Berezka7km.ru

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

МИ 2987-2006 ГСИ. Объем и масса нефти и нефтепродуктов. Методика контроля величины погрешности счетчиков ультразвуковых Altosonic V (VM) по результатам сличений двух равноточных приборов

МИ 2987-2006 ГСИ. Объем и масса нефти и нефтепродуктов. Методика контроля величины погрешности счетчиков ультразвуковых Altosonic V (VM) по результатам сличений двух равноточных приборов

ИСПОЛНИТЕЛИ: Вересков А.И. (рук. темы); Беляев Б.М.; Дудыкин А.А.

2 УТВЕРЖДЕНА ФГУП ВНИИМС 24 мая 2006 г.

3 ЗАРЕГИСТРИРОВАНА ФГУП ВНИИМС 25 мая 2006 г.

4 ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

3 ОПИСАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ

3.1. Этап I. Формирование исходных данных для контроля.

3.2. Этап II. Обработка результатов сличений.

4 ПРОВЕДЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ЗНАЧЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ПЕРВОГО РОДА

ПРИЛОЖЕНИЕ Б АЛГОРИТМ ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ В (СПРАВОЧНОЕ) РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ВТОРОГО РОДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ПРИМЕР РАСЧЕТА ПО ПРОГРАММЕ «КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ СЧЕТЧИКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СЛИЧЕНИЙ». МОДЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений.

Объем и масса нефти и нефтепродуктов.

Методика контроля величины погрешности счетчиков ультразвуковых Altosonic V ( VM ) по результатам сличений двух равноточных приборов

МИ 2987-2006

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящая рекомендация распространяется на объем и массу нефти и нефтепродуктов (далее — продукт) и устанавливает методику контроля метрологических характеристик канала измерений объема (массы) счетчиков ультразвуковых Altosonic V (VM) (далее — прибор), применяемых в составе систем измерения количества и показателей качества нефти (СИКН) или нефтепродуктов (СИКНП) по результатам сличений двух однотипных приборов по объему (массе) продукта.

1.2. Методика предназначена для контроля метрологических характеристик (далее — MX) приборов в межповерочный период.

1.3. Контроль метрологических характеристик по настоящей методике не заменяет поверки в соответствии с ПР 50.2.006 .

1.4. Рекомендация разработана с учетом требований ГОСТ 8.207 и МИ 1317 .

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы.

ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

ПР 50.2.006-94 ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений.

МИ 1317-2004 ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

3 ОПИСАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ

Контроль MX проводится в два этапа:

Этап I. Формирование исходных данных для контроля.

Этап II. Обработка результатов сличений.

3.1. Этап I. Формирование исходных данных для контроля.

Формируют исходные данные для контроля. При этом применяют указания изложенные в п. 3.1.1 — 3.1.3.

3.1.1. Результаты измерений объема (массы) продукта (далее — количество продукта) при последовательной установке в трубопроводе (измерительной линии) двух приборов (далее — исходные данные):

Q1i , Q2i, τ i , i = 1, . N,

где Q1 i, Q2 i — результаты измерений количества продукта при i-м сличении соответственно первым и вторым прибором за время (продолжительность) сличения τ i

N- число сличений, N ≥ 1.

Примечание: Разделение приборов на первый и второй носит условный характер и не влияет на результаты контроля. Рекомендуется за первый прибор принимать прибор, установленный первым по ходу движения продукта в трубопроводе.

3.1.1.1. Рекомендуется в состав исходных данных включать результаты измерений количества продукта, значение которого не менее минимального допустимого значения, которое устанавливается в зависимости от типоразмера прибора и диапазона расхода.

3.1.1.2. В состав исходных данных могут быть включены результаты измерений количества продукта, полученные при одном постоянном значении расхода или в диапазоне расходов.

При проведении контроля MX при постоянном расходе будут получены результаты контроля MX приборов, соответствующие этому значению расхода. Расход считают постоянным, если его значение изменяется при формировании исходных данных не более чем на 5 %;

При проведении контроля MX в диапазоне расходов рекомендуется ограничивать диапазон расходов таким образом, чтобы отношение максимального значения расхода к минимальному было не более 1,5.

3.1.1.3. В случае, если сличения проводятся по объему продукта, влияние разности температур и давлений продукта в местах установки приборов не должно превышать 1/5 значений пределов допускаемой относительной погрешности или пределов допускаемой систематической относительной погрешности прибора при измерении объема продукта.

3.1.2. Характеристики погрешности годного прибора

В качестве характеристик погрешности годного прибора могут быть применены следующие характеристики.

3.1.2.1. Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объема или массы: ± δ, %;

3.1.2.2. Пределы неисключенной систематической относительной погрешности прибора δCL, % и среднего квадратического отклонения (СКО) случайной составляющей погрешности прибора σL, %;

3.1.3. Число α — вероятность получить отрицательный результат контроля, когда MX приборов удовлетворяют существующим требованиям (далее — вероятность ошибки первого рода). Используется для формирования критерия принятия решения о результате контроля. Рекомендации по выбору значения α даны в Приложении А.

3.2. Этап II. Обработка результатов сличений.

3.2.1. Контроль MX приборов проводят в соответствии с методом, изложенным в Приложении Б.

