Поправки на расход измеренный РМГ

[CepЖ 0]

Но из этого не следует, что показания УЗПР «зависит» от плотности при р.у.

Я хочу уточнить, Вы со мной общаетесь?

в своем посте №25 я написал:

В формуле расчета расхода, приведенного к стандартным условиям, для СУ - плотность стоит корнем, для УЗПР – расход прямо-пропорционален плотности в рабочих условиях.

Вы это поставили под сомнение:

Это не верно.

и на просьбу обосновать свою точку зрения приводите, приходите к заключению: из этого не следует, что показания УЗПР «зависит» от плотности при р.у.

Если не сложно, обоснуйте данные утверждения.

Смотрите мой ответ #31 на вопрос Rais отправлено 19 Декабрь 2013 - 18:26

Вы и сами понимаете, что это не обоснование. Это частный пример, для конкретного газа, в конкретных условиях и конкретной методики.

Утверждали же Вы:

в измерительной системе с СУ изменение плотности при стандартных условиях на 20 % изменяет расход (если все остальное не изменяется) примерно на 10 %. В измерительной системе с УЗПР такое изменение плотности изменяет расход на 0.5 – 1 %

Если вы реально сможете это обосновать и доказать (не для меня, а для себя или для всех нас) вас ждет слава и ... (далее по списку)

Но это невозможно.

[Rais 51]

Утверждали же Вы:

jballa (19 Декабрь 2013 - 00:18) писал:в измерительной системе с СУ изменение плотности при стандартных условиях на 20 % изменяет расход (если все остальное не изменяется) примерно на 10 %. В измерительной системе с УЗПР такое изменение плотности изменяет расход на 0.5 – 1 %

Если вы реально сможете это обосновать и доказать (не для меня, а для себя или для всех нас) вас ждет слава и ... (далее по списку)

Но это невозможно.

А что именно нужно доказать? Что при изменении плотности при с.у. изменяется расход или цифры изменения расхода?

[jballa 69]

Уважаемые Коллеги, мне кажется, мы говорим о разных вещах. Я попробую сформулировать еще раз, о чем я говорю.

Предположим, у нас две измерительные системы (одна с сужающим устройством, другая с УЗПР) измеряющие тот же поток газа. Они подключены последовательно.

Если обе системы работают правильно, измеренный ими объемный расход при стандартных условиях (далее qс) будут близки (в пределах неопределенности систем).

Предположим, что в вычислителях измерительных систем плотность при стандартных условиях (далее ρс), СО2 и N2 занесены как константа. Предположим, что за место истинного значения ρс газа ввели в вычислитель ρс на 20 % выше. К примеру, пусть будет действительное ρс 0.686 кг/м3 а ввели в вычислитель 0.821 кг/м3. (Не спрашивайте кто и почему? Я это к примеру.)

Пусть будет численное значение расхода qс_правильный = 100 в обоих измерительных системах до ввода нового значения ρс.

Вопрос: как меняется qс на дисплее вычислителя после ввода нового значения ρс? Я хочу подчеркнуть, что расход физически не меняется. Меняется только один из факторов расчетной формулы.

Я не буду тут сделать вывод шаг за шагом (чтобы не перегрузить форум ), даю только конечную формулу.

Z - это фактор сжимаемости

Для СУ

qс_ошибочный = qс_правильный * корень(ρс_правильный / ρс_ошибочный * Z_правильный / Z_ошибочный * Zс_ошибочный / Zс_правильный)

Для УЗПР

qс_ошибочный = qс_правильный * Z_правильный / Z_ошибочный * Zс_ошибочный / Zс_правильный

Берем конкретные цифры

Фактор сжимаемости при 11 бар, 0 оС по NX19

для газа с плотностью 0.821 кг/м3, СО2 2 %, N2 1.5 %

Z_ошибочный = 0.9653, Zс_ошибочный = 0.9973

для газа с плотностью 0.686 кг/м3, СО2 2 %, N2 1.5 %

Z_правильный = 0.9756, Zс_правильный = 0.9982

Для СУ

qс_ошибочный = 100 * корень(0.686 / 0.821 * 0.9756 / 0.9653 * 0.9973 / 0.9982) = 100 * 0.9186 = 91.86

Для УЗПР

qс_ошибочный = 100 * 0.9756 / 0.9653 * 0.9973 / 0.9982 = 100 * 1.0098 = 100.98

Ввод ошибочного значения ρс приводит к уменьшению показанного расхода на вычислителе с СУ на 8 %, и к увеличению показанного расхода на вычислителе с УЗПР на 1 %.

Для других значений давления, температуры и состава газа цифры, конечно, будут другие. Но, без того, чтобы рассчитать много примеров я утверждаю, что влияние ρс на показание расхода в системе с СУ на порядок, на пол порядка выше, чем в системе с УЗПР.

