Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Кротов Александр Васильевич

Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений
<
Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кротов Александр Васильевич. Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.16.- Москва, 2005.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/2843

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Метод и измерительная система расхода газа .8

1.1. Метод переменного перепада давлений 8

1.1.1. Теоретические основы метода переменного перепада давлений. 8

1.1.2. Практическая реализация метода переменного перепада давлений 15

1.1.3. Анализ источников погрешности и оценка точности измерения расхода газа методом переменного перепада давлений 18

1.1.4. Структурная схема измерения расхода газа 23

1.1.5. Инерционные свойства датчиков 26

1.1.6. Измерение расхода газа в действующих измерительных системах 29

1.1.7. Алгоритм обработки измерительной информации в действующих информационно-измерительных системах 33

1.2. Характер и происхождение пульсаций потока при транспорте газа 34

1.3. Методы и устройства борьбы с дополнительной систематической погрешностью от пульсаций 36

ГЛАВА 2. Новый метод измерения расхода пульсирующих потоков газа 39

2.1. Исследование систематической погрешности измерения расхода газа при пульсациях газового потока 39

2.1.1. Влияние пульсаций на коэффициент расхода 39

2.1.2. Систематическая погрешность от пульсаций прямоугольной формы 41

2.1.3. Систематическая погрешность от пульсаций синусоидальной формы 46

2.2. Новый метод измерения расхода пульсирующих потоков газа 51

2.2.1. Теоретические основы метода 51

2.2.2. Измерение расхода пульсирующих потоков газа с учетом переменной составляющей параметров потока 54

2.3. Введение дополнительных источников информации 62

2.4. Сравнительная оценка точности нового метода измерения расхода пульсирующих потоков газа 64

ГЛАВА 3. Разработка и исследование информационно-измерительной системы измерения расхода пульсирующих потоков газа 69

3.1. Структура ИИС расхода пульсирующих потоков газа 69

3.2. Конструктивные и схемотехнические решения ИИС расхода пульсирующих потоков газа 72

3.2.1. Конструктивные и схемотехнические решения измерительного преобразователя 72

3.2.1.1. Выбор быстродействующих датчиков переменной составляющей давления и их характеристики 79

3.2.1.2. Измерение переменной составляющей перелада давлений 86

3.2.1.3. Разработка конструкции измерительного преобразователя 91

3.2.2. Блок масштабирования и согласования. Функциональная блок-схема и схемотехнические решения 95

3.2.3. Блок АЦП. Функциональная блок-схема и схемотехнические решения 102

3.2.3.1. Мультиплексоры 108

3.2.3.2. Входные буферные усилители 110

3.2.3.3. АЦП 111

3.2.4. Преобразователь интерфейсов. Функциональная блок-схема и схемотехнические решения 113

3.2.5. Информационно-вычислительное устройство. Основные технические решения и алгоритм функционирования 116

3.2.6. Описание прикладного программного обеспечения ИВУ 122

3.2.6. Принципиальная электрическая схема ИИС расхода пульсирующих потоков газа 127

ГЛАВА 4. Анализ источников погрешности и оценка суммарной погрешности иис измерения расхода пульсирующих потоков газа 129

4.1. Аналитическое исследование погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа 129

4.1.1. Анализ источников погрешности и оценка точности преобразования измерительной информации в БМС 131

4.1.2. Анализ источников погрешности и оценка точности преобразования измерительной информации блоком АЦП 135

4.1.3. Преобразователь интерфейсов 135

4.1.4. Погрешности и оценка точности ИВУ. 136

4.1.5. Оценка суммарной погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа 136

4.2. Экспериментальное исследование погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа 140

4.2.1. Определение суммарной погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа в потоках без пульсаций 145

4.2.2. Определение суммарной погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа в потоках с пульсациями синусоидальной формы 147

4.3. Оценка суммарной погрешности измерения в ИИС расхода газа новым методом 150

Заключение 153

Список литературы 157

Введение к работе

Проблема повышения точности измерения расхода газа является существенной как для газовой, так и для других отраслей промышленности, так как затрагивает качественные стороны управления технологическими процессами, а также экономические вопросы при расчетах между поставщиками и потребителями.