3.2.2. В результате обработки исходных данных, сформированных по п. 3.1, получают:

3.2.2.1 Ряд результатов сличений di основанных на результатах измерений количества продукта Q1 i, Q2 i ( п. 3.1.1):

di , %, i = 1, …, N

3.2.2.2. При N ≥ 10 — заключение об обнаружении дрейфа разности систематических составляющих погрешностей приборов (далее — дрейфа) или о том, что дрейф не обнаружен.

В случае обнаружения дрейфа получают его характеристики в виде оценки параметров (коэффициентов) принятой модели для описания дрейфа, стандартные отклонения оценок параметров.

3.2.2.3. Результат статистического анализа ряда сличений, основанный на полученной модели, который характеризует величину расхождения показаний приборов.

3.2.2.4. Оценку СКО разности случайных составляющих погрешностей сличаемых приборов.

3.2.2.5. Критическое значение С, %, рассчитанное на основании исходных данных п.п. 3.1.2, 3.1.3 с учетом числа сличений N. Критическое значение С характеризует максимальное допускаемое расхождение результатов измерений количества продукта двумя приборами.

3.2.2.6. Результат контроля MX приборов считают положительным, если абсолютная величина результата статистического анализа ряда сличений не превосходит критического значения С.

В противоположном случае результат контроля MX приборов считают отрицательным.

3.2.2.7. При N > 1 в случае отрицательного результата контроля рекомендуется провести контроль MX повторно только по последнему результату сличения из имеющегося ряда результатов сличений. По полученному в соответствии с процедурой п. 3.2.2 результату делают окончательное заключение о результате контроля MX приборов.

3.2.2.8. В случае обнаружения дрейфа погрешности — ожидаемый момент, когда результат контроля MX приборов станет отрицательным.

3.2.3. Методика обработки результатов сличений, приведена в Приложении Б.

4 ПРОВЕДЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

Контроль MX приборов проводят в автоматическом режиме с помощью программы для ЭВМ «Контроль погрешности счетчиков по результатам сличений», разработанной ФГУП ВНИИМС. При работе программы формируется отчет, включающий в себя исходные данные для проведения и результаты контроля MX приборов. Пример отчета приведен в Приложении Г.

Читайте так же:
Емкость счетного механизма счетчика

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ЗНАЧЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ПЕРВОГО РОДА

Вероятность ошибочно признать прибор негодным, когда в действительности он годен, принято называть вероятностью ошибки первого рода и использовать для нее обозначение α.

Примечание: — Эту характеристику процедуры контроля принимают за основу для выбора критерия годности изделия. Если вероятность ошибки первого рода равна а, это означает, что при проведении 100 независимых экспериментов по контролю годных изделий в среднем 100 α из них будут ошибочно признаны негодными.

Применительно к рассматриваемой процедуре контроля MX приборов, число α — вероятность получить отрицательный результат контроля, когда MX приборов удовлетворяют существующим требованиям.

Используют для формирования критерия принятия решения о положительном или отрицательном результате контроле MX приборов. При выборе значения α руководствуются следующими соображениями. При увеличении α критическое значение С (см. п. 3.2.2.5) уменьшается, т.е. критерий становится более жестким. При этом вероятность ошибки второго рода β (см. Приложение В) также уменьшается.

Рекомендован выбор α из следующего ряда:

0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,07; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30

или любое число в диапазоне 0,01 ≤ α ≤ 0,30.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

Б.1 Статистический анализ данных для получения модели разности относительных погрешностей приборов

Б.1.1 Результаты сличений di, рассчитывают, используя результаты измерений количества продукта ( п. 3.1.1), по формуле

Б.1.2 В качестве модели дрейфа разности систематических составляющих погрешностей приборов принимают зависимость вида d = A + B*Q Σ, где Q Σ — величина, пропорциональная количеству продукта нарастающим итогом с момента первого сличения.

Примечание — Для расчета Q Σ используют значения 0,5*( Q 1 i + Q 2 i ), i = 1, . N.

Б.1.3 Получают оценки параметров А, В по методу наименьших квадратов, при этом:

при N < 10 принимают В = 0,

при N ≥ 10 проверяют значимость полученной оценки параметра В. В случае отрицательного результата проверки значимости принимают В = 0.

Результат статистического анализа ряда сличений получают в зависимости от того, обнаружен дрейф или нет: если обнаружен (коэффициент В отличен от нуля), принимают d = A + B*Q Σ N, а если не обнаружен ( B = 0), принимают d = А.

Получают стандартные отклонения оценок параметров, оценку СКО разности случайных составляющих погрешностей приборов.

Б.2 Расчет максимального допускаемого расхождения показаний приборов

Б.2.1 Для расчета максимального допускаемого расхождения показаний приборов используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов:

При этом функции определены следующими формулами в соответствии с обозначениями п. 3.1.2:

Б.2.2 Рассчитывают критическое значение С, %.

Функцию , определенную в п. Б.2.1, интегрируют по области GС, в которой переменные удовлетворяют неравенству

при этом С выбирают таким, чтобы интеграл был равен заданному значению α:

Б.3 Заключение о положительном либо отрицательном результате контроля MX принимают в соответствии с п. 3.2.2.6 путем сопоставления значения результата статистического анализа п. Б.1.3 и критического значения С п. Б.2.2.

Б.4 В случае обнаружения дрейфа получают ожидаемый момент, когда результат контроля MX прибора станет отрицательным. Используют статистический прогноз модели дрейфа по результатам анализа данных п. Б.1.

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(СПРАВОЧНОЕ)

РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ВТОРОГО РОДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

Число β — вероятность получить положительный результат контроля, когда MX одного или обоих приборов не удовлетворяют существующим требованиям (вероятность ошибки второго рода).

