Розглянуто принцип роботи мікропроцесорного вимірювача швидкості та температури потоку, наведено його структурну схему.

Індекс рубрикатора НБУВ: З324-5

Рубрики:

Вимірювання витрат рідин і газів

Шифр НБУВ: Ж70321 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто математичні аспекти відтворення образу температурного поля газового середовища із застосуванням поліноміальних апроксимацій оберненої швидкості поширення акустичних коливань. Наведено результати досліджень середньої, середньоквадратичної та максимальної методичної похибок апроксимації температурного поля.

Cтворено еталонну установку для відтворення одиниці швидкості повітряного потоку та її передачі вимірювачам швидкості потоку у межах 0,1...40 м/с при невизначеності вимірювання (2,5...0,86) %. До системи еталонів швидкості належать насадки Піто - Прандтля, зразкові соплаконфузори, ультразвуковий вимірювач швидкості та анемометри різного типу. Проведено калібрування еталонів. Для калібрування робочої частини використано оригінальний термоанемометричний метод, в якому суміщено процеси калібрування та вимірювання.

Розглянуто структурну схему ультразвукового витратоміру рідини з накладними датчиками, що базується на фазочастотному методі перетворення параметрів ультразвукових коливань під час проходження ними однієї й тієї ж дальності потоком рідини, яка рухається, та проти нього. Показано, що у витратомірі, який побудовано на базі даного методу, суттєво зменшено вплив на результат вимірювання ревербераційних завад. Проаналізовано систематичну похибку вимірювання швидкості течії рідини за допомогою запропонованого витратоміру.

Обгрунтовано наукові засади оптимального проектування крильчастих засобів вимірювання витрат рідин (ЗВВР). Розвинуто теорію проектування швидкісних крильчастих витратомірів і лічильників. Розроблено математичну модель, яка враховує гідродинамічні особливості потоку вимірювальної рідини за умов її взаємодії з первинним перетворювачем приладу та дозволяє відтворити його роботу за умов усталеного та несталого режимів. Одержано аналітичні залежності динамічних і статистичних характеристик крильчастих ЗВВР, виявлено вплив на їх роботу геометричних параметрів конструкцій та властивостей вимірюваних рідин. Запропоновано комплексний алгоритм розв'язання задачі оптимізації крильчастих ЗВВР за критеріями одержання мінімальної відносної похибки вимірювань, середньоінтегральної відносної похибки вимірювань, а також мінімальної нелінійності градуювальної характеристики. Побудовано систему оптимального проектування крильчастих засобів вимірювання витрат рідин на базі розробленої математичної моделі, створеного комплексного алгоритму оптимізації та відповідного програмного забезпечення.

Запропоновано математичну модель перетворювача турбінного типу (турбінного давача), оснащеного безопорною турбіною, яка з похибкою від -1,6 % до +1,7 % описує статичні характеристики реального турбінного давача.

Проведено дослідження теплового методу вимірювання витрат рідин. Показано можливості запропонованого методу вимірювання під час створення і цілеспрямованих впливів на механізм теплообміну нагрітого тіла із рідиною, що рухається, де нагрітим тілом служить металевий або напівпровідниковий термометр.

На базі CFD-технології запропоновано методику та результати розрахунків частоти обертання турбіни газового витратоміра для перехідних режимів, а також одержано залежність частоти обертання від витрати газу в стаціонарному режимі. Результати можна використати в розрахунково-експериментальному підході для прогнозування метрологічних характеристик газових лічильників.

Викладено основні підходи до створення структури високоточної інформаційно-вимірювальної системи витрати газів з "інтелектуальними датчиками" із використанням протоколу ModBus. Указано на переваги "гнучкої" структури вимірювальної системи у порівнянні з "жорсткою" структурою. Проаналізовано похибки, які впливають на роботу вимірювальної системи.

Викладено структуру та основні алгоритми системи автоматизованого розрахунку та проектування витратомірів змінного перепаду тиску на базі нового комплексу міждержавних стандартів. Розглянуто варіанти розрахунку таких витратомірів.

Рассмотрены основы построения математической модели турбинных преобразователей расхода энергоресурсов с уравновешенным ротором.

На підставі результатів експериментальних досліджень установлено залежність між витратою та статистичними характеристиками (спектральною характеристикою, дисперсією, ентропією) шумів контрольованого середовища, які утворюються внаслідок його переміщення замірною ділянкою, що дає змогу використовувати зазначені характеристики як носій інформації про поточну витрату. Розроблено принцип безконтактного вимірювання витрати газоподібних середовищ, який полягає у тому, що статистичні характеристики випадкових коливань (шумів), зумовлені переміщенням контрольованого середовища, використано як вимірювальні сигнали, що дозволяє створювати малогабаритні засоби вимірювання витрати класу робочих еталонів. Створено спектрально-енергетичну, дисперсійну й ентропійну моделі інформаційно-вимірювальної системи у вигляді передавальних функцій залежності витрати газу від статистичних оцінок (енергії спектру, дисперсії, ентропії) шумів контрольованого середовища, що уможливлює реалізацію алгоритмів і засобів цифрового опрацювання потоків вимірювальних даних. Розроблено алгоритми перетворення й опрацювання випадкових (шумових) сигналів потоку контрольованого середовища з використанням реалізованих моделей (спектрально-енергетичної, дисперсійної, ентропійної), які забезпечують формування вимірювальної інформації на базі сформульованого принципу.

Надано математичну модель неоднорідної довгоперіодичної волоконно-оптичної решітки, засновану на теорії зв'язаних мод. Ця модель здатна врахувати і випадок із показником заломлення навколишнього середовища вищим, ніж в оболонки оптичного волокна, що дає переваги в багатьох застосуваннях. Як одне із застосувань моделі розроблено новий сенсор рівня рідини, а також порівняно результати його моделювання з експериментальними даними.

Рассмотрены новые технологии создания и усовершенствования средств метрологического обеспечения учета природного газа, позволяющие существенно повысить его точность, а также приведены конкретные технические решения.

Наведено результати аналізу невизначеності вимірювання під час побудови еталону передавання одиниці об'єму і об'ємної витрати природного газу на базі витратоміра змінного перепаду тиску (ВЗПТ). Кількісно оцінено невизначеність у ході експериментального визначення градуювального коефіцієнта ВЗПТ.

Розглянуто питання нормування одного із найбільш застосованих методів вимірювання витрат і кількості плинних енергоносіїв - методу змінного перепаду тиску, за допомогою якого вимірюється витрата та кількість природного газу в газопроводах, перегрітої пари на теплових електричних станціях тощо. Подано теорію методу змінного перепаду тиску та вимоги до витратомірів змінного перепаду тиску, зокрема, до пристроїв звуження потоку. Проведено порівняльний аналіз нормативних документів, розкрито методику виконання вимірювань та розрахунку похибок вимірювання. Подано алгоритми розрахунку пристроїв звуження потоку, а також алгоритм розрахунку витрат. Наведено проект нового стандарту, що унормовує вимірювання витрати та кількості плинних енергоносіїв за методом змінного перепаду тиску.

Рассмотрены вопросы нормирования одного из наиболее применяемых методов измерения затрат и количества текучих энергоносителей - метода переменного перепада давления, при помощи которого измеряют расход и количество природного газа в газопроводах, перегретого пара на тепловых электрических станциях прочее. Подана теория метода переменного перепада давления и требования к расходомерам переменного перепада давления, в частности, к устройству сужения потока. Приведен сравнительный анализ нормативных документов, раскрыта методика выполнения измерений и расчета погрешностей измерения. Поданы алгоритмы устройств сужения потока, а также алгоритм расчета затрат. Приведен проект нового стандарта, нормирующего измерения затрат и количества текучих энергоносителей по методу переменного перепада давления.

Представлено результати аналізу функціонування державного первинного еталона одиниць об'ємної та масової витрати рідини після впровадження у метрологічну практику України. Описано його конструктивні та метрологічні характеристики.

Розглянуто основні проблемні задачі гігрометрії природного газу. Описано та проаналізовано основні методи та засоби вимірювань вологості природного газу. Запропоновано способи підвищення точності вимірювань, що грунтуються на методології кваліметрії.

Описано високоточний автоматичний задавач-стабілізатор витрати газу-носія із заданою дискретністю зміни витрати у вибраному діапазоні. Наведено залежності для моделювання та розрахунку дросельних елементів задавача.