Перейти к контенту

Динамические характеристики расходомеров


Оценка влияния динамических потоков на метрологические характеристики расходормеров  

1 голос

  1. 1. Как описываются и как учитываются динамические характеристики расходомеров при измерении существенно неравномерных потоков жидкостей и газов

    • Не учитываются
    • Учитываются на основе качественных оценок и применяются в виде рекомендаций
      0
    • Разработаны методики количественной оценки для конкретных расходомеров в виде поправок
      0
    • Существуют аналитические методы количественной оценки для всех типов расходомеров
      0
    • Разрабатываются количественные поправки на основе экспериментальных данных по конкретным расходомерам
      0


31 сообщение в этой теме

Рекомендуемые сообщения

Факт влияния пульсаций потока на приборы измеряющие расход не подвергается сомнениям. Погрешность от влияния пульсаций может достигать 20%...60%.

Вопрос касается практического применения.

Какие параметры пульсирующего потока (амплитуда, частота, форма сигнала) являются определяющими величину погрешности для различных типов расходомеров?

Какие количественные изменения параметров потока считать пульсациями?

Как количественно оцениваются на практике величины указанных параметров пульсирующего потока,определяются их пороговые значения?

У пульсирующих сигналов нет определенной характеристики, по которой его можно было бы четко идентифицировать. Если б можно было, просто отсекли бы эту составляющую и всё.

Поясню на наших приборах, хотя получится несколько рекламно.

С вихревых расходомеров-счетчиков Ирвис-РС4 есть возможность снимать осциллограммы первичного сигнала. Т.е. того сигнала, который идет на обработку непосредственно с детектора вихрей.

Ниже представлены пульсирующие потоки и как они выглядят на осциллограмме. Фактически, это скоростные графики потока - чем выше частота, тем выше средняя скорость потока в месте установки прибора (следует учесть, что еще и поток сам должен быть "выровненным").

post-57123-0-79033400-1419512801_thumb.gif

Это пульсации РДУКа с периодом 16 секунд. Ни один расходомер такую пульсацию корректно не обработает.

post-57123-0-54500600-1419512818_thumb.gif

Пульсация потока с вкл-выкл, с периодом 8 секунд.

post-57123-0-40754400-1419512894_thumb.gif

Пульсация с секундными периодами.

Какой параметр в данном случае принять за определяющий?

Любой расходомер (кроме ротационного, если не заклинит) "определит" такие пульсации только при подсчете баланса...

Почему Ирвис-РС4 не сможет посчитать такой поток (а другой расходомер посчитает, но с указанной Вами погрешностью).

Прибор оснащен системой анализа спектра сигнала, т.е. оценки его достоверности. Как это работает. Прибор берет подряд несколько вихрей и сравнивает их с предыдущим набором, сдвинутым на определенный интервал времени назад. Если частота нынешнего и предыдущего периода совпадает, то сигнал принимается в расчет. Если нет, то выдается флаг "Плохой сигнал" и/или "Пульсирующий поток". Кроме того, есть определенный период набора статистики сигнала, когда прибору нужно определиться - а от расхода ли эта частота или нет.

Это описано достаточно утрированно и неполно, но для понимания одного из алгоритмов, думаю, достаточно.

Соответственно, если такие требования по "идентификации" потока не соблюдаются, прибор корректно посчитать не может, о чем и выдаст предупреждение.

Можно сделать и меньший период оценки достоверности сигнала, но тогда погрешность от учета пульсирующих сигналов резко возрастет.

post-57123-0-30734900-1419512831_thumb.gif

Данная картинка показывает, что амплитуда сигнала вообще никак не влияет на расчет, потому определяющим является частота. Даже так скажем - стабильность частоты. Если глазом можете прикинуть среднюю частоту синусоиды, то прибор тем более сможет её перевести в расход.

Задам глупый вопрос: Насколько Ваши потоки динамические? В %/мс например?

Является ли динамическим потоком газовый поток, подающийся на упаковочные машины. Например для упаковки мясных продуктов.

Стоит 4-10 упаковочных машин, которые работают в режиме "10-20 секунд газ не подается (идет вакуумирование), потом подача газа 2-10 секунд". Умножаем это на количество машин и получаем разброс от нуля до максимум по мощности упаковщиков, помноженный на неопределенность одновременности работы (во загнул!).

100% динамики!

Это, конечно, частный случай, но таких предприятий - куча по стране.

Как справиться с такой динамикой?

Еще пример.

Газовая резка металла.

Одно дело большая деталь, непрерывный рез. Другое дело - вырезание отверстий (газ то подается, то нет). Скорость резки существенная! Т.е. прорезать отверстие диаметром 10мм при толщине листа 6мм - ну около 2-3 секунд, с учетом врезки в металл.

Даже если есть расходомеры с такими характеристиками, то для регистрации подобных изменений Вам прийдется изобретать регистратор данных. Например у mR2000 Yokogawa опрос канала 125 мс. Для РСУ периодичность опроса 200мс.

Можно еще рекламы? :)

Ульразвуковые расходомеры Ирвис-РС4-Ультра, со всеми своими прибамасами, скорость "стрельбы" - до 200 раз в сек. В штатном исполнении (для коммерческого учета природного газа) - 70-80 1/сек.

Регистрируется всё!

Изменено пользователем Ирвис
Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Зависимость погрешности средств измерения расхода и объема газов от динамических изменений расхода во многих случаях коммерческого и технологического учета газов поддается математическому описанию и может быть доведена до уровня практического применения. Получаемые математические модели могут быть использованы для решения задач:

1. Определения перечня значимых параметров пульсирующих потоков для каждого из типов преобразователей расхода.