В настоящее время широкое распространение на газоизмерительных станциях получил метод переменного перепада давлений. Это объясняется в основном тем, что расходомеры с сужающими устройствами не требуют образцовых расходомеров для своей градуировки и поверки, потому что для большинства их разновидностей были экспериментально установлены и нормированы их коэффициенты расходов и расширения в международном стандарте ISO 5167 и других рекомендациях ISO. В России на основании стандарта ISO 5167 разработан и действует ГОСТ 8.563 [21].

Однако учет количества газа при его транспортировке по магистральным газопроводам связан с рядом трудностей. Основной из них является проблема измерения расхода в пульсирующих потоках газа. При транспортировке газа по магистральным газопроводам в них возникают пульсации, которые оказывают негативное влияние как на саму газотранспортную систему (за счет гидравлических ударов), так и на результаты измерений расхода.

Пульсирующий режим течения - такое течение потока, при котором максимальная частота в спектре измеряемых параметров потока превышает максимальную частоту в полосе пропускания систем их измерения. Такие измерительные системы не пропускают высокочастотные составляющие, и, таким образом, фиксируют значения параметров потока с усреднением.

Под системами измерений параметров потока подразумевают диафрагму, установленную в измерительном трубопроводе, камеры для отбора давления, соединительные (импульсные) линии для передачи давления, измерительные преобразователи, электрические линии связи, вторичные средства измерений.

Проблема измерения расхода пульсирующих потоков газа заключается в нелинейной зависимости между расходом и параметрами потока, которую в упрощенном виде можно представить следующим образом: qc=cq-^^ = C.4F^P (1) где: qc - массовый расход газа; cq - обобщенный коэффициент расхода, учитывающий физико-химические параметры газа, а также параметры диафрагмы и измерительного трубопровода; Р - давление- газа перед диафрагмой; АР - перепад давлений на измерительной диафрагме; Т - температура газа; С = —~=.

Точность определения расхода методом переменного перепада давлений напрямую зависит от точности используемых измерительных преобразователей. Поэтому, в газоизмерительных системах используются высокоточные датчики для измерения параметров потока с низкой относительной погрешностью измерения порядка 0,1%. Однако, высокая точность измерения обычно связана с высокой инерционностью преобразования измерительной информации в датчиках. В результате такие датчики производят измерение параметров потока с усреднением. Но корень квадратный из произведения средних значений параметров потока всегда больше среднего корня из произведения мгновенных значений давления на перепад давлений. В результате в метод переменного перепада давлений вносится дополнительная систематическая погрешность [11].

Температура является параметром, инерционные свойства которого сопоставимы с инерционностью средств ее измерения, поэтому температура не вносит вклад в величину дополнительной систематической погрешности от пульсаций параметров потока.

Пульсации параметров потока представляют собой сигналы сложной и непредсказуемой формы и могут возникать по ряду причин, поэтому учет пульсаций аналитическим образом является сложной и трудоемкой задачей. Для определения характера, формы, частоты и амплитуды пульсаций параметров потока требуется соответствующее быстродействующее оборудование.

Проблема появления дополнительной систематической погрешности при измерении расхода пульсирующих потоков газа особенно существенна для систем коммерческого учета, так как затрагивает экономические стороны при расчетах между поставщиками и потребителями газа. Ведь измерение расхода газа с положительной дополнительной систематической погрешностью приводит к завышению результатов измерения количества потребляемого газа и потребителю приходится платить больше, чем было получено в действительности.

Например, если некоторая область потребляет 1 млрд. м3 в год, и измерение количества газа производится с дополнительной систематической погрешностью от пульсаций уп=,Ъ%, то по показаниям расходомеров область будет потреблять 1,003 млрд. м в год. В этом случае потребитель будет дополнительно переплачивать 3 млн. м3 неиспользованного газа в год. При стоимости газа 0,4 руб. за м3, потребитель переплачивает 1,2 млн. руб. за год.

Цель данной работы заключается в разработке нового метода измерения расхода пульсирующих потоков газа с помощью сужающих устройств и информационно-измерительной системы, устраняющих дополнительную систематическую погрешность от пульсаций.

Характер и происхождение пульсаций потока при транспорте газа

Пульсации параметров потока представляют собой сложные инепредсказуемые сигналы и возникают по ряду причин, например:- за счет работы компрессоров;- вследствие изношенных клапанов или плохо настроенных регуляторов давления;- за счет скопления конденсата в газопроводах;- из-за образования пробок; - вследствие автоматического слива конденсата или удаления шлаков из сепараторов;- из-за тройников, заглушённых участков трубопроводов, образующих "свистки";- за счет срывов вихрей с различного рода неровностей (швов, уступов, углов, неполностью закрытой запорной арматуры);- вследствие коммутационных процессов в газовых сетях.