Примечание — Структура исходных данных задачи позволяет получить лишь весьма приближенную информацию о погрешностях приборов, а именно, значение разности погрешностей двух приборов. Вследствие этого невозможно получить малые значения вероятности ошибки второго рода для всевозможных сочетаний характеристик погрешностей двух приборов. Например, процедура контроля не выявит негодный прибор, когда систематические составляющие погрешностей обоих приборов имеют один знак и близкие между собой значения, даже если они значительно превосходят предел допускаемой погрешности. Поэтому описанная методика не может заменить поверки. Для получения оценки доли случаев, когда негодный прибор не обнаружен, рассчитывают вероятность ошибки второго рода.

В.1 Для расчета вероятности ошибки второго рода в случае одного негодного прибора задают характеристики его погрешности: конкретные значения систематической составляющей погрешности δCW, %, СКО случайной составляющей погрешности σ W, %.

Используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов:

При этом функции определены следующими формулами:

f C (x2), f°(y2) — формулами ( Б.3), ( Б.4);

где — дельта-функция, равная нулю при х1 отличном от ;

— формулой ( Б.4), в которой σN принимают равной

В.2 Для расчета вероятности ошибки второго рода в случае двух негодных приборов задают характеристики погрешности каждого из них:

для первого — значения систематической составляющей , %, СКО случайной составляющей , %;

для второго — значения систематической составляющей , %, СКО случайной составляющей ,%.

Используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов

При этом функции определены следующими формулами

— формулой ( Б.4), в которой σN принимают равной

— формулой ( Б.4), в которой σN принимают равной

В.3 Рассчитывают вероятность ошибки второго рода

В случае одного негодного прибора используют функцию f(xl, yl, x2, y2), определенную в п. В.1, а в случае двух негодных приборов — в п. В.2.

Вероятность ошибки второго рода β берут равной интегралу от функции f(xl, yl, x2, y2) по области GA, в которой переменные удовлетворяют неравенству:

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПО ПРОГРАММЕ «КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ СЧЕТЧИКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СЛИЧЕНИЙ». МОДЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящая рекомендация распространяется на объем и массу нефти и нефтепродуктов (далее — продукт) и устанавливает методику контроля метрологических характеристик канала измерений объема (массы) счетчиков ультразвуковых Altosonic V (VM) (далее — прибор), применяемых в составе систем измерения количества и показателей качества нефти (СИКН) или нефтепродуктов (СИКНП) по результатам сличений двух однотипных приборов по объему (массе) продукта.

1.2. Методика предназначена для контроля метрологических характеристик (далее — MX) приборов в межповерочный период.

1.4. Рекомендация разработана с учетом требований ГОСТ 8.207 и МИ 1317 .

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы.

ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

ПР 50.2.006-94 ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений.

МИ 1317-2004 ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

3 ОПИСАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ

Контроль MX проводится в два этапа:

Этап I. Формирование исходных данных для контроля .

Этап II. Обработка результатов сличений.

3.1. Этап I. Формирование исходных данных для контроля.

Формируют исходные данные для контроля. При этом применяют указания изложенные в п. 3.1.1 — 3.1.3.

3.1.1. Результаты измерений объема (массы) продукта (далее — количество продукта) при последовательной установке в трубопроводе (измерительной линии) двух приборов (далее — исходные данные):

Читайте так же:
Не удается загрузить данные имени счетчика

Q1i , Q2i, τ i , i = 1, . N,

где Q 1 i , Q 2 i — результаты измерений количества продукта при i-м сличении соответственно первым и вторым прибором за время (продолжительность) сличения τ i

N- число сличений, N ≥ 1.

Примечание: Разделение приборов на первый и второй носит условный характер и не влияет на результаты контроля. Рекомендуется за первый прибор принимать прибор, установленный первым по ходу движения продукта в трубопроводе.

3.1.1.1. Рекомендуется в состав исходных данных включать результаты измерений количества продукта, значение которого не менее минимального допустимого значения, которое устанавливается в зависимости от типоразмера прибора и диапазона расхода.

3.1.1.2. В состав исходных данных могут быть включены результаты измерений количества продукта, полученные при одном постоянном значении расхода или в диапазоне расходов.

При проведении контроля MX при постоянном расходе будут получены результаты контроля MX приборов, соответствующие этому значению расхода. Расход считают постоянным, если его значение изменяется при формировании исходных данных не более чем на 5 %;

При проведении контроля MX в диапазоне расходов рекомендуется ограничивать диапазон расходов таким образом, чтобы отношение максимального значения расхода к минимальному было не более 1,5.

3.1.1.3. В случае, если сличения проводятся по объему продукта, влияние разности температур и давлений продукта в местах установки приборов не должно превышать 1/5 значений пределов допускаемой относительной погрешности или пределов допускаемой систематической относительной погрешности прибора при измерении объема продукта.

3.1.2. Характеристики погрешности годного прибора

В качестве характеристик погрешности годного прибора могут быть применены следующие характеристики.

3.1.2.1. Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объема или массы: ± δ , %;

3.1.2.2. Пределы неисключенной систематической относительной погрешности прибора δ CL, % и среднего квадратического отклонения (СКО) случайной составляющей погрешности прибора σ L, %;

3.1.3. Число α — вероятность получить отрицательный результат контроля, когда MX приборов удовлетворяют существующим требованиям (далее — вероятность ошибки первого рода). Используется для формирования критерия принятия решения о результате контроля. Рекомендации по выбору значения α даны в Приложении А.