2. Установление граничных условий для значимых параметров пульсирующих потоков, обеспечивающих работу расходомеров без существенного увеличения динамической погрешности.

3. Расчет систематической погрешности при работе вне граничных условий по п.2.

4. Повышения точности измерений при работе в рекомендуемой области по п.2.

Это в свою очередь позволит ответить на практические вопросы:

а). Как оценить влияние динамической погрешности первого и второго рода на небалансы при использовании разнотипных расходомеров , например, УЗПР и СУ.

б). Какой режим потребления газа обеспечивает выполнение условий по п.2.

в). Как осуществить мониторинг значимых параметров пульсирующих потоков без установки дополнительных датчиков?

д). Какие конкретные условия метрологов необходимо учитывать специалистам АСУТП при потреблении газа для снижения динамической погрешности при измерениях расхода и объема. Как технически решить этот вопрос без существенных дополнительных затрат.

В прикрепленном файле ответы на вопросы пользователя Ирвис.

Динамические системы..doc

Изменено пользователем Dimstan
Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • 3 месяца спустя...

Опрос продолжается, но на текущий момент можно сделать вывод, что при измерении расхода газа динамические

параметры средств измерения и объекта измерения не учитываются как взаимосвязанные элементы единой системы.

В рамках НИОКР по созданию расходомеров-счетчиков газа были проведенны исследования математических моделей

различных типов СИ (ультразвуковых преобразователей-УЗПР,сужающих устройств -СУ, турбинных преобразователей-ТП).

Исследовалось их взаимовлияние в системе "средство измерения-объект измерения" в различных комбинациях.

Моделировалась система с двумя СИ по одному потоку "продавец УЗПР"- "покупатель СУ"(ТЭЦ).

Так модель СИ на СУ включала в свой состав передаточные функции:

-стандартного сужающего устройства;

-средств измерений перепада давления;

-средств обработки результатов измерений;

-вспомогательных технических устройств.

Спектр динамических составляющих потока газа определялся параметрами и настройками элементов АСУТП потребителя и

характеристиками трубопроводов. Исследования на модели реального объекта показали, что динамическая составляющая потока

газа может вызывать значительную систематическую погрешность. Её величина зависит от динамических характеристик потока

и динамических свойств СИ.

К примеру, это может особенно явно проявиться при резком понижении температуры окружающей среды, когда АСУТП ТЭЦ работает

в режиме слежения за переменным контролируемым параметром(например,температура теплоносителя)на режимах близких к граничным.

Это можно предупредить или учесть:

- зная харатеристики СИ, определить граничные условия для систем регулирования АСУТП;

- учитывать в СИ систематическую погрешность вызванную динамическим характером потока.

Кстати,при динамических потоках, небаланс может возникать как при использовании однотипных СИ (установленных последовательно),

так и разнотипных. На показания СИ при динамических потоках могут влиять диаметр СУ,особенности вспомогательного оборудования,

настройкой частотных фильтров в канале измерения давления и т.д..

Т.е. при измерении динамического потока показания разных СУ предсказуемо могут "разбегаться".

В рамках апробации математической модели проводятся работы по анализу "небалансов".

Первичный анализ можно проводить при наличии почасового архива данных и состава оборудования.

Изменено пользователем Dimstan
Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • 6 лет спустя...

Приветствую!

Прошу помощи, каким образом можно оценить влияние кратковременного скачка давления в системе включающей в себя массовый расходомер MicroMotion CMF400 на корректность посчитанной и зафиксированной массы в момент скачка?

Ситуация следующая:

Перекачиваемая среда - нефтепродукт.

Порядок перекачки: Резервуар - подпорный насос - массовый расходомер- магистральны насос - резервуар.

При сравнении массы нефтепродукта которая ушла из резервуара за 2 часа с показаниями массового расходомера за те же 2 часа наблюдается баланс равный +/- 0,000 т. Однако все двухчасовки в которые происходило переключение с уже пустого резервуара на полный выдают в сравнении с массовым расходомером стабильно отрицательный баланс вплоть до - 10,000 т. За два часа прокачивается порядка 600,000 т.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

12 часов назад, dima_kotov сказал:

... каким образом можно оценить влияние кратковременного скачка давления ...

Я думаю, что самый достоверный метод для оценки влияния это анализ данных считанные с расходомера.

Подключитесь к серийному порту расходомера с компьютером и считывайте как можно больше данные (массовый и объемный расход, плотность, счетчики массы и объема, итд.) скажем раз в секунду.

Проанализируйте данные за «спокойный» период и за период переключения. Вы наверняка увидите скачки в каких-то параметрах.  После этого можно думать о причине и об устранения.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Если в двух словах, то: https://www.emerson.com/documents/automation/справочное-руководство-инженера-по-учету-в-резервуарах-и-защите-от-переливов-ru-ru-5160950.pdf

Дальше сводите к приведенной массе показания расходомера и уровнемера.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Присоединиться к обсуждению

Вы можете ответить сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас уже есть аккаунт, войдите, чтобы ответить от своего имени.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вы вставили отформатированный текст.   Удалить форматирование

  Допустимо не более 75 смайлов.

×   Ваша ссылка была автоматически заменена на медиа-контент.   Отображать как ссылку

×   Ваши публикации восстановлены.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

Информация

  • Недавно просматривали   0 пользователей

    • Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

×
×
  • Создать...