Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#41

От страшной картины свихнулся разум...
Как представил разлетающиеся мозги от вбивания в них к-та... :lol:

#42

Да мы аккуратно, с помощью Адама (RS232) ;)

#43

Ну, тогда ещё куда ни шло... А я думал, что кувалдой по нежным мозгам приборчика... :o

#44

Да зарплаты не те чтобы кувалдой!!! Метран 150 для нас около 100 тыс.руб.

#45

Да зарплаты не те чтобы кувалдой!!! Метран 150 для нас около 100 тыс.руб.

Кстати какие метраны в эксплуатации???
Вот хочу перейти на Метран-300ПР. Ранее пользовался только 320 версией. Понятно чем отличаются и полагаю что 300 будет постабильнее и поточнее. А как вы думаете господа?

#46

Aleksey писал(а):
Да зарплаты не те чтобы кувалдой!!! Метран 150 для нас около 100 тыс.руб.
Кстати какие метраны в эксплуатации???
Вот хочу перейти на Метран-300ПР. Ранее пользовался только 320 версией. Понятно чем отличаются и полагаю что 300 будет постабильнее и поточнее. А как вы думаете господа?

Алексей, может в отдельную тему перейдем!!!??? Про датчики давления говорить можно долго!!!

#47

Согласен. Я конечно говорил про расходометрию, надеялся что учет построен не только "Метрановскими" датчиками по давлению, но и кубы считаете метрановцами. И есть опыт эксплуатации "Метран-300ПР".

#48

Алексей пишет: "А возможно представить, что на данном заводе были бы установлены "обыкновенные" расходомеры с ну очень точной погрешностью 0,5 % - как бы повела себя система, и кто бы выиграл или проиграл? Тепловики или потребитель?".

На вопрос "кто выиграет, кто проиграет" однозначного ответа быть не может: ошибка измерений есть всегда (в пределах или за пределами допуска – не важно), и всегда есть сторона (продавец или потребитель), которая получает "метрологическую прибыль", и есть сторона, которая имеет убыток того или иного размера. И размер выигрыша (или проигрыша – с какой стороны трубы смотреть) зависит только лишь от сочетания размеров и знаков фактических погрешностей расходомеров М1 и М2.
Наглядным примером сказанному служит учетная ситуация, имевшая место в недавнем прошлом на магистрали Ду700, на которой 1-го декабря была введена в работу ДИС.
На рис. 1 приведены графики измеренных разностей масс (подпитки) Мп = М1-М2 за три периода времени: в январе (обычные РППД), в ноябре (обычные РППД) и декабре (дифРППД).
Видим, что в январе каналы измерений М1 и М2 имели отрицательное рассогласование на уровне около -10 т/ч. Этого небольшого рассогласования (около -1%) хватило для того, чтобы учет подпитки оказался отрицательным, и погрешность этого учета составила -217% по отношению к "эталонному" декабрю.
К концу года (в ноябре) по причине дрейфа градуировочных характеристик одного или обоих дифманометров отрицательное рассогласование М1 и М2 сменилось положительным (на уровне +1,5%, что тоже в допуске), и ошибка в учете подпитки магистрали составила +361% по отношению к истинной подпитке, измеренной в декабре парой дифРППД.
А если бы мы могли проанализировать работу этого узла учета за последние 30 лет? Мы там увидели бы, как выигравшие и проигравшие поменялись местами, наверное, сотни раз. Но в любом случае за последние 360 месяцев мы ни разу не встретили бы ситуации, когда учет ГВСа был бы выполнен со сколь-нибудь приемлемой точностью, и в каждом месяце кто-то потерял бы, а кто-то приобрёл бы "метрологический подарок".

#49

Алексей пишет: "А возможно представить, что на данном заводе были бы установлены "обыкновенные" расходомеры с ну очень точной погрешностью 0,5 % - как бы повела себя система, и кто бы выиграл или проиграл? Примерная экономия от дифРППД какова?".

Предположим, что на этой заводской магистрали рядышком стоят два абсолютно одинаковых узла учета – один с обычными расходомерами, а другой – с дифференциальными расходомерами. И каждый расходомер на "подаче" на рабочих расходах имеет средневзвешенную систематическую погрешность +0,5%, а оба расходомера на "обратке" имеют погрешность -0,5%. Т.е. и обычная пара расходомеров, и пара дифРППД рассогласованы положительно (т.е. как бы имеется положительная "утечка") и рассогласованы эти пары в среднем ровно на +1%.
На рис. 2 показано, как выглядит фактическое рассогласование этих двух пар расходомеров.

Вопрос: какими окажутся результаты учета по итогам месяца у обычной пары и у дифференциальной пары при совершенно одинаковых (+/-0,5%) погрешностях одноименных расходомеров?

#50

Итак, возьмем результаты учета М1, М2 и dM12 = Мп = М1-М2, полученные в декабре парой РППД в дифференциальном режиме измерений (см. рис. 4) и объявим их истинными (эталонными). И будем всю эту красоту измерять парой высокоточных (+/-0,5%) обычных расходомеров. И сравним результаты этих измерений с действительными (эталонными) значениями.

#51

Для большей наглядности рассмотрим результаты учета только за одни сутки.
Из рис. 5 видно, что расходомер М1 завысил показания на 0,5%, расходомер М1 занизил на 0,5%, в результате чего измеренная разность масс (подпитка) оказалась равной 252,328 т за сутки. В то же время эталонное (фактическое) значение подпитки равно 31,240 т за сутки.
Следовательно, при погрешностях расходомеров, равных всего +/-0,5%, и фактическом рассогласовании М1 и М2 в 1% (а сегодня кое-кто отстаивает право на "разбежку" в +/-4%) результат учета подпитки этой магистрали оказался завышен в 8,1 раза.
Отсюда со всей неизбежностью следует вывод: измерить даже высокоточными (+/-0,5%) расходомерами разность расходов сколь-нибудь достоверно практически невозможно.
Очевидно, что 1-проценные расходомеры ошибутся в измерении этой подпитки в 16,2 раза, а 2-процентные – в 32,4 раза. Вот такой вот у нас комучет.

#52

Теперь мы эти же самые расходомеры М1 и М2, имеющие фактические погрешности +0,5% и -0,5%, "заставим" работать в дифрежиме с ежечасной перестановкой с трубы на трубу. И сравним полученные результаты учета за те же самые сутки, в течение которых учет осуществлялся обычным способом, при котором каждый расходомер был "привязан" к своей трубе.
Результаты работы этой пары расходомеров в дифрежиме – на рис. 6.
Видим, что вид графиков изменения во времени измеренных М1, М2 и Мп = М1-М2 изменился: вместо гладких графиков, смещенных на +/-0,5%, теперь мы видим три "пилы", в центре которых расположены эталонные (действительные) значения М1э, М2э и Мпэ.
В первом часе данных суток на подаче стоял расходомер, завышающий на 0,5%, а на обратке – занижающий на 0,5%. Из-за положительного рассогласования М1 и М2 на +1% измеренная подпитка составила 8,7 т вместо эталонных 0,528 т. И учет подпитки в этом часе оказался завышен в 8,7/0,528 = 16,5 раза. Получилось, как всегда, плохо.
Во втором часе суток расходомеры поменялись местами: ранее занижавший расходомер с обратки перекочевал на подачу, а завышавший на подаче стал измерять расход в обратке. И уже возникло отрицательное рассогласование М1 и М2, и измеренная подпитка снова искажена до неузнаваемости, и вместо эталонной подпитки Мпэ = 0,035 тонн эта пара расходомеров измерила -8,1 тонн за час. И снова получилось из рук вон плохо – результат учета изменил знак и в 231 раз (!!) изменился по размеру по отношению к Мпэ.
А теперь сравним эталонную подпитку Мпэ и измеренную подпитку Мпи за два часа, т.е. суммы подпиток Мпэ и Мпи за два соседних цикла измерений.
Эталонная подпитка равна: Мпэ = 0,527 + 0,035 = 0,562 тонн за 2 часа;
Измеренная подпитка: Мпи = 8,715 + (-8,120) = 0,595 тонн за 2 часа.
Видим, что совершенно никчемные результаты учета в каждом часе дали превосходный результат за два часа: измеренная подпитка Мпи почти совпала с эталонной подпиткой Мпэ!
Продолжая и в дальнейшем ежечасно переставлять расходомеры местами, мы по-прежнему в каждом часе будем иметь грандиозную ошибку в учете подпитки. Но за каждые два часа фактические ошибки каждого часа будут полностью (точнее, почти полностью) скомпенсированы, и результат учета подпитки в каждом часе будет весьма близок к истине, т.е. к Мпэ.

Ну, а результаты суточного учета подпитки парой диф. расходомеров, рассогласованных на +/-1%, таковы.
Фактическая (эталонная) подпитка Мпэ = 31,240 тонн за сутки;
Измеренная в дифрежиме подпитка Мпи = 31, 453 тонн за сутки.
Ошибка измерения подпитки в дифрежиме составил всего -0,213 тонн за сутки.
Как видим, абсолютного совпадения Мпэ и Мпи не получилось – данные разошлись на 213 кг за сутки, что соответствует неисключенному отрицательному рассогласованию масс М1 и М2 на -0,001% при исходном рассогласовании +/-1%. Следовательно, по итогам учета за сутки дифрежим измерений увеличил степень согласования каналов измерений масс М1 и М2 в 1/0,001 = 1000 раз по отношению к 1-процентному рассогласованию при обычных измерениях. А по мере накопления данных ошибка измерения разности масс (подпитки) будет уменьшаться из-за более глубокой взаимокомпенсации остаточного рассогласования, имеющего место на коротких интервалах времени. Скоро мы увидим, что осталось от погрешностей измерения разности масс по итогам месяца.

#53

На рис. 7 показано, как изменялась эффективность (степень уменьшения погрешности) измерения разности масс при переходе от обычных к дифизмерениям за каждые два часа в течение рассматриваемых суток.
Здесь мы видим, что метрологический эффект дифизмерений за 12 пар часов изменялся в широких пределах – степень повышения точности изменялась от 326 (десятая пара часов) до 92764 (вторая пара часов). Средневзвешенная эффективность за эти сутки составила 1037 – во столько раз дифизмерения разности масс (подпитки магистрали) оказались точнее обычных измерений, выполненных высокоточными расходомерами с фактической погрешностью +/-0,5%.
Видимо, будет интересным посмотреть на график изменения эффективности дифучета в течение месяца. Сейчас мы построим этот график.

#54

Здесь (на рис. 8) мы видим изменение степени подавления исходной погрешности (при обычных измерениях 0,5-процентными расходомерами) при переходе к дифференциальным измерениям. Как видно из графика, в основном 2-часовой эффект изменяется от 300 до 4000 раз, предельные значения – от 58 до 92764 раз.
В среднем же дифференциальный режим измерений уменьшил погрешность измерения подпитки с 6491 тонны (+222% от Мпэ) до -672 кг за месяц (-0,023% от Мпэ), или в 9667 раз. По сути дела, нескомпенсированные 672 кг погрешности за 744 часа работы расходомеров с Qmax = 2000 т/ч – это уже нулевая погрешность по сравнению с 6491-й тонной, которые мы имели бы при классических измерениях высокоточными (+/-0,5%) расходомерами.

#55

Имея возможность дифференциального способа измерения на "обычных" коммерческих объектах, то 99% проблем исчезли бы самим собой. Но.....
Я все таки жду, что когда наступит утро у AGL, мы увидим работу дифРППД на заводе, где по возможность случайности, рабочие ночной смены, все таки не стали утруждаться открытием кранов горячей воды, а тихо и мирно поедали новогодние сладости.

#56

Новогоднее утро уже, наконец, наступило!

С Новым Годом!

Сейчас посмотрим, как заводчане встречали Новый Год!

#57

Вот такую "картину маслом" выписала первая наша пара дифрасходомеров за первые 732 часа работы. Здесь мы видим, что 31-го декабря совсем мало заводчан вышло на работу – утренний максимум потребления горячей воды (на 7-м часу) составил всего 3,3 т/ч, дневной максимум – 1,3 т/ч (13-й час), а вечерний максимум (19-й час) оказался равным 2,4 т/ч. А что происходило на заводе в новогоднюю ночь – даже и не разглядеть в таком масштабе. Посмотрим данные за 31 декабря – 1 января под микроскопом...

#58

С новым годом! Мы тут вторые сутки поеданий заканчиваем
Вот он и "абсолютно идеальный" учет дифференциальных расходомеров. Всего 0.005%, это в 2000 раз точнее электромагнитников и в 4 тысячи раз ультразвука отечественного производства. Приходиться поверить и в такие чудеса!

#59

И все таки зоводчане не подвели - они променяли теплый душ на оливье и шампанское! И так первая новогодняя ночь показала успех в применении дифференциального способа измерения теплоносителя.

#60

Как и ожидалось, горячеводная жизнь завода сошла на нет именно на первом часу Нового Года!
В последний час 2011-го года измеренная подпитка магистрали составила 256 кг (0,030% от М1), а после боя курантов, на первом часу нового года, превратилась в микроскопическую величину – целых 44 килограмма воды израсходовали заводчане в первый час! Что соответствует относительному водоразбору в 0,005%... Видимо, заводчане весь первый час наступившего новогода, отведав газировки, плотно налегали на оливье и к горячеводным кранам вообще не приближались... :D
Но работа есть работа, делу время – потехе час, и на втором часу немногочисленный народ таки отправился мыть чайные чашки, тарелки из-под оливье и прочую посуду, и уже 90 кг воды было потрачено на мытьё посуды. На третьем часу разность масс М1-М2 уже составила 140 кг, и далее по нарастающей, и к 6-му часу ГВС на заводе уже составил целых 579 кг за час. И вплоть до 13-го часа потребление воды составляло около 500 кг/ч, или 0,05% от М1.

В общем, дифмашинка оправдала все наши ожидания: при минимуме (отсутствии) потребления горячей воды мы ожидали согласование каналов измерения масс М1 и М2 на уровне менее 0,01%, так оно и получилось: в первый час нового года магистраль Ду700 закрылась до 0,005%! Хотя нельзя гарантировать того, что в этих 0,005% нет какой-нибудь капельной утечки (всё-таки тепловое хозяйство завода весьма обширное), и ни один заводчанин в первом часе не притронулся к горячеводному крану даже на 10 – 20 секунд.
Следовательно, если какой-нибудь отбор воды всё-таки имел место, то мы можем говорить о метрологическом рассогласовании каналов М1 и М2 у пары дифРППД Ду700 на уровне не более чем +/-0,005%.
Стало быть, сверхвысокоточные дифференциальные расходомеры – это таки не миф, а объективная реальность, подтверждение которой мы и получили в минувшую новогоднюю ночь.

primteplo.ru