И в добавок:

Для УЗПР можно было писать уравнение вот так:

qс_ошибочный = qс_правильный * ρ_ошибочный / ρ_правильный * ρс_правильный / ρс_ошибочный

Но, с учетом того, что

ρ = ρс * P / Pc * Tc / T * Zc / Z

и поставляя ρ_ошибочный и ρ_правильный в уравнение мы придем к моему выражению для УЗПР.

Поэтому писал я, что плотность при рабочих условиях тут напрячем.

[master_MA 0]

Други - коллеги. для того чтобы проверить эту теорию достаточно воспользоваться программой "Расходомер ИСО". в ней есть модуль для расчета расхода по СУ и есть модуль для УЗПР. надо ввести одинаковые данные и расчитать расход. начальным параметром вычисления расхода для СУ является перепад, а для УЗПР - скорость звука. и скорость звука зависит от плотности газа! а перепад?! так вот если вернемся к началу обсуждения, то очевидно что расхождения были от скачка плотности газа. но скачек этот быт не от температуры окружающего воздуха -16 гр., а от изменения в составе газа...

[jballa 69]

начальным параметром вычисления расхода ... для УЗПР - скорость звука...

Для УЗПР исходным параметром вычисления расхода является линейная скорость газа. В том то и преимущество УЗПР, что его показания (в первом приближении) не зависит от характеристики среды (давление, температура, плотность, итд.).

[Lena597 290]

очевидно что расхождения были от скачка плотности газа. но скачек этот быт не от температуры окружающего воздуха -16 гр., а от изменения в составе газа...

Не было никаких изменений в составе и плотности, я уже об этом говорила

[master_MA 0]

начальным параметром вычисления расхода ... для УЗПР - скорость звука...

Для УЗПР исходным параметром вычисления расхода является линейная скорость газа. В том то и преимущество УЗПР, что его показания (в первом приближении) не зависит от характеристики среды (давление, температура, плотность, итд.).

Скорость газа УЗПР измеряет на сновании изменения скорости звука в газе. а скорость звука в газе напрямую зависит от плотности газа. плотность газа зависит от состава (в том числе).

[master_MA 0]

очевидно что расхождения были от скачка плотности газа. но скачек этот быт не от температуры окружающего воздуха -16 гр., а от изменения в составе газа...

Не было никаких изменений в составе и плотности, я уже об этом говорила

на объектах постоянно случаются какие-то сбои, но из практики знаю, что прямой или косвенной причиной в 90% случаев является человеческий фактор. иногда для того чтобы найти причину нужно проанализировать все влияющие факторы, прочитать все тренды, просмотреть все отчеты и журналы, допросить всех операторов и технологов, проверить все датчики и вычислители и т.д. и т.п.

[jballa 69]

начальным параметром вычисления расхода ... для УЗПР - скорость звука...

Для УЗПР исходным параметром вычисления расхода является линейная скорость газа. В том то и преимущество УЗПР, что его показания (в первом приближении) не зависит от характеристики среды (давление, температура, плотность, итд.).

Скорость газа УЗПР измеряет на сновании изменения скорости звука в газе. а скорость звука в газе напрямую зависит от плотности газа. плотность газа зависит от состава (в том числе).

Я боюсь, что на этот раз вы ошибайтесь.

Посмотрите уравнение (4.3) для расчета скорости газа в приложенном файле. Туда входит два времени (время пролета УЗ импульса по течению и против течения), расстояние и угол. Никаких характеристик среды в формулу не входят.

Как побочную информацию, скорость звука тоже можно рассчитать (см. уравнение (4.4)). Но заметьте, скорость звука рассчитывается из тех же времен и расстояния.

Cкорость звука не нужна для расчета скорости газа.

Pages from ISO_DIS17089_1.pdf

[master_MA 0]

Я боюсь, что на этот раз вы ошибайтесь.

может и так... но что такое скорость? это движение чего-то на определенное растояние за определенное время. так? что такое скорость звука? это движение механических колебаний среды... какой среды? воздуха, воды, газа и т.д. скорость звука в воздухе равна скорости звука в жидкости? нет. в воде скорость звука выше. почему7 потому что плотность жидкости выше плотности газа. вот вам и зависимость скорости от плотности среды... но возможно я не прав...

[master_MA 0]

Cкорость звука не нужна для расчета скорости газа.

да. и вот еще что - УЗПР поверяются имитационным методом на определенном компонентном составе газа, который вводится в ПО поверки. почему как вы думаете?

[jballa 69]

Я боюсь, что на этот раз вы ошибайтесь.

может и так... но что такое скорость? это движение чего-то на определенное растояние за определенное время. так? что такое скорость звука? это движение механических колебаний среды... какой среды? воздуха, воды, газа и т.д. скорость звука в воздухе равна скорости звука в жидкости? нет. в воде скорость звука выше. почему7 потому что плотность жидкости выше плотности газа. вот вам и зависимость скорости от плотности среды... но возможно я не прав...

Численное значение скорости звука, конечно, зависит от среды и от состояния среды.

Вы раньше писали:

«Скорость газа УЗПР измеряет на сновании изменения скорости звука в газе. а скорость звука в газе напрямую зависит от плотности газа. плотность газа зависит от состава (в том числе).»

Неверность этого предложения в том, что УЗПР не использует информацию о скорости звука для определения скорости газа. Поэтому на показание УЗПР (объемный расход при рабочих условиях) не влияет состояние среды.

[jballa 69]

Cкорость звука не нужна для расчета скорости газа.

да. и вот еще что - УЗПР поверяются имитационным методом на определенном компонентном составе газа, который вводится в ПО поверки. почему как вы думаете?

А вы разъясните, что именно «поверяются имитационным методом» в УЗПР? Какие входные величины выставляются и правильность какого результата, какого расчета проверяется?

[master_MA 0]

УЗПР вычисляет расход иcходя из разности времен прохождения луча по потоку и против потока, а время прохождения зависит от скорости и расстояния. поверка имитационным методом - это сравнение измеренной скорости звука в газе с вычисленной на основании компонентного состава, температуры, давления и нулевом расходе в идеальных условиях.

в приложенном документе все подробно... с картинками )))

Техническая информация 2013.pdf

Изменено 5 Января 2014 пользователем master_MA

[jballa 69]

УЗПР вычисляет расход иcходя из разности времен прохождения луча по потоку и против потока, а время прохождения зависит от скорости и расстояния. поверка имитационным методом - это сравнение измеренной скорости звука в газе с вычисленной на основании компонентного состава, температуры, давления и нулевом расходе в идеальных условиях.

в приложенном документе все подробно... с картинками )))

Я вижу, выучили урок :-).

А почему метод сравнения измеренной и вычисленной скорости звука вы называете «имитационным методом»?

Это один из диагностических методов, описываемых в ISO 17089-1. См. раздел 7.4. в приложении.

Причем этот метод используется не при «нулевом расходе в идеальных условиях», а при нормальной работе УЗПР.

У нас, например вычислитель расхода вычисляет теоретическую скорость звука и оператор в любое время может сравнивать ее с измеренной скорости звука.

На счет документа с картинами. Я предпочитаю пользоваться оригиналом. Переводы бывают некачественными.

Pages from ISO_DIS17089_1_SOS.pdf

Изменено 5 Января 2014 пользователем jballa

[master_MA 0]

"...А почему метод сравнения измеренной и вычисленной скорости звука вы называете «имитационным методом»?..."

Методика поверки.pdf

Изменено 5 Января 2014 пользователем master_MA

[master_MA 0]

У нас, например вычислитель расхода вычисляет теоретическую скорость звука и оператор в любое время может сравнивать ее с измеренной скорости звука.

не вижу смысла в дальнейшей дискуссии. мы говорим об одном и том же.

[jballa 69]

"...А почему метод сравнения измеренной и вычисленной скорости звука вы называете «имитационным методом»?..."

ОК, упрек за слово «имитационный» не к вам а к тому, кто методику написал. По моему, очень неудачный термин, ведь ничего не имитируется. В оригинале это звучит: «Zero Flow Verification Test» (поверка при нулевом расходе).

Хочу отметить (тоже не к вам, а разработчику методики), что пункт 6.3.1.1.1. не очень четко сформулирован.

Например:

«Счетчик … закрывается со стороны фланцев (стандартных фланцевых заглушек не требуется)». А чем же закрывать фланцы? Фольгой, например?

Не пишется, что счетчик наполняется каким-то газом, или воздух как наполняющий газ учитывается при расчете скорости звука? Если воздух, то какой состав надо брать?

Тоже не пишется, что надо измерять давление и температуру в счетчике.

[jballa 69]

У нас, например вычислитель расхода вычисляет теоретическую скорость звука и оператор в любое время может сравнивать ее с измеренной скорости звука.

не вижу смысла в дальнейшей дискуссии. мы говорим об одном и том же.

Согласен. Теперь мы говорим об одном, о том же. В первых постах это было не так. Я свое мнение не изменил…

[master_MA 0]

Можно например написать такую зависимость:

Vc = V * P/Pc * Сc^2/С^2

где С это скорость звука в газе.

Следует из этого, что расход «зависит» от скорости звука? Я не уверен в этом.

если вспомнить курс школьной математики - величина находящаяся слева от знака равенства является результатом (а следовательно зависит) математических действий с величинами, находящимися справа от знака равенства. вот я в этом уверен АБСОЛЮТНО!!! )))

почитав предыдущие посты, я понял что спорить бесполезно...

Изменено 5 Января 2014 пользователем master_MA

[Lena597 290]

У нас опять "в колхозе утро"

На линиях потребления газа установлены друг за другом 2 измерительных комплекса - СУ+Якогава+СПГ и Ультразвук производства РМГ - USZ 08

Закрываем показания узлов учета за месяц, на половине узлов учета РМГ (ультразвук) постоянно возникает ситуация по отказу лучей, отказывает то один, то другой луч, сам восстанавливается и опять отказывает (за минуту несколько раз). У газовиков похоже недоучет (действительно узлы учета на ультразвуке показывают меньше примерно на 0,5 - 0,7%) и назревает крутая разборка.

Может кто сталкивался с подобным - почему возникают отказы лучей?

[jballa 69]

У нас опять "в колхозе утро"

На линиях потребления газа установлены друг за другом 2 измерительных комплекса - СУ+Якогава+СПГ и Ультразвук производства РМГ - USZ 08

Закрываем показания узлов учета за месяц, на половине узлов учета РМГ (ультразвук) постоянно возникает ситуация по отказу лучей, отказывает то один, то другой луч, сам восстанавливается и опять отказывает (за минуту несколько раз). У газовиков похоже недоучет (действительно узлы учета на ультразвуке показывают меньше примерно на 0,5 - 0,7%) и назревает крутая разборка.

Может кто сталкивался с подобным - почему возникают отказы лучей?

Опыт с УЗПР RMG не имею.

Опыт по другим типам (Sick, Instromet) показывает, что луч отказывается обычно из-за загрязнения датчиков. После очистки нормальная операция восстанавливается. Проверьте коэффициент усиления лучей. Если они близко к максимуму это тоже признак загрязнения датчиков.

Еще бывает, что из-за сильного завихрения потока сигнал пропадает. Завихрение может создавать, например регулирующий клапан, или сложная трубная обвязка (колена, конфузор, диффузор)

[nicki 0]

Коллеги, с интересом прочитал ваши доводы в обоснование Ваших же умозаключений и хочу отметить, что все вы правы, а спорите только от непонимания аргументов оппонента, используя формулы, руководства и методики. А корень расхождения результатов измерения с помощью УЗПР и СУ в следующем:

1.Измерительный комплекс с СУ основан на законе сохранения энергии, поэтому измеряет массу прошедшего газа (косвенным методом), вычислитель преобразует это значение в объём при рабочих условиях, а затем в объём при стандартных условиях.

2.Измерительный комплекс с УЗПР измеряет объём газа в рабочих условиях (косвенным методом), вычислитель преобразует это значение в объём при стандартных условиях.

3.Не смотря на то, что при преобразованиях в обоих методах используются одни и те же величины, степень их влияния на конечный результат будет различной. Это то, что доказывал jballa - и он совершенно прав. Действительно, при СУ степень влияния плотности намного больше и изменяя её в вычислителе мы получим большее отклонение результата измерения, чем для метода с УЗПР.

Теперь о влиянии плотности газа на измерения скорости звука в среде и скорости потока этой среды. Несомненно плотность среды достаточно сильно влияет на скорость звука в среде, но влияние плотности среды на результаты измерения скорости потока ультразвуковым методом в десятки раз меньше. Контроль скорости ультразвука в среде и сравнение с расчетными данными в данном случае является индикатором исправности измерительного тракта УЗПР.

Увеличение показаний УЗПР по сравнению с СУ, возможно, говорит о том, что появилась небольшая задержка в электрическом тракте (неоднородность РК кабеля из-за излома, плохой контакт в разъеме и т.д.)

[Lena597 290]

Увеличение показаний УЗПР по сравнению с СУ, возможно, говорит о том, что появилась небольшая задержка в электрическом тракте (неоднородность РК кабеля из-за излома, плохой контакт в разъеме и т.д.)

Еще вопрос

с одного ГРС получают газ несколько объектов и по всем ним вдруг видим пошел разбаланс, запрашиваем данные по плотности и составу (на ГРС установлены поточные хроматографы) ничего необычного в составе не вижу, плотность - в норме. Что такое пролетает в газе? Влажность? или какие-то тяжелые фракции углеводородов которые не анализируются хроматографом? Через 2-3 дня все удивительным образом стабилизируется. Где и что искать?

[jballa 69]

с одного ГРС получают газ несколько объектов и по всем ним вдруг видим пошел разбаланс

У вас разбаланс между скажем суточным объемом измеряемым на ГРС и суммами суточных объемов измеряемых на объектах?

Или, вы можете как-то определить, что измерения на объектах врут?