Все источники пульсаций можно разделить на две группы. К первой группе относятся пульсации, возникающие за счет энергии потока газа. К таким источникам относятся: скопления конденсата в газопроводе, пробки, тройники, заглушённые участки трубопроводов, неровности трубопровода (швы, уступы, углы) и т.д. Указанные источники вырабатывают пульсации только при протекании газа по трубопроводу.

Ко второй группе относятся пульсации, которые возникают за счет работы технологического оборудования, например, компрессоров, клапанов, плохо настроенных регуляторов, возмущения, возникающие за счет коммутационных процессов в газовых сетях. Источники пульсаций второй группы являются активными и способны самостоятельно за счет своей работы вносить возмущения в поток газа.

Основными источниками пульсаций в газотранспортных системах являются газоперекачивающие агрегаты (ГПА), которые вносят возмущения в поток газа за счет вращения лопастей турбин. Частота вращения турбин составляет порядка 4000 оборотов в минуту, поэтому основная частота пульсаций на выходе ГПА с 4-х лопастной турбиной составит около 280 Гц.

По данным, приведенным ОАО «Газпром», амплитуды пульсаций в газопроводах обычно не превышают примерно 5% для давления и около 20% для перепада давлений относительно своих усредненных значений. Верхняя частота в спектре пульсаций параметров потока для магистральных газопроводов обычно не превышает 500-700 Гц, причем с увеличениемномера гармоник в спектре пульсаций амплитуда данной гармоники резко уменьшается.

Так как основной характеристикой систем коммерческого учета газа является точность измерения расхода, то дополнительная погрешность на газоизмерительных станциях крайне не желательна. Поэтому в настоящее время на предприятиях газотранспортного комплекса предпринимаются различные меры по снижению погрешности, вызванной пульсациями параметров газового потока.

Один из способов борьбы с пульсациями заключается в устранении пульсаций конструктивными методами - обустройство газоизмерительных станций различными дорогостоящими спрямителями потоков, балластными емкостями, акустическими фильтрами и т. д. Физически это означает использование проточных камер. В свою очередь такие камеры выполняют роль фильтров нижних частот и не пропускают высокочастотные гармоники пульсаций.

Этот способ производит сглаживание пульсаций потока, но не устраняет их полностью и, что особенно важно, имеет высокие капитальные затраты.

Второй, рекомендованный ГОСТ 8.563.2 формула Д.1, заключается во введении в результаты измерений коррекции на систематическую погрешность yq , которую предлагают вычислять по эмпирической формуле:где yq - коррекция на дополнительную систематическую погрешностьопределения среднего расхода за определенный период времени (в ГОСТ 8.563.2-97 эта величина называется коррекцией на дополнительную систематическую погрешность определения количества среды); 5 и 8р относительные изменения параметров потока: соответственно перепада давления на диафрагме и плотности среды.

Чтобы произвести оценку погрешности, которую дает зависимость (1.25), перейдем от рассмотрения относительного изменения плотности 8р котносительному изменению давления SP, используя методы теории погрешностей. Известно, что плотность потока и давление связаны следующей зависимостью: z-R где: р - плотность потока; Р - давление в трубопроводе; z -коэффициент сжимаемости газа; R - газовая постоянная; Г - температура газа. Тогда относительное изменение плотности газа 5р в выражении (1.25) можно заменить на относительное изменение давления 5Р следующим образом: где: Sz - относительное отклонение значения коэффициента сжимаемости от своего усредненного значения при пульсациях параметров потока. Как отмечалось ранее, температура является инерционным параметром и не может быстро изменять своих значений, поэтому не создает пульсаций и в выражении (1.27) не учитывается. Газовая постоянная также не изменяет своего значения при пульсациях параметров потока, поэтому в формуле (1.27) не используется.

Новый метод измерения расхода пульсирующих потоков газа

Для устранения дополнительной систематической погрешности отпульсаций предлагается новый метод измерения расхода пульсирующих потоков газа с помощью сужающих устройств.пульсирующих потоков газа возникает за счет высокой инерционности используемых средств измерения давления и перепада давлений, поэтому одним из путей решения поставленной проблемы является применение быстродействующих датчиков давления и перепада давлений. Однако, высокое быстродействие средств измерения связано с низкой точностьюпреобразования измерительной информации. В результате информационного поиска было установлено, что выпускаемые в настоящее время быстродействующие датчики давления и перепада давлений производят измерение физических величин с высокой погрешностью порядка 1-5% и выше. Поэтому использование таких датчиков в информационно-измерительных системах нецелесообразно, так как высокая погрешность измерения давления и перепада давлений приведет к увеличению суммарной погрешности определения расхода газа, причем увеличение суммарной погрешности будет сопоставимо с величиной дополнительной систематической погрешности от пульсаций параметров потока.

В связи с этим предлагается действующие информационно-измерительные системы измерения расхода газа дополнить быстродействующими датчиками переменной составляющей давления и перепада давлений, которые будут измерять отдельно только переменную составляющую давления перед диафрагмой /}(/) и перепада давлений надиафрагме AP(t). В этом случае с помощью высокоточных инерционных датчиков давления и перепада давлений измеряются усредненные значения параметров потока P(t) и AP{t), а быстродействующие датчики давления и перепада давлений измеряют переменную составляющую параметров потока

Ж )ид?(0 Переменная составляющая давления определяется разностью между величиной полного давления и давления усредненного, то есть переменная составляющая давления есть часть полного давления, изменяющаяся относительно среднего давления.Наглядное представление переменной составляющей давления P{t), усредненного давления P(t) и полного давления в системе P{t) показано на рисунке 2.7.Рисунок 2.7. Временная диаграмма переменной составляющей давления P(t), усредненного давления P(t) и полного давления P(t).

Аналогичным образом различают величину полного перепада давлений ДР(ґ), переменную составляющую перепада давлений АР(ґ) и усредненныйсигнал перепада давлений АР ), которые имеют похожую временную диаграмму и поэтому на рисунке не приводятся.Полные значения сигналов давления и перепада давлений определяется как сумма показаний усредненных значений параметров потока с их переменной составляющей:где: P{t), &P(t) - полные значения давления и перепада давленийсоответственно; P(t), AP(t) - соответственно сигналы давления и перепада давлений с усреднением, измеряемые с помощью высокоточныхинерционных датчиков; P(t), AP{t) - переменная составляющая давления и перепада давлений, измеряемая с помощью дополнительных быстродействующих датчиков.

Такой метод определения полных значений давления и перепада давлений в пульсирующих потоках газа оправдан тем, что в этом случае с высокой погрешностью (порядка 1%) будет измеряться лишь незначительная пульсирующая часть от полных значений давления и перепада давлений. Например, погрешности измерения давления с усреднением и перепада давлений с усреднением с помощью высокоточных инерционных датчиков составляют Ур /- = 0,1 %, погрешности измерения переменныхсоставляющих давления и перепада давлений составляют у? у 1%, а относительные отклонения параметров потока равны 5Р = 0,05 для давления и 5 - 0,2 для перепада давлений, то погрешности измерения полных значений давления и перепада давлений составят соответственно:

В результате получили незначительное увеличение случайной погрешности измерения плных значений пульсирующего давления и перепада давлений по сравнению с погрешностью непосредственного измерения полных значений давления и перепада давлений быстродействующими датчиками.2.2.2. Измерение расхода пульсирующих потоков газа с учетом переменной составляющей параметров потокаРассмотрим процесс измерения расхода пульсирующих потоков газа с восстановлением значений полного давления и полного перепада давлений по результатам измерения значений давления с усреднением, перепада

Конструктивные и схемотехнические решения ИИС расхода пульсирующих потоков газа

Рассмотрим подробно конструкцию структурных элементов ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа, представленных на рисунке ЗЛ, требования предъявляемые к элементам и их схемотехнические решения.

В состав измерительного преобразователя для измерения расхода пульсирующих потоков газа входят следующие основные узлы: - измерительный трубопровод (ИТ) с измерительной диафрагмой, создающей местное сопротивление потоку газа; - высокоточный датчик температуры; - высокоточные датчики давления и перепада давлений, измеряющие параметры потока с усреднением; - быстродействующие датчики переменной составляющей давления перед диафрагмой и за диафрагмой. Функциональная блок-схема измерительного преобразователя ИИС расхода пульсирующих потоков газа приведена на рисунке 3.2. пульсирующих потоков газа. На рисунке 3.2. приняты следующие обозначения: ИП - измерительный преобразователь; ИТ - измерительный трубопровод; P t), P2(t), T(t) соответственно сигналы полного давления газа перед диафрагмой, полного давления за диафрагмой и температуры перед диафрагмой в зависимости от времени; ФВЧ - фильтр верхних частот, представляющий собой виртуальный элемент функциональной блок-схемы; ФНЧ - фильтр нижних частот - виртуальный элемент функциональной блок-схемы ИП; P(t), АР(ґ) - соответственно давление перед диафрагмой и перепад давлений на диафрагме с усреднением; P t), P2(t) - соответственно сигналы переменной составляющей давлений перед диафрагмой и за диафрагмой; і(т) - токовый измерительный сигнал с диапазоном 4...20 мА, соответствующий температуре газа; 1[Р) и ДАР) - соответственно токовые измерительные сигналы с диапазоном 4...20 мА, соответствующие сигналам давления и перепада давлений с усреднением; /(/ ) и U[P2) - соответственно измерительные сигналы напряжения с диапазоном -2,5...+2,5 В, соответствующие переменной составляющей давления перед диафрагмой и за диафрагмой. В измерительном преобразователе сигналы полного давления P(t) и полного перепада давлений A.P(t), снимаемых с диафрагмы, разделяются на две составляющие, одна из которых представляет собой параметры потока с усреднением (P(t) и АР(ї))у а вторая - переменную составляющую давления и перепада давлений P(t) и ДЯ(ї). Переменная составляющая перепада давлений определяется по показаниям двух датчиков переменной составляющей давления перед диафрагмой и за диафрагмой: Как отмечалось ранее, усреднение сигналов давления и перепада давлений осуществляется за счет подавления высокочастотных составляющих в спектрах пульсирующего давления и перепада давлений на фильтре нижних частот, который физически представляет собой инерционные элементы конструкции - импульсные трубки для подвода измерительной среды к сенсорам, камеры для усреднения давлений по периметру измерительного трубопровода перед и за диафрагмой, защитные материалы для сенсоров и схемы преобразования датчиков.

Переменная составляющая формируется путем подавления низкочастотной составляющей давления и перепада давлений на фильтре верхних частот, который определяется физическими свойствами чувствительных элементов датчиков. Так, например, датчики с пьезокерамическими чувствительными элементами способны производить измерение только динамической составляющей параметров потока. Динамическое давление представляет собой разность между полным давлением потока и статическим давлением газа, то есть динамическое давление является составляющей полного давления, которая изменяется относительно известной величины статического давления. Переменная составляющая давления представляет собой частный случай динамического давления и определяется разностью между величиной полного давления и давления усредненного, то есть переменная составляющая давления есть часть полного давления, изменяющаяся относительно среднего давления. В дальнейшем, говоря о датчиках динамического давления, будем также предполагать, что в эту группу входят датчики переменной составляющей давления, если не будет необходимости принципиально отделять переменную составляющую от динамической. Высокоточные инерционные датчики давления и перепада давлений формируют на выходе токовый измерительный сигнал 4...20 мА, соответствующий усредненным параметрам потока P(t) и Л (0-Быстродействующие датчики переменной составляющей давления перед диафрагмой и после диафрагмы формируют двухполярный измерительный сигнал напряжения -2,5...+2,5 В, пропорциональный уровню переменной составляющей давления перед диафрагмой P t) и после диафрагмы P2{t). Температура является параметром потока, инерционные свойства которого

Экспериментальное исследование погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа

Экспериментальное исследование суммарной относительной приведенной погрешности обработки измерительной информации в ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа осуществляется путем подачи на входы ИИС измерительных электрических сигналов, имитирующих измерительный преобразователь: Ру --2,5... + 2,5 В, Р2 =-2,5... + 2,5 В, Р = 4...20 мА, АР = 4..,20 мА, Г = 4...20 мА. Сигналы задаются с помощью высокостабильных источников тока и напряжения, а величина измерительных сигналов, подаваемых на вход ИИС измерениярасхода пульсирующих потоков газа, контролируется с помощью образцовых средств измерения.

Задаваясь величинами давления с усреднением, перепада давлений с усреднением, температуры, а также частотой и амплитудой переменной составляющей давления перед диафрагмой и за диафрагмой, производится пересчет указанных величин в соответствующие сигналы напряжения и тока, соответствующие выходным значениям датчиков измерительного преобразователя. Указанные сигналы, имитирующие выходные сигналы датчиков измерительного преобразователя, подаются на соответствующие входы ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа, которое осуществляет их обработку в соответствии с принятой математической моделью. Выходом ИВУ являются следующие величины: средняя за цикл измерения температура Т, усредненное давление Р, усредненный перепад давлений Д/ , расход газа без учета пульсаций q, расход газа q_, определяемый с учетом пульсаций параметров потока, а также коэффициенткоррекции к = , характеризующий отличие расхода газа без учета Чпульсаций и расхода газа с учетом пульсаций.

Экспериментальное исследование суммарной относительнойприведенной погрешности преобразования измерительной информации вИИС измерении расхода пульсирующих потоков газа производился в два

этапа. На первом этапе определяется суммарная погрешность обработки измерительной информации потоков газа без пульсаций. В этом случае на входы информационно-измерительной системы, к которым подключаются датчики переменной составляющей давления перед диафрагмой и после диафрагмы, подается нулевые сигналы (входы заземляются). На втором этапе на входы переменной составляющей давления перед диафрагмой и после диафрагмы подается синусоидальный сигнал с заданной амплитудой и частотой. Перед проведением исследования ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа была выполнена конфигурация структурных элементов ИИС, во время которой были заданы следующие параметры:-параметры газа, указанные в таблице 4.1;-параметры диафрагмы и измерительного трубопровода, указанные в таблице 4.2;

В результате исследований было установлено, что диапазон измерения расхода газа в ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа с указанными в таблицах 4.1 - 4.3 параметрами составляет от 0 кг/ч до 305 000 кг/ч.

При экспериментальном исследовании суммарной погрешности обработки измерительной информации в ИИС расхода пульсирующих потоков газа использовались следующие средства измерения:—вольтметр универсальный цифровой В7-38;-осциллограф GOS-620FG - используется в качестве генератора синусоидальных колебаний с настраиваемой амплитудой и частотой;—универсальный частотомер CHY 8220G;—аккумуляторная батарея - 12 В, 4,5 Ач.

Вольтметр универсальный цифровой В7-38 используется для измерения электрических величин: напряжения постоянного и переменного тока,сопротивления и силы тока. Вольтметр измеряет средиевыпрямленное значение переменного напряжения.Вольтметр обеспечивает следующие пределы основной допускаемойпогрешности изерения электрических величин:гДля имитации измерительных сигналов датчиков использовались стабильные источники тока, собранные на основе аккумуляторных батарей.

Экспериментальное определение суммарной относительной приведенной погрешности обработки измерительной информации в структурных элементах ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа при измерении расхода потоков без пульсаций определялось при подаче на соответствующие входы переменной составляющей давления перед диафрагмой и послед диафрагмы нулевого сигнала.

Для определения суммарной относительной приведенной погрешности обработки измерительной информации в ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа при измерении расхода потоков газа без пульсаций, на входах ИИС, предназначенных для подключения датчиков давления с усреднением, перепада давлений с усреднением и температуры, последовательно задавались значения электрических сигналов, соответствующие значениям давления с усреднением, перепада давлений сусреднением и температуры в соответствии с данными, приведенными в графах 2, 3, 4 таблицы 4.4.

Полученные в результате измерения значения расхода записывались в графу 5 таблицы 4.4. Суммарная абсолютная и относительная приведенная погрешности обработки измерительной информации в ИИС измерения расхода пульсирующих потоков газа при измерении расхода потоков газа без пульсаций определялась путем сравнения измеренных значений расхода со значениями, определенными расчетным путем и записанными в графе 1 таблицы 4.4. Данные графы 1 таблицы 4 определялись путем подстановки в математическую модель определения расхода газа методом переменного перепада давлений значений давления, перепада давлений и температуры, соответствующие электрическим сигналам, подаваемым на входы ИВУ (эти значения указанны в скобках в графах 2, 3 и 4 таблицы 4.4).

Похожие диссертации на Информационно-измерительная система расхода пульсирующих потоков газа методом переменного перепада давлений