3.2. Этап II. Обработка результатов сличений.

3.2.1. Контроль MX приборов проводят в соответствии с методом, изложенным в Приложении Б.

3.2.2. В результате обработки исходных данных, сформированных по п. 3.1, получают:

3.2.2.1 Ряд результатов сличений di основанных на результатах измерений количества продукта Q 1 i , Q 2 i (п. 3.1.1):

di , %, i = 1, …, N

3.2.2.2. При N ≥ 10 — заключение об обнаружении дрейфа разности систематических составляющих погрешностей приборов (далее — дрейфа) или о том, что дрейф не обнаружен.

В случае обнаружения дрейфа получают его характеристики в виде оценки параметров (коэффициентов) принятой модели для описания дрейфа, стандартные отклонения оценок параметров.

3.2.2.3. Результат статистического анализа ряда сличений, основанный на полученной модели, который характеризует величину расхождения показаний приборов.

3.2.2.4. Оценку СКО разности случайных составляющих погрешностей сличаемых приборов.

3.2.2.5. Критическое значение С, %, рассчитанное на основании исходных данных п.п. 3.1.2, 3.1.3 с учетом числа сличений N. Критическое значение С характеризует максимальное допускаемое расхождение результатов измерений количества продукта двумя приборами.

3.2.2.6. Результат контроля MX приборов считают положительным, если абсолютная величина результата статистического анализа ряда сличений не превосходит критического значения С.

В противоположном случае результат контроля MX приборов считают отрицательным.

3.2.2.7. При N > 1 в случае отрицательного результата контроля рекомендуется провести контроль MX повторно только по последнему результату сличения из имеющегося ряда результатов сличений. По полученному в соответствии с процедурой п. 3.2.2 результату делают окончательное заключение о результате контроля MX приборов.

3.2.2.8. В случае обнаружения дрейфа погрешности — ожидаемый момент, когда результат контроля MX приборов станет отрицательным.

3.2.3. Методика обработки результатов сличений, приведена в Приложении Б.

4 ПРОВЕДЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

Контроль MX приборов проводят в автоматическом режиме с помощью программы для ЭВМ «Контроль погрешности счетчиков по результатам сличений», разработанной ФГУП ВНИИМС. При работе программы формируется отчет, включающий в себя исходные данные для проведения и результаты контроля MX приборов. Пример отчета приведен в Приложении Г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ЗНАЧЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ПЕРВОГО РОДА

Вероятность ошибочно признать прибор негодным, когда в действительности он годен, принято называть вероятностью ошибки первого рода и использовать для нее обозначение α .

Примечание: — Эту характеристику процедуры контроля принимают за основу для выбора критерия годности изделия. Если вероятность ошибки первого рода равна а, это означает, что при проведении 100 независимых экспериментов по контролю годных изделий в среднем 100 α из них будут ошибочно признаны негодными.

Применительно к рассматриваемой процедуре контроля MX приборов, число α — вероятность получить отрицательный результат контроля, когда MX приборов удовлетворяют существующим требованиям.

Используют для формирования критерия принятия решения о положительном или отрицательном результате контроле MX приборов. При выборе значения α руководствуются следующими соображениями. При увеличении α критическое значение С (см. п. 3.2.2.5) уменьшается, т.е. критерий становится более жестким. При этом вероятность ошибки второго рода β (см. Приложение В) также уменьшается.

Рекомендован выбор α из следующего ряда:

0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,07; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30

или любое число в диапазоне 0,01 ≤ α ≤ 0,30.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

Б.1 Статистический анализ данных для получения модели разности относительных погрешностей приборов

Б.1.1 Результаты сличений d i, рассчитывают, используя результаты измерений количества продукта (п. 3.1.1), по формуле

Б.1.2 В качестве модели дрейфа разности систематических составляющих погрешностей приборов принимают зависимость вида d = A + B*Q Σ , где Q Σ — величина, пропорциональная количеству продукта нарастающим итогом с момента первого сличения.

Примечание — Для расчета Q Σ используют значения 0,5*( Q 1 i + Q 2 i ), i = 1, . N.

Б.1.3 Получают оценки параметров А, В по методу наименьших квадратов, при этом:

при N < 10 принимают В = 0,

при N ≥ 10 проверяют значимость полученной оценки параметра В. В случае отрицательного результата проверки значимости принимают В = 0.

Результат статистического анализа ряда сличений получают в зависимости от того, обнаружен дрейф или нет: если обнаружен (коэффициент В отличен от нуля), принимают d = A + B*Q Σ N , а если не обнаружен ( B = 0), принимают d = А.

Получают стандартные отклонения оценок параметров, оценку СКО разности случайных составляющих погрешностей приборов.

Б.2 Расчет максимального допускаемого расхождения показаний приборов

Б.2.1 Для расчета максимального допускаемого расхождения показаний приборов используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов:

При этом функции определены следующими формулами в соответствии с обозначениями п. 3.1.2:

Б.2.2 Рассчитывают критическое значение С, %.

Функцию , определенную в п. Б.2.1, интегрируют по области GС, в которой переменные удовлетворяют неравенству

Читайте так же:
Сброс счетчика фотобарабана brother 7860

при этом С выбирают таким, чтобы интеграл был равен заданному значению α :

Б.3 Заключение о положительном либо отрицательном результате контроля MX принимают в соответствии с п. 3.2.2.6 путем сопоставления значения результата статистического анализа п. Б.1.3 и критического значения С п. Б.2.2.

Б.4 В случае обнаружения дрейфа получают ожидаемый момент, когда результат контроля MX прибора станет отрицательным. Используют статистический прогноз модели дрейфа по результатам анализа данных п. Б.1.

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(СПРАВОЧНОЕ)

РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ВТОРОГО РОДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

Число β — вероятность получить положительный результат контроля, когда MX одного или обоих приборов не удовлетворяют существующим требованиям (вероятность ошибки второго рода).

Примечание — Структура исходных данных задачи позволяет получить лишь весьма приближенную информацию о погрешностях приборов, а именно, значение разности погрешностей двух приборов. Вследствие этого невозможно получить малые значения вероятности ошибки второго рода для всевозможных сочетаний характеристик погрешностей двух приборов. Например, процедура контроля не выявит негодный прибор, когда систематические составляющие погрешностей обоих приборов имеют один знак и близкие между собой значения, даже если они значительно превосходят предел допускаемой погрешности. Поэтому описанная методика не может заменить поверки. Для получения оценки доли случаев, когда негодный прибор не обнаружен, рассчитывают вероятность ошибки второго рода.

В.1 Для расчета вероятности ошибки второго рода в случае одного негодного прибора задают характеристики его погрешности: конкретные значения систематической составляющей погрешности δ CW, %, СКО случайной составляющей погрешности σ W , %.

Используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов:

При этом функции определены следующими формулами:

где — дельта-функция, равная нулю при х1 отличном от ;

— формулой (Б.4), в которой σ N принимают равной

В.2 Для расчета вероятности ошибки второго рода в случае двух негодных приборов задают характеристики погрешности каждого из них:

для первого — значения систематической составляющей , %, СКО случайной составляющей , %;

для второго — значения систематической составляющей , %, СКО случайной составляющей ,%.

Используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов

При этом функции определены следующими формулами

— формулой (Б.4), в которой σ N принимают равной

— формулой (Б.4), в которой σ N принимают равной

В.3 Рассчитывают вероятность ошибки второго рода

В случае одного негодного прибора используют функцию f(xl, yl, x2, y2), определенную в п. В.1, а в случае двух негодных приборов — в п. В.2.

Вероятность ошибки второго рода β берут равной интегралу от функции f(xl, yl, x2, y2) по области GA, в которой переменные удовлетворяют неравенству:

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПО ПРОГРАММЕ «КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ СЧЕТЧИКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СЛИЧЕНИЙ». МОДЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящая рекомендация распространяется на объем и массу нефти и нефтепродуктов (далее — продукт) и устанавливает методику контроля метрологических характеристик канала измерений объема (массы) счетчиков ультразвуковых Altosonic V (VM) (далее — прибор), применяемых в составе систем измерения количества и показателей качества нефти (СИКН) или нефтепродуктов (СИКНП) по результатам сличений двух однотипных приборов по объему (массе) продукта.

1.2. Методика предназначена для контроля метрологических характеристик (далее — MX) приборов в межповерочный период.

1.4. Рекомендация разработана с учетом требований ГОСТ 8.207 и МИ 1317 .

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы.

ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

ПР 50.2.006-94 ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений.

МИ 1317-2004 ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

3 ОПИСАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ

Контроль MX проводится в два этапа:

Этап I. Формирование исходных данных для контроля .

Этап II. Обработка результатов сличений.

3.1. Этап I. Формирование исходных данных для контроля.

Формируют исходные данные для контроля. При этом применяют указания изложенные в п. 3.1.1 — 3.1.3.

3.1.1. Результаты измерений объема (массы) продукта (далее — количество продукта) при последовательной установке в трубопроводе (измерительной линии) двух приборов (далее — исходные данные):

Q1i , Q2i, τ i , i = 1, . N,

где Q 1 i , Q 2 i — результаты измерений количества продукта при i-м сличении соответственно первым и вторым прибором за время (продолжительность) сличения τ i

N- число сличений, N ≥ 1.

Примечание: Разделение приборов на первый и второй носит условный характер и не влияет на результаты контроля. Рекомендуется за первый прибор принимать прибор, установленный первым по ходу движения продукта в трубопроводе.

3.1.1.1. Рекомендуется в состав исходных данных включать результаты измерений количества продукта, значение которого не менее минимального допустимого значения, которое устанавливается в зависимости от типоразмера прибора и диапазона расхода.

3.1.1.2. В состав исходных данных могут быть включены результаты измерений количества продукта, полученные при одном постоянном значении расхода или в диапазоне расходов.

При проведении контроля MX при постоянном расходе будут получены результаты контроля MX приборов, соответствующие этому значению расхода. Расход считают постоянным, если его значение изменяется при формировании исходных данных не более чем на 5 %;

При проведении контроля MX в диапазоне расходов рекомендуется ограничивать диапазон расходов таким образом, чтобы отношение максимального значения расхода к минимальному было не более 1,5.

3.1.1.3. В случае, если сличения проводятся по объему продукта, влияние разности температур и давлений продукта в местах установки приборов не должно превышать 1/5 значений пределов допускаемой относительной погрешности или пределов допускаемой систематической относительной погрешности прибора при измерении объема продукта.

3.1.2. Характеристики погрешности годного прибора

В качестве характеристик погрешности годного прибора могут быть применены следующие характеристики.

3.1.2.1. Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объема или массы: ± δ , %;

3.1.2.2. Пределы неисключенной систематической относительной погрешности прибора δ CL, % и среднего квадратического отклонения (СКО) случайной составляющей погрешности прибора σ L, %;

3.1.3. Число α — вероятность получить отрицательный результат контроля, когда MX приборов удовлетворяют существующим требованиям (далее — вероятность ошибки первого рода). Используется для формирования критерия принятия решения о результате контроля. Рекомендации по выбору значения α даны в Приложении А.

3.2. Этап II. Обработка результатов сличений.

3.2.1. Контроль MX приборов проводят в соответствии с методом, изложенным в Приложении Б.

3.2.2. В результате обработки исходных данных, сформированных по п. 3.1, получают:

3.2.2.1 Ряд результатов сличений di основанных на результатах измерений количества продукта Q 1 i , Q 2 i (п. 3.1.1):

di , %, i = 1, …, N

3.2.2.2. При N ≥ 10 — заключение об обнаружении дрейфа разности систематических составляющих погрешностей приборов (далее — дрейфа) или о том, что дрейф не обнаружен.

Читайте так же:
Почему не крутит счетчик энергомера

В случае обнаружения дрейфа получают его характеристики в виде оценки параметров (коэффициентов) принятой модели для описания дрейфа, стандартные отклонения оценок параметров.

3.2.2.3. Результат статистического анализа ряда сличений, основанный на полученной модели, который характеризует величину расхождения показаний приборов.

3.2.2.4. Оценку СКО разности случайных составляющих погрешностей сличаемых приборов.

3.2.2.5. Критическое значение С, %, рассчитанное на основании исходных данных п.п. 3.1.2, 3.1.3 с учетом числа сличений N. Критическое значение С характеризует максимальное допускаемое расхождение результатов измерений количества продукта двумя приборами.

3.2.2.6. Результат контроля MX приборов считают положительным, если абсолютная величина результата статистического анализа ряда сличений не превосходит критического значения С.

В противоположном случае результат контроля MX приборов считают отрицательным.

3.2.2.7. При N > 1 в случае отрицательного результата контроля рекомендуется провести контроль MX повторно только по последнему результату сличения из имеющегося ряда результатов сличений. По полученному в соответствии с процедурой п. 3.2.2 результату делают окончательное заключение о результате контроля MX приборов.

3.2.2.8. В случае обнаружения дрейфа погрешности — ожидаемый момент, когда результат контроля MX приборов станет отрицательным.

3.2.3. Методика обработки результатов сличений, приведена в Приложении Б.

4 ПРОВЕДЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

Контроль MX приборов проводят в автоматическом режиме с помощью программы для ЭВМ «Контроль погрешности счетчиков по результатам сличений», разработанной ФГУП ВНИИМС. При работе программы формируется отчет, включающий в себя исходные данные для проведения и результаты контроля MX приборов. Пример отчета приведен в Приложении Г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ЗНАЧЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ПЕРВОГО РОДА

Вероятность ошибочно признать прибор негодным, когда в действительности он годен, принято называть вероятностью ошибки первого рода и использовать для нее обозначение α .

Примечание: — Эту характеристику процедуры контроля принимают за основу для выбора критерия годности изделия. Если вероятность ошибки первого рода равна а, это означает, что при проведении 100 независимых экспериментов по контролю годных изделий в среднем 100 α из них будут ошибочно признаны негодными.

Применительно к рассматриваемой процедуре контроля MX приборов, число α — вероятность получить отрицательный результат контроля, когда MX приборов удовлетворяют существующим требованиям.

Используют для формирования критерия принятия решения о положительном или отрицательном результате контроле MX приборов. При выборе значения α руководствуются следующими соображениями. При увеличении α критическое значение С (см. п. 3.2.2.5) уменьшается, т.е. критерий становится более жестким. При этом вероятность ошибки второго рода β (см. Приложение В) также уменьшается.

Рекомендован выбор α из следующего ряда:

0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,07; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30

или любое число в диапазоне 0,01 ≤ α ≤ 0,30.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

Б.1 Статистический анализ данных для получения модели разности относительных погрешностей приборов

Б.1.1 Результаты сличений d i, рассчитывают, используя результаты измерений количества продукта (п. 3.1.1), по формуле

Б.1.2 В качестве модели дрейфа разности систематических составляющих погрешностей приборов принимают зависимость вида d = A + B*Q Σ , где Q Σ — величина, пропорциональная количеству продукта нарастающим итогом с момента первого сличения.

Примечание — Для расчета Q Σ используют значения 0,5*( Q 1 i + Q 2 i ), i = 1, . N.

Б.1.3 Получают оценки параметров А, В по методу наименьших квадратов, при этом:

при N < 10 принимают В = 0,

при N ≥ 10 проверяют значимость полученной оценки параметра В. В случае отрицательного результата проверки значимости принимают В = 0.

Результат статистического анализа ряда сличений получают в зависимости от того, обнаружен дрейф или нет: если обнаружен (коэффициент В отличен от нуля), принимают d = A + B*Q Σ N , а если не обнаружен ( B = 0), принимают d = А.

Получают стандартные отклонения оценок параметров, оценку СКО разности случайных составляющих погрешностей приборов.

Б.2 Расчет максимального допускаемого расхождения показаний приборов

Б.2.1 Для расчета максимального допускаемого расхождения показаний приборов используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов:

При этом функции определены следующими формулами в соответствии с обозначениями п. 3.1.2:

Б.2.2 Рассчитывают критическое значение С, %.

Функцию , определенную в п. Б.2.1, интегрируют по области GС, в которой переменные удовлетворяют неравенству

при этом С выбирают таким, чтобы интеграл был равен заданному значению α :

Б.3 Заключение о положительном либо отрицательном результате контроля MX принимают в соответствии с п. 3.2.2.6 путем сопоставления значения результата статистического анализа п. Б.1.3 и критического значения С п. Б.2.2.

Б.4 В случае обнаружения дрейфа получают ожидаемый момент, когда результат контроля MX прибора станет отрицательным. Используют статистический прогноз модели дрейфа по результатам анализа данных п. Б.1.

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(СПРАВОЧНОЕ)

РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ВТОРОГО РОДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЯ MX ПРИБОРОВ

Число β — вероятность получить положительный результат контроля, когда MX одного или обоих приборов не удовлетворяют существующим требованиям (вероятность ошибки второго рода).

Примечание — Структура исходных данных задачи позволяет получить лишь весьма приближенную информацию о погрешностях приборов, а именно, значение разности погрешностей двух приборов. Вследствие этого невозможно получить малые значения вероятности ошибки второго рода для всевозможных сочетаний характеристик погрешностей двух приборов. Например, процедура контроля не выявит негодный прибор, когда систематические составляющие погрешностей обоих приборов имеют один знак и близкие между собой значения, даже если они значительно превосходят предел допускаемой погрешности. Поэтому описанная методика не может заменить поверки. Для получения оценки доли случаев, когда негодный прибор не обнаружен, рассчитывают вероятность ошибки второго рода.

В.1 Для расчета вероятности ошибки второго рода в случае одного негодного прибора задают характеристики его погрешности: конкретные значения систематической составляющей погрешности δ CW, %, СКО случайной составляющей погрешности σ W , %.

Используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов:

При этом функции определены следующими формулами:

где — дельта-функция, равная нулю при х1 отличном от ;

— формулой (Б.4), в которой σ N принимают равной

В.2 Для расчета вероятности ошибки второго рода в случае двух негодных приборов задают характеристики погрешности каждого из них:

для первого — значения систематической составляющей , %, СКО случайной составляющей , %;

для второго — значения систематической составляющей , %, СКО случайной составляющей ,%.

Используют формулу для плотности совместного распределения погрешностей приборов

При этом функции определены следующими формулами

— формулой (Б.4), в которой σ N принимают равной

— формулой (Б.4), в которой σ N принимают равной

В.3 Рассчитывают вероятность ошибки второго рода

В случае одного негодного прибора используют функцию f(xl, yl, x2, y2), определенную в п. В.1, а в случае двух негодных приборов — в п. В.2.

Вероятность ошибки второго рода β берут равной интегралу от функции f(xl, yl, x2, y2) по области GA, в которой переменные удовлетворяют неравенству:

Читайте так же:
Счетчик моточасов смч 130

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПО ПРОГРАММЕ «КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ СЧЕТЧИКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СЛИЧЕНИЙ». МОДЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

Бесконтактные счетчики воды и жидкости с ультразвуковыми накладными датчиками

Для определения расхода жидкости без погружения измерительного устройства в поток и без нарушения целостности трубопроводов применяют расходомеры воды бесконтактного типа. В отличие от водомеров, через которые проходит измеряемый объем или в конструкцию которых входят импульсные погружные датчики, они не оказывают никакого влияния на систему и не создают риск возникновения утечек. Кроме того, бесконтактные счетчики отличаются простотой установки и широким диапазоном применения.

Портативный ультразвуковой расходомер

Говоря о бесконтактных методах определения расходов, стоит понимать, в каких условиях они будут применяться:

  1. В закрытых напорных системах – водопроводах питьевой воды, системах горячего водоснабжения, канализационных трубопроводах.
  2. В открытых каналах и безнапорных трубопроводах сточных вод.

В первом случае оптимальны мобильные расходомеры с накладными датчиками, которые устанавливаются непосредственно на трубопровод. Во втором используют узлы учета радарного типа, размещаемые над потоком жидкости в канале или трубе.

Портативные счетчики ChronoFLO-2

Переносной ультразвуковой расходомер ChronoFLO-2 французского производителя Hydreka SAS используется для измерения расхода чистой или слегка загрязненной воды без вмешательства в конструкцию закрытых систем напорных трубопроводов (выполнения сварки, установки арматуры и т.д.). Узел учета оснащен контрольным блоком, накладными датчиками, кабелями. Ультразвуковой сигнал, передаваемый от датчика, обрабатывается в измерительном блоке, результаты выводятся на жидкокристаллический экран.

Расходомер chronoFLO 2 с накладными датчиками

Принцип действия прибора основан на измерении времени прохождения двух импульсов между датчиками, установленными на наружной поверхности трубы вдоль движения потока. Первый импульс передается против направления потока (t1), а второй – по ходу движения жидкости (t2). Разница между этими показаниями определяет время движения среды между точками измерения, скорость движения (и расход) вычисляется через геометрические размеры трубопровода.

Преимущества использования ChronoFLO-2:

  • простота установки и демонтажа;
  • универсальность, возможность применения на различных диаметрах труб – от 16 до 3200 мм. Для разных типоразмеров трубопроводов используются различные схемы установки датчиков: типа W – для диаметра < 100 мм; типа V – для диаметра 100÷600 мм; типа Z – для диаметра > 600 мм;
  • наличие встроенного аккумулятора и возможность подключения внешних батарей – срок автономной работы прибора составляет до 1-2 месяцев;
  • устойчивость к температурным перепадам – датчики работают в диапазоне от -30 до +80 °С, контрольный блок – от -10 до +50 °С;
  • герметичное исполнение корпуса измерительного блока (IP67/IP68);
  • высокая точность измерений.

Ультразвуковые расходомеры ChronoFLO-2 используются: в качестве основной составляющей узла учета на напорных трубопроводах; как эталонный прибор поверки существующих водомеров; в комплексах по нахождению утечек и при определении толщины трубопровода; при калибровке подъемных насосов. Они могут работать в затопленных колодцах и в широких температурных диапазонах, обеспечивая высокую точность получаемых результатов.

Радарный водомер NivuFlow 7550 с датчиком OFR

Радарный расходомер NivuFlow 7550

Принцип действия радарного узла учета NivuFlow 7550 с датчиком OFR производства компании Nivus GmbH основан на определении поверхностной скорости движения потока и измерении уровня воды в канале или трубопроводе. Скорость на поверхности жидкой среды определяется радаром, а уровень потока – ультразвуковым датчиком.

Нужно отметить, что такой метод измерения не позволяет получать информацию о скорости движения на разных глубинах и поэтому точность его ограничена. Для получения более точных результатов применяют системы с кросс-корелляционными датчиками.

Бесконтактная система радарного учета используется для определения расхода сильно загрязненного потока или агрессивной жидкости, в которой нельзя использовать погружные датчики. Также она незаменима в условиях повышенной динамики потока и в труднодоступных местах измерения. Радарные расходомеры жидкости используют для ориентировочного измерения объема канализационных и технических стоков.

Ультразвуковые расходомеры для систем коммерческого учета ALTOSONIC V12

В настоящее время, главная цель приборов коммерческого учета – сохранить малую погрешность измерений при установке по месту эксплуатации.

РешениеKROHNE — ультразвуковой расходомер ALTOSONICV12 для коммерческого учета газа с установленными в нем 12 приемопередатчиками, образующими пять каналов измерения в горизонтальной плоскости и одним диагностическим каналом в вертикальной плоскости. Наличие отражения акустического луча по каждому каналу позволяет компенсировать завихрения и производить диагностику внутренней поверхности расходомера.

Ультразвуковой расходомер ALTOSONIC V12 устанавливает новые стандарты в области коммерческого учета газа.

ALTOSONIC V12 стал первым ультразвуковым расходомером, который получил сертификат OIML R 137, Класс 0.5, выданный Нидерландским Метрологическим Институтом NMi. Такой класс точности обеспечивает значительное снижение погрешности измерений по месту установки прибора.

Отсутствие выступающих и подвижных частей в измерительной трубе гарантирует отсутствие износа и потерь давления. Эта особенность, в сочетании с большими типоразмерами прибора, упрощает конфигурирование измерительных систем.

ALTOSONICV12 разработан для обеспечения максимально возможной точности измерений газа не только при идеальных условиях во время калибровки, но и при реальных условиях на объекте эксплуатации.

Отличительные особенности ALTOSONIC V12

  • Наличие отражения акустического сигнала для компенсации завихрений потока газа и диагностики отложений внутри расходомера
  • Минимальные требования к прямым участкам, определенные по результатам многочисленных испытаний в соответствии с требованиями стандартов AGA9, ISO 17089, MID
  • Уникальная система KROHNE Care Expert, созданная для возможности мониторинга и расширенной диагностики процесса измерения в режиме 24/7
  • Возможность замены преобразователей под давлением

ALTOSONICV12 экономит Ваше время

ALTOSONIC V12 разработан таким образом, чтобы на практике не зависеть от монтажного положения. Диагностическая система KROHNE Care на базе веб-технологий непрерывно отслеживает более 1200 значений, контролируя тем самым эксплуатационные характеристики расходомера и предупреждая оператора задолго до того, как скопившиеся на внутренней поверхности отложения могут привести к существенным ошибкам измерения.

Области применения:

  1. Коммерческий учет природного газа и прочих газов на основе метана
  2. Транспортировка природного газа по магистральным газопроводам
  3. Крупные потребители газа (например электростанции, нефтехимические предприятия, заводы по производству алюминия.

Отрасли промышленности:

  1. Нефтегазовая
  2. Химическая
  3. Металлургическая

Технические характеристики:

  1. Условный диаметр: 100…1 200 мм
  2. Погрешность измерения: ±0,5%
  3. Воспроизводимость: ±0,1%
  4. Рабочее давление, не более: 33 МПа
  5. Рабочая температура: -20. +70°C, -40. +100°C (опционально)
  6. Диапазон объемного расхода: 20. 77 100 м3/ч
  7. Выходные сигналы: 2 шт. – RS-485 Modbus, 4 шт. – импульсные, диагностическая плата KROHNE Care, 2 шт. – Ethernet (по запросу).

ALTOSONICV12 демонстрирует высокие показатели точности и надежности в условиях долгосрочной эксплуатации, имеет все необходимые допуски и сертификаты в соответствии с российскими стандартами.

В первом полугодии 2016 года стартует производство ALTOSONICV12 в России (производство «КРОНЕ-Автоматика»,Самара)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector