un operatore mediante mezzi di visualizzazione 10a, che possono essere integrati nell'unità di elaborazione 10 oppure separati e/o remoti.

Secondo l'invenzione, il condotto di alimentazione 4 comprende un ugello 11 provvisto di un tratto convergente che termina con una sezione di gola 11a di area minima e che à ̈ preferibilmente seguito da un tratto divergente.

Inoltre, il gruppo di misura 6 comprende un gruppo sensori 12a, 12b per rilevare il parametri termodinamici del gas secondario corrispondenti alle condizioni termodinamiche di alimentazione.

Preferibilmente, il suddetto gruppo sensore comprende un sensore di pressione 12a ed un sensore di temperatura 12b del gas secondario disposti a monte del ugello 11 , in una posizione in cui l'energia cinetica del gas à ̈ sostanzialmente trascurabile rispetto alla sua entalpia.

Il gruppo di misura 6 comprende anche mezzi 13 per il calcolo della portata di gas secondario introdotto in funzione dei suddetti parametri termodinamici e dell'area minima predefinita deH'ugello 11 nell'ipotesi che il gas secondario raggiunga la velocità del suono in corrispondenza della sezione di gola 11a.

L'invenzione prevede di predisporre il gruppo di alimentazione 3 in modo da generare condizioni di moto sonico del gas secondario in corrispondenza della sezione di gola 11a dell'ugello 11.

Com'à ̈ noto dalla termodinamica dei fluidi, la velocità del suono di un dato gas in corrispondenza della sezione di gola di un ugello dipende soltanto dall'energia del gas a monte della sezione di gola, mentre à ̈ indipendente dalle condizioni termodinamiche a valle della gola e quindi anche dalla pressione ivi presente.

Pertanto, la portata del gas secondario e, quindi, del gas tracciante che fluiscono nel ugello 11 in regime di moto sonico può essere stabilita con minore incertezza rispetto a quanto ottenibile con i metodi di misura di tipo noto in quanto, in presenza di moto sonico, essa dipende dalle sole condizioni termodinamiche di alimentazione del gas secondario e dall'area della sezione di gola 11a, mentre à ̈ del tutto indipendente dalle condizioni termodinamiche in corrispondenza del punto di iniezione 5.

Preferibilmente, il gruppo di alimentazione 3 comprende una bombola 3a ad una pressione sufficientemente alta rispetto alla pressione del gas di base, tale da consentire il raggiungimento della velocità sonica nella sezione di gola 11a.

È quindi possibile agire sul regolatore di pressione 3b fino ad ottenere condizioni di moto sonico.

Preferibilmente, il gas secondario viene preriscaldato a monte del regolatore di pressione 3b tramite un preriscaldatore 25, in modo tale che la sua temperatura nel punto di iniezione sia prossima alla temperatura del gas naturale che fluisce nel condotto 2, la quale può venire rilevata da strumentazioni incorporate o associate al misuratore 17.

Vantaggiosamente, il suddetto preriscaldamento consente di evitare che un'eccessiva riduzione della temperatura del gas secondario, dovuta all’effetto Joule Thompson conseguente alla riduzione di pressione attraverso il regolatore di pressione 3b, causi fenomeni di condensazione del gas stesso.

Poiché la velocità sonica nella sezione di gola 11a dell'ugello 11 à ̈ correlata a condizioni fisiche di esercizio determinabili facilmente e con elevata precisione, il suddetto sistema di misurazione 1 consente di determinare la portata del gas secondario e, conseguentemente, del gas di base, in modo più preciso rispetto ai sistemi di misurazione equivalenti di tipo noto, raggiungendo quindi uno scopo dell'invenzione.

Preferibilmente, il sistema di misurazione 1 comprende anche un sensore di pressione 14 configurato per rilevare la pressione del gas secondario nella sezione di gola 11a dell'ugello 11.

Il sensore di pressione 14 à ̈ operativamente associato aM'unità di elaborazione 10, la quale à ̈ configurata per verificare il raggiungimento della velocità sonica nella sezione di gola 11a.

Questa verifica avviene verificando che il rapporto tra la pressione all’entrata del’ ugello 11, rilevata dal corrispondente sensore 12a, e la pressione nella gola 11a sia superiore alla soglia minima che determina l'instaurarsi del regime sonico con il gas secondario effettivamente utilizzato.

Vantaggiosamente, la verifica appena descritta garantisce che la misura della portata del gas secondario avvenga nelle condizioni soniche, a vantaggio dell'affidabilità e della precisione del sistema. Tale verifica consente, tra l'altro, di evitare di effettuare la misura durante il regime transitorio immediatamente successivo all'iniezione del gas secondario nel condotto 2, durante il quale i relativi parametri di processo, quali temperatura e pressione, utilizzati per il calcolo della portata del gas secondario non sono stabili.

Per tale motivo, l'unità di elaborazione 10 à ̈ preferibilmente configurata per calcolare la portata del gas di base non prima che si siano stabilizzati tutti i parametri di processo, in particolare la portata del gas secondario.

Questa stabilizzazione indica che il gas secondario ha raggiunto una condizione sonica stabile nella sezione di gola 11a.

Per quanto concerne la suddetta soglia minima di pressione del gas secondario che determina il moto sonico, preferibilmente essa viene determinata sperimentalmente in campo nel modo precisato più oltre, così da riflettere le caratteristiche dello specifico gas secondario impiegato.

Va infatti precisato che le formule normalmente impiegate si riferiscono al gas ideale, mentre i gas secondari utilizzati nel sistema dell'invenzione non sono gas ideali.

Si comprende pertanto che la suddetta determinazione sperimentale della soglia minima di pressione consente di rilevare con precisione l'effettivo raggiungimento della velocità critica nella sezione di gola 11a.

Per quanto concerne il dispositivo di rilevazione 9 della concentrazione del gas tracciante nella miscela prelevata, esso à ̈ preferibilmente di tipo ottico atto a fornire direttamente, con metodologie note, la concentrazione molare del gas tracciante stesso, cioà ̈ la percentuale di moli del gas tracciante rispetto al numero totale di moli della miscela.

In particolare, il dispositivo di rilevazione 9 comprende un emettitore ottico che produce un fascio luminoso comprendente una frequenza che viene assorbita dal gas tracciante in misura dipendente dalla presenza di quest'ultimo nella miscela.

Il dispositivo di rilevazione 9 comprende inoltre un rilevatore che riceve la frazione della suddetta componente luminosa che non viene assorbita.

L'emettitore ed il rilevatore sono operativamente connessi a mezzi di controllo 9a, configurati per calcolare, tramite algoritmi noti, la concentrazione del gas tracciante nella miscela a partire dalla suddetta frazione non assorbita.

Per quanto concerne il gas tracciante, esso à ̈ preferibilmente anidride carbonica (CO2).

Vantaggiosamente, l'anidride carbonica à ̈ particolarmente adatta a venire impiegata come gas tracciante.

Infatti, essa à ̈ un gas inerte e, pertanto, non presenta rischi per la sicurezza, raggiungendo così uno degli scopi dell'invenzione.

In particolare, l'uso dell'anidride carbonica consente di collegare il sistema di misurazione 1 ad un impianto di distribuzione del gas naturale, senza rischi per l'utenza 22.

Inoltre, in quanto gas inerte, l'anidride carbonica non deteriora le varie parti del sistema di misurazione 1.

Ancora vantaggiosamente, alle condizioni di pressione tipiche degli impianti di distribuzione del gas naturale, l'anidride carbonica presenta una temperatura di liquefazione estremamente bassa.

Questo evita che il gas tracciante condensi durante il processo di misurazione, come invece avviene con altri gas come ad esempio il vapor acqueo, a discapito dell'affidabilità della misura.

Per quanto concerne l'emettitore ottico, esso à ̈ preferibilmente un laser accordabile in frequenza nella regione spettrale del vicino infrarosso (NIR).

L'impiego di un laser del tipo appena menzionato si adatta particolarmente bene a misurare la concentrazione dell'anidride carbonica, la cui molecola presenta alcune ben definite bande di assorbimento della radiazione nella suddetta regione spettrale.

Pertanto, il laser NIR consente, vantaggiosamente, una misura molto precisa, veloce, non invasiva e non a contatto, utilizzando analizzatori ottici che adottano tecniche di spettroscopia di assorbimento, Tali analizzatori di elevata precisione presentano costi più contenuti rispetto ad analizzatori di pari potenzialità che utilizzano tecniche non ottiche, raggiungendo così lo scopo di limitare il costo del sistema di misurazione 1.

A titolo puramente indicativo, una tecnica ottica utilizzante laser accordabili in frequenza che permette di raggiungere precisioni molto elevate nella misura di concentrazione à ̈ la spettroscopia denominata “di cavità ring down†.

Evidentemente, varianti esecutive dell'invenzione possono impiegare qualsivoglia analizzatore, purché consenta di misurare la concentrazione del gas tracciante nel gas di base in modo sufficientemente preciso e veloce.

Preferibilmente ma non necessariamente, il condotto di prelievo 7 comprende una o più valvole di sfiato 15, 16.

Vantaggiosamente, le suddette valvole di sfiato 15, 16 consentono di svuotare rapidamente il gas contenuto nel condotto di prelievo 7, evitando che il suddetto gas debba venire scaricato attraverso il dispositivo di rilevazione 9.

Vantaggiosamente, questo consente sia di ridurre il tempo di stabilizzazione dei dati di processo, sia di minimizzare l’inquinamento del sistema laser con miscele di gas che non siano quelle prelevate nel punto di prelievo 8, così da ridurre i tempi necessari per effettuare la misura.

Il depositante la presente invenzione ha verificato che il sistema di misurazione 1 sopra descritto consente di raggiungere precisioni di misura superiori rispetto a quelle che, tipicamente, vengono richieste per i contatori del gas naturale comunemente impiegati negli impianti di misura.

Infatti, l'errore del sistema di misurazione sopra descritto può arrivare a valori notevolmente inferiori rispetto a quelli normalmente accettati per i contatori del gas naturale, riportati ad esempio nella già citata Direttiva Europea 2004/22/CE o nel documento OIML 2CD R 137-1 & -2, quando applicabili.

Pertanto, si comprende che il sistema di misurazione 1 Ã ̈ adatto a venire impiegato per determinare l'errore di un contatore per il gas naturale.

È comunque evidente che il sistema di misurazione 1 può venire impiegato per determinare l'errore di un qualsiasi misuratore di flusso 17 collegato ad un condotto 2 in cui fluisce un qualsiasi gas di base. Per determinare l'errore di misura di un generico misuratore di flusso 17, ad esempio per il gas naturale, il sistema di misurazione 1 viene collegato al condotto 2 nel punto di iniezione 5 e nel punto di prelievo 8.

Preferibilmente, il suddetto collegamento viene effettuato utilizzando i rubinetti 5a ed 8a del condotto 2, rispettivamente per l'iniezione del gas secondario e per il prelievo della miscela, che consentono vantaggiosamente di collegare il sistema di misurazione 1 senza nessuna interferenza sull'utenza 22 e/o sulle reti 23 e/o 24.

Preferibilmente ma non necessariamente, il rubinetto di iniezione 5a viene collegato all'elettrovalvola 19 a mezzo del dispositivo di iniezione 26 mostrato in figura 2.

Il suddetto dispositivo di iniezione 26 include uno stelo tubolare 27 con un'estremità associabile al rubinetto di iniezione 5a, ad esempio tramite mezzi a vite 29.

Il dispositivo di iniezione 26 comprende inoltre una sonda di iniezione 28 per il gas secondario, scorrevolmente accoppiata allo stelo tubolare 27 in modo da poter venire infilata nel condotto 2 attraverso il rubinetto di iniezione 5a quando questo à ̈ aperto, come si vede in fig. 3.

La possibilità di far scorrere la sonda 28 consente di estrarla dallo stelo 27 in modo da disporla attraverso l’intero diametro del condotto 2, qualsiasi sia il diametro stesso.

Preferibilmente, il dispositivo di iniezione 26 incorpora l'elettrovalvola di iniezione 19 sopra menzionata ed un rubinetto a spillo 30.

L'assenza di perdite dal suddetto rubinetto a spillo 30 in posizione aperta con l'elettrovalvola 19 ed il rubinetto di iniezione 5a chiusi e con il lato opposto al rubinetto a spillo stesso in pressione à ̈ garanzia della tenuta interna sia della valvola 19 che del rubinetto 5a.

La tenuta interna delle due valvole 19 e 5a assicura che la misura della concentrazione del gas tracciante non venga alterata da perdite interne delle due valvole 19 e 5a.

Preferibilmente, la sonda di iniezione 28 presenta una pluralità di fori di immissione 31 distribuiti su una lunghezza pari al diametro interno del condotto 2.

Quando la sonda 28 viene inserita nel condotto 2, i suddetti fori di immissione 31 consentono di ottenere una distribuzione uniforme del gas secondario e, quindi, del gas tracciante, in tutta la massa del gas naturale che transita attraverso la sezione di iniezione del condotto 2. Preferibilmente, i fori di immissione 31 sono più fitti nel tratto della sonda 28 che viene disposta nella zona centrale del condotto 2 rispetto ai tratti più esterni, come si osserva in dettaglio in fig. 4.

La suddetta disposizione dei fori di immissione 31 consente di immettere una portata maggiore di gas tracciante in corrispondenza della zona centrale del condotto 2, dove il gas di base fluisce con maggior velocità, rispetto alla zona periferica, dove la velocità del gas di base à ̈ inferiore.

Vantaggiosamente, l'immissione del gas tracciante come appena descritto permette di distribuire la sua portata in modo proporzionale alla portata di gas di base che transita nei diversi punti del condotto, favorendo l'omogeneizzazione della miscela ottenuta.

Inoltre, preferibilmente, i fori di immissione 31 sono allineati su uno stesso fronte longitudinale della sonda 28 e sono disposti sul lato della sonda 28 rivolto a monte rispetto alla direzione di deflusso X del gas di base.

Vantaggiosamente, l'orientamento dei fori 31 verso la direzione di arrivo del gas di base favorisce la miscelazione del gas secondario, a causa della turbolenza presente nella corrispondente zona della sonda di iniezione 28.

Ancora preferibilmente, la sonda 28 presenta l’estremità inferiore 28a chiusa, così da assicurare che il gas secondario fuoriesca soltanto attraverso i fori di immissione 31.

Vantaggiosamente, la sonda di iniezione 28 sopra descritta assicura una distribuzione uniforme del gas secondario in tutta la massa del gas di base.

Questo vantaggio à ̈ particolarmente importante nelle applicazioni che non consentono di iniettare il gas secondario in corrispondenza di zone di turbolenza dell' impianto, ad esempio immediatamente a valle di un regolatore di pressione, dove l'uniforme miscelazione del gas secondario sarebbe favorita.

Preferibilmente, la sonda di iniezione 28 comprende un indicatore esterno 32 che permette di determinare l'orientamento dei fori di immissione 31 quando la sonda stessa à ̈ inserita nel condotto 2.

Per quanto concerne il prelievo della miscela di gas di base e di gas tracciante, viene preferibilmente impiegato un dispositivo di prelievo del tutto analogo al dispositivo di iniezione 26 sopra descritto, associabile al rubinetto di prelievo 8a del condotto 2.

Preferibilmente, a differenza del dispositivo di iniezione 26, la sonda del dispositivo di prelievo presenta i relativi fori per l’ingresso della miscela di gas più fitti in corrispondenza della periferia del condotto 2 che nella zona centrale e rivolti a monte rispetto alla direzione di deflusso X.

La sonda di prelievo sopra descritta assicura una maggiore affidabilità e precisione nella misura della concentrazione del gas tracciante, in quanto evita il rischio di ottenere una misura riferita ad una porzione limitata della suddetta miscela, che potrebbe essere diversa da quella di altre porzioni localizzate nel condotto a diversa distanza dalle pareti interne.

I suddetti dispositivi di iniezione e di prelievo consentono, vantaggiosamente, di collegare il sistema di misurazione 1 senza nessuna interferenza sull'utenza 22 e/o reti 23 e/o 24.

Una volta collegato il sistema di misurazione 1, Ã ̈ possibile avviare la procedura di misurazione.

È quindi possibile confrontare la misura della quantità di gas così ottenuta con quella contabilizzata dal misuratore di flusso 17, in modo da stabilire l'errore di quest'ultimo.

Vantaggiosamente, il suddetto metodo consente di effettuare la verifica senza necessità di interrompere l'erogazione del gas naturale all'utenza 22 e/o alle reti che seguono 23 e/o 24, né di smontare il misuratore di flusso 17 dal condotto 2.

Per quanto concerne il calcolo della portata di gas di base a partire dalla concentrazione del gas tracciante, occorre considerare che il gas secondario contiene generalmente, oltre al gas tracciante, una quota, seppur modesta, di altri gas che non vengono rilevati dal dispositivo di rilevazione 9.

Un ulteriore aspetto da considerare à ̈ il fatto che il gas di base può già contenere tra i suoi componenti una frazione di gas identico al gas tracciante, come accade ad esempio quando il gas di base à ̈ gas naturale ed il gas tracciante à ̈ anidride carbonica, la quale à ̈ già presente in una certa quantità nel gas naturale.

Evidentemente, nel calcolo della portata del gas di base à ̈ necessario tenere conto di entrambi i suddetti aspetti poiché, evidentemente, essi influenzano la concentrazione complessiva del gas tracciante nella miscela prelevata.

Pertanto, riferendo tutte le grandezze a predefinite condizioni termodinamiche di riferimento, come ad esempio quelle indicate nella norma europea EN 12405-1, si può facilmente dimostrare che, in condizioni di moto stazionario, la portata volumica QBi del gas di base in un determinato istante à ̈ esprimibile in funzione della portata volumica Qli del gas secondario iniettato nello stesso istante tramite la seguente formula:

C -Γ

Q» β,/<Χ>'-'Pi (1) C '-'Pi -C '-'B

dove CB à ̈ la concentrazione volumica di gas tracciante intrinsecamente presente nel gas di base a monte del punto di iniezione 5, C| à ̈ la concentrazione volumica di gas tracciante nel gas secondario e Cpi à ̈ la concentrazione volumica complessiva del gas tracciante nella miscela prelevata in corrispondenza del punto di prelievo 8, tutte riferite al suddetto stesso istante “i†.

Analogamente, la portata volumica Qpi complessiva della miscela che arriva al punto di prelievo 8, sempre alle condizioni termodinamiche di riferimento scelte e pari alla somma di QBi e di Q|i, Ã ̈ esprimibile con: QPÃŒQu<x>(2)

Γ -C

Si comprende che le suddette formule consentono di calcolare le portate volumiche rispettivamente del gas di base QBi e della miscela di gas di base e gas secondario Qpi in funzione della portata di gas secondario Q|i, che viene misurata mediante il gruppo di misura 6, e della concentrazione complessiva del gas tracciante Cpi, che viene misurata mediante il dispositivo rilevatore 9.

Come specificato in precedenza, le suddette grandezze con l'indice “i†, ivi compresa la concentrazione complessiva del gas tracciante CPi, sono tutte espresse alle condizioni di riferimento scelte e misurate nello stesso istante “i†in condizioni di moto stazionario.

Per quanto riguarda le concentrazioni CB e C| del gas tracciante rispettivamente nel gas di base e nel gas secondario, la prima può venire determinata come specificato più avanti, mentre la seconda à ̈ una caratteristica del gas secondario prescelto e, pertanto, si assume nota.

Si può dimostrare che le formule sopra citate valgono anche se, al posto delle concentrazioni volumiche, vengono sostituite le rispettive concentrazioni molari.

Pertanto, la procedura di calcolo appena illustrata può venire impiegata tal quale anche se il dispositivo di rilevazione 9 fornisce come dato in uscita una concentrazione molare anziché volumica, come nel caso di un analizzatore ottico del tipo sopra citato.

Generalmente, i dati forniti dai misuratori di flusso 17, in particolare nel caso di contatori per il gas naturale, non esprimono portate istantanee, bensì volumi transitati durante un certo intervallo di tempo Δti, generalmente di qualche secondo.

Pertanto, per poter confrontare i valori calcolati dal sistema di misurazione dell'invenzione mediante le formule precedenti con i volumi forniti dal misuratore di flusso 17, ricalcolati però alle condizioni di riferimento scelte, à ̈ necessario determinare i volumi di gas transitati, moltiplicando i valori delle portate desumibili dalle formule per ΔtÎ ̄e sommando i valori così ottenuti durante l'intero l’intervallo di misura che, come detto, à ̈ dell'ordine di alcuni minuti. Le formule precedenti (1) e (2) diventano quindi, rispettivamente:

c, -c

r,-∑a (1 ')

C, -C

VP= ∑Qu 1 x Ati(2')

E' comunque evidente che, in varianti esecutive dell'invenzione, il confronto tra la misura del dispositivo rilevatore 9 e la misura del misuratore di flusso 17 può venire effettuato su qualsivoglia parametro correlato alla portata del gas di base, non necessariamente sulla portata volumica o sul volume transitato in un certo intervallo di tempo.

Preferibilmente e come indicato in fig. 1, il punto di iniezione 5 ed il punto di prelievo 8 sono disposti rispettivamente a monte ed a valle del misuratore di flusso 17, secondo la direzione di deflusso X del gas naturale.

In questo modo, vantaggiosamente, il misuratore di flusso 17 favorisce la miscelazione uniforme del gas secondario al gas di base, in modo che la miscela estratta presenti una composizione identica a quella che fluisce nel condotto 2.

In questi casi, il volume di gas che attraversa il misuratore di flusso 17 durante l'intervallo di misura coincide con quello che arriva al punto di prelievo 8, quindi il volume contabilizzato dal misuratore di flusso viene confrontato con quello calcolato tramite l’equazione (2') sopra riportata nel medesimo intervallo di tempo.

E' tuttavia evidente che, in varianti esecutive dell'invenzione, il misuratore di flusso 17 può essere disposto a monte del punto di iniezione 5, nel qual caso il volume di gas che attraversa il misuratore di flusso 17 coincide con quello che arriva al punto di iniezione 5. In questi casi, il volume contabilizzato dal misuratore di flusso 17 viene confrontato con quello calcolato tramite l’equazione (1' ) nel medesimo intervallo di tempo.

Nel caso, infine, in cui il misuratore di flusso 17 sia disposto a valle del punto di prelievo 8, il volume di gas che attraversa il misuratore di flusso à ̈ pari a quello in arrivo al punto di prelievo 8, diminuito della quantità prelevata per essere inviata al dispositivo di rilevazione 9. Poiché la suddetta quantità prelevata à ̈ generalmente trascurabile rispetto a quella che attraversa il misuratore di flusso 17, essa può essere omessa dal calcolo e, pertanto, anche in questo caso può venire utilizzata l’equazione (2').

In ogni caso, si comprende che à ̈ possibile verificare le prestazioni metrologiche del misuratore di flusso 17 senza scollegarlo dal condotto 2.

Quando, come solitamente avviene, il sistema di misurazione 1 Ã ̈ disposto a valle di un gruppo di regolazione della pressione del gas naturale, il punto di iniezione 5 Ã ̈ preferibilmente disposto immediatamente a valle di un regolatore di pressione 18 appartenente al suddetto gruppo di regolazione.

In questo caso non à ̈ necessario utilizzare il dispositivo di iniezione 26, in quanto à ̈ possibile sfruttare la turbolenza presente a valle del regolatore per favorire la miscelazione del gas tracciante con il gas di base.

Preferibilmente, l'unità di elaborazione 10 à ̈ configurata per svolgere un'operazione di misura preliminare della concentrazione del gas tracciante contenuto intrinsecamente nel gas di base prima di iniziare l'iniezione del gas secondario nel condotto 2.

Come già spiegato in precedenza, la suddetta misura preliminare consente di tener conto della concentrazione intrinseca di gas tracciante nel successivo calcolo della concentrazione del gas iniettato.

In particolare, se il sistema viene impiegato per misurare la portata di gas naturale utilizzando anidride carbonica come gas tracciante, va considerato che la concentrazione volumica intrinseca CB dell'anidride carbonica nel gas naturale à ̈ un parametro che viene tenuto sotto controllo al fine di garantirne la stabilità nel tempo.

Vantaggiosamente, la suddetta stabilità permette di assumere che CB rimanga costante durante i pochi minuti richiesti per l'esecuzione della misura.

Preferibilmente, l'ugello 11 e le condizioni termodinamiche di alimentazione del gas secondario vengono predisposti in modo tale che la portata di gas secondario introdotto durante l'intervallo di misura sia non superiore a qualche unità percentuale della portata del gas di base, preferibilmente non superiore al 3%.

Vantaggiosamente, la limitata percentuale di gas secondario iniettata nel gas di base per un tempo limitato, dell’ordine di pochi minuti, evita alterazioni sensibili delle caratteristiche del gas di base stesso, che potrebbero ripercuotersi sull'utenza 22.

Ancora vantaggiosamente, il ridotto impiego del gas secondario consente di limitarne il consumo ed i relativi costi.

Preferibilmente, il gruppo di misura 6 e/o il dispositivo di rilevazione 9 vengono disposti in contenitori di protezione 33a, 33b atti a minimizzare gli effetti di variazioni della temperatura ambiente e delle eventuali radiazioni solari sui componenti, considerando che il sistema di misurazione dell’invenzione viene utilizzato in campo.

Vantaggiosamente, i suddetti contenitori di protezione 33a, 33b consentono di ridurre l’incertezza di misura dovuta ad effetti ambientali, come la temperatura e le radiazioni solari, aumentando quindi l'affidabilità e la precisione ed assicurando maggiore stabilità dei parametri di processo.

Operativamente, la procedura di misura inizia collegando il dispositivo 26 al rubinetto di iniezione 5a ed all’elettrovalvola 19, entrambi disposti in posizione di chiusura.

Si procede quindi al controllo dell'essenza di perdite dal rubinetto a spillo 30 in posizione di apertura.

Come già accennato in precedenza, se il gas secondario viene iniettato direttamente a valle di un regolatore di pressione 18, l’utilizzo del dispositivo di iniezione 26 à ̈ opzionale ed il controllo della perfetta tenuta interna della elettrovalvola 19 può venire effettuato con metodi alternativi noti.

Successivamente, il dispositivo di prelievo viene collegato al rubinetto di prelievo 8a e, dopo l'apertura di quest'ultimo rubinetto, la relativa sonda di prelievo viene posizionata nel condotto 2 in modo da interessare l'intero diametro di quest'ultimo e con i fori di prelievo orientati verso il gas in arrivo.

Successivamente, il sistema effettua preferibilmente un rilievo preliminare di concentrazione per individuare l'eventuale presenza del gas tracciante nel gas di base.

Per fare questo, l'elettrovalvola di prelievo 20 viene aperta in modo che una porzione del gas di base fluisca al dispositivo di rilevazione 9.

Il regolatore di pressione 21 consente di impostare la pressione di alimentazione corretta per il dispositivo di rilevazione 9.

Per giungere al dispositivo di rilevazione 9, il gas di base impiega un certo tempo, necessario affinché il gas precedentemente contenuto nel condotto di prelievo 7 fuoriesca attraverso il dispositivo di rilevazione 9.

Per ridurre questo tempo, le valvole di sfiato 15, 16 possono venire temporaneamente aperte, favorendo lo svuotamento rapido del condotto di prelievo 7 e la sua sostituzione con il gas di base.

Una volta eseguita la suddetta misurazione di concentrazione viene aperta l'elettrovalvola di iniezione 19, così da iniziare l'iniezione del gas secondario proveniente dal gruppo di alimentazione 3.

Dopo un certo periodo transitorio, durante il quale la portata del gas iniettato cresce progressivamente, il moto del gas secondario nella sezione di gola 11a dell'ugello 11 diventa sonico ed à ̈ possibile iniziare la misura.

Il raggiungimento del moto sonico viene segnalato quando il valore del rapporto tra la pressione rilevata a monte del ugello 11 dal sensore di pressione 12a e quella rilevata dal sensore 14 nella sezione di gola 11a à ̈ maggiore del valore di soglia menzionato in precedenza.

Preferibilmente, il suddetto valore di soglia viene dedotto sperimentalmente da una prova che verifica, a parità di pressione a monte dell’ugello 11, la costanza della pressione di gola rilevata con il sensore 14 al diminuire della pressione di valle dello stesso ugello sonico.

La deduzione del valore di soglia dalla suddetta prova sperimentale, anziché dalle formule comunemente utilizzate per i gas perfetti, consente, vantaggiosamente, di ottenere una grande precisione, considerato che il gas secondario à ̈ un gas reale e, in quanto tale, non segue esattamente le leggi dei gas perfetti.

Dopo l'iniezione, si attende che la miscela di gas di base e di gas secondario giunga al dispositivo di rilevazione 9.

Questo evento viene rilevato monitorando il valore della concentrazione di gas tracciante che, dopo essere gradualmente aumentata, si attesta su un valore sostanzialmente costante.

Al raggiungimento delle condizioni di stabilità di tutti i parametri di processo, si procede a misurare la concentrazione per un intervallo di tempo di qualche minuto.

Tutti i dati vengono convogliati aN'unità di elaborazione 10 che, tramite le formule (1) e (2') riportate in precedenza, calcola i volumi del gas di base che arriva al punto di iniezione 5 e della miscela di gas di base e gas secondario che arriva al punto di prelievo 8 alle condizioni di riferimento per tutto l'intervallo di tempo di misurazione. Contemporaneamente, viene rilevato anche il volume del gas di base contabilizzato dal misuratore di flusso 17 alle stesse condizioni di riferimento sopra citate.

A questo punto à ̈ possibile confrontare la quantità di gas misurata dal sistema di misurazione 1 con quella contabilizzata dal misuratore di flusso 17, in modo da determinare l'errore di quest’ultimo.

Se l'errore rientra nei limiti consentiti, il sistema di misurazione 1 potrà venire scollegato dal condotto 2, senza provocare disturbi all'utenza 22 e/o alla rete di trasporto 23 e/o di distribuzione 24.

Se, invece, l'errore superasse i limiti ammissibili, il misuratore di flusso 17 potrà venire ri-condizionato oppure sostituito.

Preferibilmente, l'operazione di misurazione della concentrazione sopra descritta viene effettuata mantenendo il dispositivo di rilevazione 9 a valori di temperatura ed umidità ambientale il più possibile prossimi e, preferibilmente, uguali, alle condizioni in cui à ̈ stata determinata la curva di taratura del dispositivo stesso.

Vantaggiosamente, questo consente di minimizzare eventuali errori di misura.

A questo fine, il sistema di misurazione 1 comprende mezzi di condizionamento ambientale, non rappresentati ma di per sé noti, atti a mantenere il dispositivo di rilevazione 9 esposto a prefissati valori di temperatura e di umidità ambientale.

Preferibilmente, i suddetti mezzi di condizionamento ambientale sono operativamente connessi al contenitore di protezione 33b sopra citato che racchiude il dispositivo di rilevazione 9, facilitando il mantenimento delle condizioni ambientali desiderate.

Una variante esecutiva dell'invenzione prevede di determinare due o più curve di taratura del dispositivo di rilevazione 9, ciascuna corrispondente ad una rispettiva coppia di valori di temperatura e umidità ambientale.

Vantaggiosamente, le suddette curve di taratura consentono di estrapolare ulteriori curve di taratura del dispositivo di rilevazione 9, in corrispondenza a specifiche condizioni ambientali diverse rispetto a quelle corrispondenti alle curve di taratura predeterminate.

In particolare, misurando i valori di temperatura ed umidità ambientale agenti sul dispositivo di rilevazione 9 ad un dato istante à ̈ possibile estrapolare una curva di taratura specifica per le condizioni ambientali presenti nel momento in cui viene effettuata la misurazione della concentrazione.

A tal fine, il sistema 1 comprende preferibilmente mezzi sensori, non rappresentati ma di per sé noti, configurati per rilevare le condizioni ambientali a cui à ̈ esposto il dispositivo di rilevazione 9.

La curva di taratura specifica per le suddette condizioni ambientali viene determinata in funzione della differenza tra i valori di temperatura ed umidità ambientale misurati e ciascuna delle coppie di valori di temperatura ed umidità ambientale corrispondenti alle curve di taratura predeterminate.

Vantaggiosamente, l'estrapolazione di una curva di taratura specifica per il dispositivo di rilevazione 9 consente di ottenere una misura precisa senza necessità di dover condizionare l'ambiente del dispositivo di rilevazione 9 stesso.

Per quanto finora detto, si comprende che il sistema di misurazione ed il metodo di determinazione dell'errore di misura sopra descritti raggiungono tutti gli scopi prefissati.

In particolare, poiché il sistema di misurazione dell'invenzione non richiede l'utilizzo di gas traccianti pericolosi, esso à ̈ più sicuro rispetto ad altri sistemi di tipo noto, ad esempio quelli basati sui gas radioattivi.

Inoltre, l'impiego dell'ugello sonico nel condotto di alimentazione del gas secondario permette di misurare la portata di quest'ultimo con elevata precisione e di mantenerla più facilmente stabile nel tempo, consentendo di calcolare la quantità del gas di base con elevata precisione.

Inoltre, il dispositivo di iniezione sopra descritto permette di iniettare il gas tracciante in modo da assicurarne l’uniforme distribuzione su tutta la massa del gas di base in arrivo, anche dove non fosse possibile sfruttare zone di turbolenza del condotto per ottenere una miscelazione uniforme.

Ancora, il dispositivo di prelievo sopra descritto consente di prelevare la miscela di gas di base e gas secondario in modo tale da assicurare che la composizione del gas prelevato coincida con quella della miscela che defluisce nel condotto, consentendo così di ridurre l'incertezza del valore rilevato di concentrazione del gas tracciante e di aumentare quindi la precisione di misura.

Inoltre, l’utilizzo di CO2 come gas tracciante consente di evitare inconvenienti sia per l’utente finale che per le attrezzature coinvolte, permettendo al contempo di ottenere una misura di concentrazione di altissima precisione con sistemi di costo relativamente basso, quali quelli ottici.

Inoltre, l'utilizzo di sistemi laser accordabili in frequenza basati sulla spettrografia di cavità ring down consente misure di concentrazione del gas tracciante con elevata precisione.

L'elevata precisione del sistema di misurazione dell'invenzione rende il sistema stesso adatto all'uso nella determinazione dell'errore dei misuratori di flusso direttamente nelle condotte di installazione consentendo così di valutare l’impatto di eventuali installazioni non a regola d'arte sulle prestazioni metrologiche del misuratore di flusso. Inoltre, il sistema di misurazione può venire collegato al condotto in cui fluisce il gas di base senza necessità di sospendere l'erogazione del gas di base all'utenza e/o alle reti disposte a valle.

Ulteriori varianti esecutive del sistema e del metodo dell'invenzione, quantunque non descritte e non rappresentate nei disegni, qualora dovessero essere comprese nell'ambito delle rivendicazioni che seguono, dovranno ritenersi tutte protette dal presente brevetto.

Claims (23)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema di misurazione (1) della portata di un gas di base che fluisce lungo un condotto (2) secondo una direzione di deflusso (X) ad una pressione predefinita, comprendente: - un gruppo di alimentazione (3) atto a fornire una portata di un gas secondario a condizioni termodinamiche di alimentazione e contenente un gas tracciante; - un condotto di alimentazione (4) interposto tra detto gruppo di alimentazione (3) e detto condotto (2), atto ad introdurre detta portata di gas secondario in detto condotto (2) in corrispondenza di un punto di iniezione (5); - un gruppo di misura (6) della portata di detto gas secondario che fluisce in detto condotto di alimentazione (4); - un condotto di prelievo (7) comunicante con detto condotto (2) in corrispondenza di un punto di prelievo (8) disposto a valle di detto punto di iniezione (5) rispetto a detta direzione di deflusso (X), atto ad estrarre da detto condotto (2) una porzione di miscela comprendente detto gas di base e detto gas secondario; - un dispositivo di rilevazione (9) della concentrazione di detto gas tracciante in detta miscela, collegato a detto condotto di prelievo (7); - un'unità di elaborazione (10) operativamente connessa a detto gruppo di misura (6) ed a detto dispositivo di rilevazione (9) e configurata per calcolare detta portata di detto gas di base in funzione di detta concentrazione di detto gas tracciante e di detta portata di detto gas secondario; caratterizzato dal fatto che: - detto condotto di alimentazione (4) comprende un ugello (11) provvisto di un tratto convergente che termina con una sezione di gola ( 11 a) avente un'area minima predefinita; - detto gruppo di misura (6) comprende un gruppo sensore (12a, 12b) atto a rilevare dette condizioni termodinamiche di alimentazione e mezzi di calcolo (13) di detta portata di gas secondario in funzione di dette condizioni termodinamiche di alimentazione e di detta area minima predefinita nell'ipotesi che detto gas secondario raggiunga la velocità del suono in corrispondenza di detta sezione di gola (11a); - detto gruppo di alimentazione (3) à ̈ configurato in modo che detto gas secondario raggiunga la velocità del suono in corrispondenza di detta sezione di gola (11a).
2. 2) Sistema di misurazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto gruppo sensore (12a, 12b) comprende un sensore di pressione (12a) ed un sensore di temperatura (12b).
3. 3) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dai fatto di comprendere un sensore di pressione (14) configurato per rilevare la pressione in detta sezione di gola (1 1a), detta unità di elaborazione (10) essendo configurata per verificare il raggiungimento della velocità del suono in detta sezione di gola (11a) in base alla pressione rilevata da detto sensore di pressione (14) e a dette condizioni termodinamiche di alimentazione.
4. 4) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (10) à ̈ configurata per effettuare il calcolo di detta portata di gas di base non prima che detto gas secondario abbia raggiunto detta velocità del suono in detta sezione di gola (11a).
5. 5) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di rilevazione (9) comprende un emettitore di un fascio luminoso comprendente almeno una componente atta a venire almeno parzialmente assorbita da detto gas tracciante ed un rilevatore della frazione di detta componente non assorbita, operativamente connessi a mezzi di controllo (9a) configurati per calcolare detta concentrazione in funzione di detta frazione non assorbita.
6. 6) Sistema di misurazione (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di rilevazione (9) à ̈ configurato per impiegare la tecnica ottica detta “di cavità ring down†.
7. 7) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 5 o 6, caratterizzato dai fatto che detto gas tracciante à ̈ anidride carbonica e detto fascio luminoso à ̈ un laser accordabile nel campo dell'infrarosso.
8. 8) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi sensori configurati per rilevare la temperatura e l'umidità ambientale a cui à ̈ esposto detto dispositivo di rilevazione (9).
9. 9) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di condizionamento atti a mantenere detto dispositivo di rilevazione (9) esposto a prefissati valori di temperatura e di umidità ambientale.
10. 10) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto di prelievo (7) comprende almeno una valvola di sfiato (15, 16).
11. 11) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto di alimentazione (4) e/o detto condotto di prelievo (7) comprendono ciascuno una pluralità di fori (31) disposti all'interno di detto condotto (2).
12. 12) Sistema di misurazione (1) secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti fori (31) sono disposti sul lato del corrispondente condotto di alimentazione (4) o di prelievo (7) rivolto a monte rispetto a detta direzione di deflusso (X).
13. 13) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11 o 12, caratterizzato dal fatto che detti fori (31) di detto condotto di alimentazione (4) sono disposti in modo tale da risultare più fitti in corrispondenza della zona centrale di detto condotto (2) rispetto alle zone periferiche di detto condotto (2).
14. 14) Sistema di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzato dal fatto che detto condotto di alimentazione (4) e/o detto condotto di prelievo (7) presenta un'estremità (28a) chiusa disposta in detto condotto (2).
15. 15) Metodo per la determinazione dell'errore di un misuratore di flusso (17) disposto lungo un condotto (2) in cui fluisce un gas di base, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti operazioni: - collegare a detto condotto (2) un sistema di misurazione (1) della portata realizzato in accordo ad una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; - misurare un parametro rappresentativo della portata di detto gas di base tramite detto sistema di misurazione (1); - confrontare detto parametro con il parametro corrispondente misurato da detto misuratore di flusso (17) per determinare detto errore.
16. 16) Metodo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detto sistema di misurazione (1) viene associato a detto condotto (2) in modo che detto punto di iniezione (5) sia disposto a monte di detto misuratore di flusso (17) e che detto punto di prelievo (8) sia disposto a valle di detto misuratore di flusso (17) secondo la direzione di deflusso (X) di detto gas di base.
17. 17) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 15 o 16, caratterizzato dal fatto che detto punto di iniezione (5) Ã ̈ disposto immediatamente a valle di un regolatore di pressione (18) disposto lungo detto condotto (2).
18. 18) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (10) à ̈ configurata per svolgere una operazione di misura preliminare della concentrazione prima dell'introduzione di detto gas secondario in detto condotto (2), atta a rilevare una concentrazione di fondo di detto gas tracciante intrinsecamente contenuto in detto gas di base.
19. 19) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 18, caratterizzato dal fatto che detto ugello (11) e dette condizioni termodinamiche di alimentazione vengono predisposti in modo tale che detta portata di gas secondario sia non superiore al 3% di detta portata di gas di base.
20. 20) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 19, caratterizzato dal fatto che detto gas di base à ̈ gas naturale.
21. 21) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 20, caratterizzato dal fatto di comprendere, prima di detta operazione di misurazione di detto parametro rappresentativo, un'operazione di taratura di detto dispositivo di rilevazione (9), atta a definire una curva di taratura di detto dispositivo di rilevazione (9) esposto a prefissati valori di temperatura ed umidità ambientale.
22. 22) Metodo secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detta misurazione di detto parametro rappresentativo avviene con detto dispositivo di rilevazione (9) esposto ad una temperatura e ad un'umidità ambientale corrispondenti a detti prefissati valori.
23. 23) Metodo secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detta operazione di taratura prevede di definire almeno due di dette curve di taratura, corrispondenti rispettivamente a due diverse coppie di valori di temperatura e umidità ambientale, detta misurazione di detto parametro rappresentativo comprendendo le seguenti operazioni: - misurare i valori della temperatura e deH'umidità ambientale a cui à ̈ esposto detto dispositivo di rilevazione (9); - estrapolare una terza curva di taratura da dette almeno due curve di taratura, in funzione della differenza tra detti valori di temperatura ed umidità ambientale misurati e ciascuna delle coppie di valori di temperatura ed umidità ambientale corrispondenti a dette almeno due curve di taratura; - misurare il valore della concentrazione di detto gas tracciante in detto gas di base tramite detto dispositivo di rilevazione (9) facendo riferimento a detta terza curva di taratura. Per incarico.