Berezka7km.ru

Березка 7км
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

О погрешностях измерений расходомеров и счетчиков

О погрешностях измерений расходомеров и счетчиков

Большинство существующих механических проточных расходомеров (турбинных, лопастных, крыльчатых, с вращающейся шайбой и т.д.) имеют заявленную паспортную точность около +/- 0,5-2,5% измеряемого значения. Точность +/-1% означает, что в данном диапазоне измерений (как правило, соотношение минимального и максимального потоков расходомера составляет 1:10-1:20) показания расходомера могут находиться в диапазоне 0,99V изм — 1,01V изм ,

где Vизм – фактический объем жидкости, прошедший через расходомер (счетчик). Данный объем является суммой «миниобъемов», т.е. тех объемов жидкости, которые проходят через счетчик за один оборот турбины, шестеренок, шайбы и т.д. Для его подсчета используют так называемый «К-фактор» — коэффициент, выражающий соотношение между единицей объема перекачиваемой жидкости (как правило – один литр) к объему, перекачиваемой расходомером за один оборот, иначе

где VR – объем, прошедший через расходомер,

ΔV R – объем топлива (жидкости), отмеряемый за один оборот измерительного узла расходомера,

KR – количество оборотов, приходящееся на 1литр (1 м 3 и т.д.)

Таким образом, нижеприведенный график точности расходомеров – это фактически график изменения данного числа К в зависимости от потока. (К-фактор изменяется по нескольким причинам).

Рис.1. Типичный график зависимости точности расходомера от потока

Пояснение к графику: по вертикали – точность измерения расходомеров, по горизонтали – значения измеряемого расхода (в % от максимального) .

Причем нужно учесть, что форма данного графика будет индивидуальной для каждого прибора и зависит как от точности изготовления комплектующих, так и от их сочетания в данном конкретном расходомере. Безусловно, она будет зависеть также и от вязкости измеряемой жидкости. Рассмотрим ситуацию, когда при решении стандартной задачи измерения расхода топлива автомобиля МАЗ 6312А8 в топливную систему его двигателя включается два однотипных расходомера (с паспортной точностью +/-1%) в прямой и обратный трубопроводы соответственно.

Необходимо четко представлять, что объем потребления двигателем топлива и объем топлива, прокачивающийся топливным насосом через двигатель, могут отличаться от трех-четырех до десяти и более раз. Например, по двигателям МАЗ 6312А8 — при потреблении 30-39 л/час производительность топливного насоса – до 240-250 литров в час. Это к слову нашим коллегам, задающим «каверзные» вопросы – мол, почему двигатель седельного тягача МАЗ работает при установленных на него счетчиках VZO 8 (максимальная производительность 200 литров в час) на холостом ходу, а тронуться не может и глохнет. Рассмотрим самый типовой и характерный вариант — когда в измеряемом диапазоне величин расходомер в топливопроводе прямой подачи имеет погрешность, близкую к максимальной со знаком «+», а в обратном – также близкую к максимально разрешенной, но с обратным знаком ( — ). Таким образом, при потоке 240 л/час и потреблении 30 л/час имеем:

Показания расходомера 1 V1= 240 * 1,01=242,4 л/час Показания расходомера 2 V2= (240-30)*0,99= 207,9 л/час Расход топлива 34,5 л/час Расход топлива фактический 30,0 л/час Погрешность фактическая до: (34,5-30,0) /30,0 *100% = +/- 15%

В общем виде суммарная точность такой системы из двух расходомеров топлива на прямом и обратном потоке выражается формулой:

+/-ΔR системы = +/- δR x (V прямой + Vобратный )/ (V прямой – Vобратный ) , (2)

Читайте так же:
Ирвис счетчик газа драйвер

где ΔR системы – суммарная погрешность системы,

δR – относительная (паспортная) точность расходомеров, входящих в систему (полагаем ее одинаковой),

Vпрямой – прямой расход топлива,

Vобратный — обратный поток топлива.

Из этой формулы очевидно, что при малых расходах и больших потоках без применения дополнительных мер погрешность такой системы будет стремиться к огромным значениям, на порядок превышая заявленную точность собственно расходомеров. Дополнительная погрешность, вносимая изменением температуры топлива, состоит из трех типов погрешностей:

  • Погрешность, определяемая изменением температуры топлива при изменении внешних условий (температуры окружающей среды),
  • Погрешность изменения температуры топлива в топливном баке при подогреве его потоком прогретого топлива из обратного трубопровода,
  • Погрешность, обусловленная разностью температур топлива в прямом и обратном топливопроводах.

Суммарная погрешность, вносимая температурной составляющей может составлять до 3-4% дополнительно к вышеупомянутой. Таким образом, суммарная погрешность может достигать нескольких десятков процентов при паспортной точности расходомеров в +/-1%.

Безусловно, на самом деле все не так мрачно. Во-первых, условия максимального потока и минимального расхода — это условия холостого хода прогретого двигателя, но даже при этих условиях поток, создаваемый топливным насосом низкого давления, будет в несколько раз меньше максимального. Во-вторых, реально точность системы можно значительно улучшить достаточно простыми и эффективными методами – как аппаратными, так и программными.

Аппаратно, например, подбором пар расходомеров с близкими по знаку и величине значениями предельных отклонений, или установкой одного расходомера по схеме «с закольцовкой» (реализуема не для всех типов двигателей и, в свою очередь, имеет ряд существенных недостатков). Программно данная проблема решается линеаризацией характеристик системы и дополнительно — вводом фиксированных поправочных коэффициентов, в том числе и температурных, для разных значений потоков или (если вы достаточно богаты) установкой аппаратно-программного обеспечения, учитывающего в том числе и температурные колебания жидкости. Комплексное применение вышеупомянутых решений позволяет свести погрешность системы к минимуму.

В чем преимущество расходомеров Дарконт?

Расходомеры Дарконт с овальными шестернями имеют, в отличие от большинства других типов расходомеров индивидуальные паспорта калибровки для каждого расходомера с конкретными значениями К-фактора, т.е. мы утверждаем, что для данного расходомера

Vфактический =δV Дарконт x К ,

где δV Дарконт – объем перекачиваемой жидкости расходомером Дарконт за один оборот, К – «К-фактор» конкретного расходомера. вместо того, чтобы утверждать, что:

0,99 Vфактический ≤ δV Дарконт x K ≤1,01V фактический

Таким образом, мы резко снижаем отрицательное влияние точности расходомера на точность системы. Ниже приведены типичные графики зависимости К-фактора для расходомеров Дарконт от вязкостей измеряемых жидкостей и величины потока. На основании многолетнего опыта изготовителей нашего оборудования, величина потока, при которой поверяются расходомеры, выбрана таким образом, что максимальные отклонения значений К-фактора относительно измеренного — практически одинаковы по величине и различны по знаку. Таким образом, при вводе точного значения К (с точностью до третьего знака после запятой) указанного в калибровочном сертификате КАЖДОГО РАСХОДОМЕРА, мы: а). Сводим к «нулю» погрешность показаний данного расходомера при значениях потока, близких к поверочным (графически это можно представить, как смещение графика изменения коэффициента К до его пересечения с «нулевой горизонталью» при тестовом значении потока, б). Отклонения от данного значения будут фактически вдвое — втрое ниже, чем максимально допустимые (+/-1%) и укладываются в диапазон +/-0,4-0,5%.

Читайте так же:
Нужна ли лицензия для установки газовых счетчиков

Благодаря высокой повторяемости показаний расходомеров Дарконт (+/-0,03%) при использовании их в составе комплексов АСУ ТП или GPS-мониторинга транспорта после проведения нескольких замеров и сопоставления реальных значений израсходованного топлива на холостом ходу (или при малых значениях расходов) и замеренных датчиками, можно дополнительно улучшить точность дифференциального учета путем ввода поправочных коэффициентов в программное обеспечение.

Если Вы считаете, что данная точность недостаточна, мы изготовим для Вас систему, состоящую из двух расходомеров и сумматора-дифференциатора RT12, с многоточечной калибровкой на всем диапазоне измерений. Точность такой системы лежит в пределах +/-0,2%.

Гидродинамическое сопротивление расходомеров на овальных шестернях

Гидродинамическое сопротивление расходомеров, основанных на разных принципах измерения, безусловно, различно. Наименьшим обладают расходомеры, основанные на ультразвуковом, электромагнитном, массовом (кориолисовом) принципах, при которых практически не создается помех потоку жидкости. Что касается механических проточных расходомеров — это лопастные и турбинные расходомеры. По ряду ограничений они могут применяться не во всех областях промышленности, и непригодны для точного определения расхода топлива в транспорте (реальная точность для них – от +/-5-7%), что дает в соответствии с (2) до 60-80% погрешности в основанных на них дифференциальных измерительных системах.

Практика показала, что реально работоспособны в системах измерения датчики учета топлива двух-трех типов – с вращающейся шайбой (поршнем), качающейся шайбой и шестеренчатые – на обычных или на овальных шестернях. Расходомеры, предназначенные для измерения небольших (до 200 — 500 л/час) расходов жидкости в длительном режиме, изготавливаются только в исполнениях с вращающейся шайбой и с овальными шестернями.

Сравним эти два типа расходомеров с точки зрениягидродинамического сопротивления, которое они создают в топливной системе двигателя.

Гидродинамическое сопротивление расходомеров на овальных шестернях Рис. 2. Гидродинамическое сопротивление расходомеров на овальных шестернях

Расходомеры с вращающейся шайбой создают сопротивление потоку дизельного топлива (в зависимости от его величины) в пределах 10-100 mbar. Значения для расходомеров на овальных шестернях несколько выше – от 10 до 450 mbar. Это означает, что для расходомеров на вращающейся шайбе для дизтоплива минимальная высота для поступления топлива «самотеком» составляет около 10 см, а для расходомеров на овальных шестернях 40-50см. Насколько это много? Для сравнения – стандартное давление, создаваемое топливным насосом подкачки (ТННД) составляет 2,5-7,0 bar, что необходимо, в том числе и для компенсации гидравлического сопротивления создаваемого фильтром тонкой очистки топлива по мере его загрязнения (до 1,5 bar).

Таким образом, давления создаваемого насосом топливоподкачки более чем достаточно для включения в систему одного или двух расходомеров (при дифференциальной системе измерения расхода топлива). Более высокое значение гидродинамического сопротивления расходомеров на овальных шестернях объясняется, в том числе и очень точным изготовлением измерительных элементов (шестерен и камер), исключающим т.н. эффект «утечки», характерный для расходомеров на вращающейся шайбе, когда при малых значениях потоков шайба остается неподвижной (подсчет не ведется), а топливо проходит через расходомер неучтенным. Расходомеры на овальных шестернях фиксируют любой минимальный расход жидкости при несколько большем коэффициенте относительной точности. Это является их несомненным достоинством.

Читайте так же:
Норма расхода газового счетчика

Измерительный комплекс СГ-ТК-Р-250 (RABO G160 TC220) 211 476 руб. 199 845 руб

Измерительный комплекс СГ-ТК-Р-250 (RABO G160+TC220)

Измерительный комплекс СГ-ТК-Р-250 на базе ротационного счетчика газа RABO G160 и корректора TC220, предназначен для измерения объема природного газа по ГОСТ 5542 и других неагрессивных сухих и очищенных однокомпонентных и многокомпонентных газов в единицах приведенного к стандартным условиям объема (количества) посредством автоматической электронной коррекции показаний счетчика газа RABO G160 по температуре и при фиксированных значениях давления и коэффициента сжимаемости газа.

Счетчик RABO G160 работает по принципу вытеснения строго определенного объема газа вращающимися роторами. Объем вытисненного газа определяется объемом измерительной камеры счетчика, образованной внутренней поверхностью корпуса и поверхностями двух синхронно вращающихся в противоположных направлениях роторов.

Принцип работы комплекса СГ-ТК-Р основан на одновременном измерении объема газа (при рабочих условиях), прошедшего через счетчик и температуры газа с последующим вычислением, обработкой и архивированием приведенного к стандартным условиям объема газа с учетом условно-постоянных (подстановочных) значений давления и коэффициента сжимаемости газа с помощью корректора объема газа ТС220.

Технические характеристики :
Измерительный комплексДу, ммТипоразмер счетчикаКорректорQmax, м3/чQmin, м3/ч
СГ-ТК-Р-2550RABO G16ТС220, коррекция по t °250,5; 0,8; 1,3
СГ-ТК-Р-4050RABO G25400,5; 0,6; 0,8; 1,3; 2,0
СГ-ТК-Р-6550RABO G40650,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,3; 2,0; 3,0
СГ-ТК-Р-10050RABO G651000,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,3; 1,6; 2,0; 3,0; 5,0
СГ-ТК-Р-16080RABO G1001600,6; 0,8; 1,0; 1,3; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0; 8,0
СГ-ТК-Р-25080RABO G1602501,0; 1,3; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 8,0; 13,0
СГ-ТК-Р-400100RABO G2504001,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 13,0; 20,0

· Диапазон рабочих расходов для модификаций СГ-ТК-Р на базе счетчика RABO: от 0,4 м³ /ч до 400 м³ /ч (диапазон рабочих расходов Qmin/Qmax до 1:250);

· Погрешность измерения комплекса СГ-ТК-Р на базе счетчиков RABO:

o в диапазоне объемных расходов при рабочих условиях от Qмин до Qt: ±2,1%;

o в диапазоне объемных расходов при рабочих условиях от Qt до Qмакс: ±1,1%.

· Подстановочное значение рабочего давления (избыточное) для исполнений СГ-ТК-Р со счётчикам газа типа RVG: до 0,1 МПа.

· Диапазон температур окружающей среды комплекса СГ-ТК: от −30°C до +60°C.

· Межповерочный интервал 5 лет.

· Взрывозащищённость: Комплекс СГ-ТК разрешён для установки во взрывоопасной зоне и имеет маркировку взрывозащищенности «1 Ex ib IIB T4».

Функционал:

· Программирование и считывание информации с корректора с помощью оптического порта, установленного на передней панели прибора.

· Отображение на дисплее текущих измеряемых и рассчитываемых параметров, данных архива.

· Формирование архива объемом более 2200 записей с интервалом час, день или месяц по рабочему и стандартному объему газа, подстановочному давлению, температуре газа, коэффициенту коррекции. Запись значений в архив происходит по истечении измерительного периода, а также в случае возникновения аварийной ситуации (превышение предельных значений измеряемых параметров) или в случае проведения изменений в настройках корректора.

Читайте так же:
Счетчик газовый сгмн g6 250мм

· Программирование 2-х цифровых выходов для передачи значений объемов газа в виде импульсов, и/или передачи сообщений об ошибках.

· Сигнализация о внештатных ситуациях (несанкционированное вмешательство, нарушение границ измеряемых параметров и т.п.).

· Интерфейс дистанционного доступа — RS232/RS485;

· Дистанционная передача данных архива и технологических данных с помощью программного комплекса «СОДЭК ТС», «СОДЭК Стандарт» или «СОДЭК Экстра»;

Бытовой счетчик газа с коррекцией по давлению

ООО «Энергоприбор»
607230, Нижегородская обл., г. Арзамас, ул. Пландина, д. 11

8 (83147) 2-22-21
8 (83147) 2-10-60

  • ООО «Энергоприбор» /
  • Статьи /
  • Счётчики газа с механической коррекцией по температуре
Каталог продукции
Новости

Счётчики газа с механической коррекцией по температуре

Счётчики газа ВК-G Т (типоразмеров от 1,6 до 10, с максимальным расходом 16 м 3/ч) – это счётчики, оснащенные механической термокоррекцией. Они полностью отвечают требованиям Государственного стандарта ГОСТ Р 50818 „Счётчики газа объёмные диафрагменные. Общие технические требования и методы испытаний”. ГОСТ Р 50818 распространяется на счётчики без и с температурной компенсацией, применяемые в бытовых и производственных целях для коммерческого учёта расхода газа. Указанные счётчики могут быть установлены в отапливаемых помещениях, в неотапливаемых помещениях и вне помещений.

В соответствии с ГОСТ 50818 изменение относительной погрешности счётчика без температурной компенсации, вызванное отклонением температуры измеряемого газа от нормальной составляет 0,45 % при изменении температуры на 1оС. Это значительная величина, которая составляет порядка 18 % дополнительной погрешности счётчика при понижении температуры измеряемого газа до минус 20 оС. Минусовая погрешность счётчика увеличивается в минусовую сторону при температуре ниже плюс 20 оС, а при повышении температуры (температура выше20 оС) погрешность повышается в положительную сторону. Эта тенденция хорошо просматривается на графике (рис. 1).

Рисунок 1 – Кривая погрешности счётчика ВG-G6 и ВК-G6Т на расходе 0,4Q макс.при изменении температуры измеряемого газа

По действующими в настоящее время Правилам учёта газа п. 2.5 (Правила разработаны в соответствии с постановлением Правительства РФ от 2 ноября 1995 г. и зарегистрированы в Минюсте России 15 ноября 1996 г. № 1198) определение количества газа при расчётах должно проводиться для нормальных условий по приборам учёта с автоматической коррекцией по температуре или по температуре и давлению. Нормальные условия определяет ГОСТ2939-63. Либо в соответствие с постановлением Правительства РФ от 23 мая 2006 г. № 307 „О порядке предоставления коммунальных услуг гражданам”, в случае использования приборов учёта без температурной компенсации показания этих приборов учёта используются в расчётах за газ с использованием температурных коэффициентов, утверждённых Федеральным органом исполнительной власти, осуществляющей функции по контролю и надзору в сфере технического регулирования и метрологии. Расчёт коэффициентов ведётся по типовой методике МИ 2721-2005 утверждённой ФГУП ВНИИМС. Коррекция по температуре показаний счётчиков, установленных в отапливаемых помещениях не производится.
Если требуется установить счётчик вне помещения или в неотапливаемом помещении, где колебания температуры зависят и от времени года и суток, и при этом необходимо обеспечить точность измерения, рекомендуется устанавливать счетчики, оснащённые механической термокомпенсацией.

Читайте так же:
Счетчики технологического учета газа

В 2007 г. ООО «ОМЦ Газметрология» и ФГУП „ВНИИР” (г. Казань) разработали Рекомендацию МИ 3082-2007 – „Выбор методов и средств измерений расхода и количества потребляемого природного газа в зависимости от условий эксплуатации на узлах учёта. Рекомендации по выбору рабочих эталонов для их поверки” (утверждена ФГУП «ВНИИР» 04.12.07 г., зарегестрирована ФГУП «ВНИИМС» 07.12.07 г.). Рекомендация распространяется на новые и реконструируемые узлы учета природного газа и предназначена для эксплуатационных и монтажных организаций, организаций занимающихся поверкой средств измерений, а также организаций, осуществляющих разработку проектов узлов учет. На сегодняшний день разработанные рекомендации являются, пожалуй, единственным документом, в котором систематизированы требования, предъявляемые к методам и средствам измерения, применяемым при коммерческом учете природного газа.

В МИ 3082-2007, в частности указано, (см. п. 6.9), что при избыточном давлении не более 0,005 МПа и объёмном расходе не более 100 м 3 /ч разрешается использовать ПР (преобразователь расхода) с автоматической коррекцией объёма только по его температуре, а в п. 9.2.2.6 указанно, что при измерении расхода газа менее 16 м 3 /ч следует применять счётчики с механической температурной коррекцией.

В конструкции счётчиков ВК-G Т в качестве механической термокоррекции использован биметаллический элемент. Биметаллический элемент реагирует на изменение температуры измеряемого газа изменением своей формы, тем самым, изменяя радиус поворота кривошипа измерительного механизма счётчика и оказывая влияние на величину хода диафрагм. Изменение величины хода диафрагм вызывает изменение циклического объёма камер. Таким образом осуществляется коррекция объёма газа в зависимости от изменения температуры. Для термокоррекции подбирается биметалл определённого химсостава, обладающий необходимыми свойствами. Биметалл обеспечивает бесперебойную работу термокоррекции в заданном для счётчиков диапазоне температур. Диапазон температур измеряемого газа для счётчиков ВК-G Т от минус 25 оС до плюс 40 оС. Настройка температурной коррекции осуществляется таким образом, что отсчётный механизм счётчика регистрирует объём газа, приведённый именно к нормальным условиям , определённым ГОСТ 2939-63, т. е. к температуре при 20 оС. Для подтверждения ниже приведены кривые погрешности, построенные на основании данных, полученных при испытаниях счётчиков ВК-G6Т с механической термокомпенсацией (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Кривые погрешности, построенные для счётчика при выпуске из производства и после наработки более 5000 часов

Огромный опыт работы фирмы-изготовителя в сфере производства приборов учёта газа, запатентованный механизм механической коррекции объёма потребляемого газа при изменении температуры потребляемого газа позволяет с уверенностью заявлять о надёжности и долговечности работы механического узла коррекции, выполненного на базе биметалла.

Узел учета природного газа на базе электронного корректора объема газа Corus

Узел учета газа на базе электронного корректора объема газа SEVC-D применяется для учета газа, в том числе коммерческого, при его транспортировании, отпуске и потреблении. 125
Узел учета газа состоит из двух приборов: электронного корректора объема газа SEVC-D и счетчика газа, устанавливаемого на газопроводе и имеющего низкочастотный выход типа «сухой контакт». Узел учета природного газа на базе электронного корректора объема газа Corus

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector