Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

Обсуждение приборов учета энергоресурсов
Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 53
Сообщения: 1712
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#1

Непрочитанное сообщение Aleksey » 12 дек 2011, 22:51

К сожалению нынешний "теплоучет", на источниках ( котельные, ТЭЦ) не отвечает "желаниям" производителя тепла. Попытки измерить разность расходов в открытых и закрытых системах, не дают требуемую точность, что приводит к спорам и разногласиям при взаиморасчетах между поставщиком и потребителем. По этой причине возникают "дискуссии" между продавцом и покупателем, люди портят отношения на ниве "практической метрологии" и водят друг дружку по судам.
Совсем недавно попался под руку узел учета теплоносителя (ГВС). Сие чудо смонтировано по всем правилам и руководствам завода изготовителя, прямые участки даже больше в полтора раза, нежели умные книги предписывают, да и в профессионализме монтажников сомнений не возникало, но.... учета был далеко не с пользу потребителя, а следовательно тонны и сотни тонн горячей воды утекают через карманы жильцов. И все бы ничего, а ведь работает - и тепловая инспекция не выводит "золотой" узел из учета, и житель не желает тратиться на что-то более точное.
Данный случай показывает пример "крохотного потребителя" у которого уже немаленькие проблемы с оплатой за "метрологическую" утечку теплоносителя, которая достигает 50-70 тысяч рублей в месяц. А как быть при учете с расходом в 500-1000 и того больше тонн в час. Даже небольшие рассогласования погрешностей расходомеров приводят к значительным ошибкам в результатах учета разности расходов.

В нашей стране созданы и успешно эксплуатируются первые дифференциальные расходомеры, которые способны высокоточно измерять расходы и разность расходов. Точность измерений в сотые, а то и тысячные процента миф или реальность???
... что такое дифференциальный метод измерения и возможно ли "увидеть" литры утечки в сотнях тонн?
Вложения
ГВС_Страница_2.jpg
Преобразователи идеально чистые
Преобразователи идеально чистые

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#2

Непрочитанное сообщение AGL » 15 дек 2011, 02:53

На мой взгляд, проблема низкой точности измерения разности расходов в системах теплоснабжения/теплопотребления – это есть самая главная проблема отечественного теплоучета, и её надо как-то решать.
Посмотрим на графики, построенные по распечаткам, выложенным Алексеем.
Даже общего взгляда на характер измерения разности часовых масс Мгвс = М1-М2 в данной двухтрубной системе ГВС достаточно для того, чтобы подумать: тут что-то не так. Ибо как-то неестественно высоко приподнялась зеленая кривая Мгвс над осью "Х", и потому несколько смущает 500-килограммовый водоразбор в самые сонные ночные часы.
Дополнительное изучение этой статистики показало: разность расходов (т.е. объемов потребления горячей воды Мгвс) здесь завышена по крайней мере на 200 кг за час. Если в этом доме нет постоянной утечки, то причина завышения разности расходов остается только одна – рассогласование фактических погрешностей расходомеров М1 и М2, в данном случае – положительное рассогласование, которое и привело к систематическому завышению результатов учета Мгвс не менее, чем на 200 кг за час.
За месяц этот "метрологический ГВС" равен 144 тоннам, что стОит жильцам вполне конкретных денег, хотя в относительном виде искажение результатов измерений разности масс не выглядит угрожающе – "всего" каких-то 14% дополнительных денег заплатят жильцы за имеющееся рассогласование погрешностей двух расходомеров.
Вложения
Zawyshenie_GVS.png

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#3

Непрочитанное сообщение AGL » 15 дек 2011, 12:12

В тех случаях, когда есть необходимость измерять разность расходов, образованную сравнительно небольшим водоразбором, даже незначительные ошибки в измерении масс М1 и М2 приводят к весьма значительному искажению результатов учета разности масс dM12 = Мгвс = М1-М2.
Обратим внимание на ситуацию, когда на тепловом вводе крупного потребителя (машиностроительный завод) со сравнительно большой циркуляцией (700 – 800 т/ч) имеет место сравнительно небольшой водоразбор на нужды ГВС.
В данном случае фактические погрешности каждого из расходомеров составили 1%, но знаки погрешностей противоположные - расходомер М1 занижает на -1%, а М2 – завышает на +1%. По этой причине рассогласование показаний расходомеров составило -2% (-1 - (+1) = -2), что сегодня не считается таким уж серьёзным рассогласованием (как говорится, видали мы и не такие рассогласования).
На картинке хорошо видно, что из-за отрицательного 2-процентного рассогласования расходомеров график разности масс "провалился" ниже нулевой линии в среднем на -15 т/ч, и бОльшую часть времени заводчане потребляли "отрицательный ГВС".
Ну, а последствия (за январь месяц) 2-процентного рассогласования М1 и М2 таковы: при фактическом потреблении горячей воды, равном Мгвс = 6595 тонн измеренное потребление составило -4665 тонн. Т.е. по результатам учета поставщик, отпустив потребителю 6595 тонн горячей воды, должен заплатить тому же потребителю еще за 4665 тонн ГВСа. Т.е. и товар, и деньги потекли в одном направлении – от поставщика к потребителю.
Таким образом, 1-процентная разнознаковая ошибка в измерении масс М1 и М2 привела к занижению учета Мгвс на 11260 тонн, или на -171% по отношению к фактически отпущенной горячей воде.
И такие "технологические парадоксы", вплоть до перемены знака результата учета (когда потребитель превращается в поставщика воды и тепла), мы наблюдаем повсеместно. И это есть серьёзная проблема нашего теплоучета, которая не может быть решена обычными методами и средствами измерения расхода теплоносителя.
Вложения
GVS_minus.png

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#4

Непрочитанное сообщение AGL » 16 дек 2011, 12:11

На этой иллюстрации показано, сколь значительна допускаемая погрешность измерения разности масс dM12 = M1-M2 двумя расходомерами с допускаемой погрешностью +/-1%. (Иллюстрация относится к заводской магистрали Ду500, о которой мы упоминали выше).
Как следует из диаграммы, даже наибольшая разность расходов, имевшая место в этом месяце (48 т/ч) измерена с допускаемой погрешностью +/-34%. Наименьшая разность часовых масс (иначе - подпитка), равная 0,6 т, измерена с допускаемой погрешностью +/-2428% (!), а подпитка за месяц, равная 6595 тонн (и, соотв., тепловая энергия с подпиточной водой) здесь измерена с допускаемой погрешностью +/-171%, или +/- 11277 тонн. Очевидно, что в случае применения 2-процентных расходомеров и относительная, и абсолютная погрешности будут в два раза больше. Понятно, что при столь астрономических допусках вряд ли можно рассчитывать на выполнение измерений со сколь-нибудь приемлемой для коммерческого учета точностью, и на практике мы постоянно сталкиваемся с результатами учета, имеющими крайне низкую достоверность, вплоть до изменения знака результата учета.
Вложения
Pogr_raznosti.png

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#5

Непрочитанное сообщение AGL » 16 дек 2011, 12:13

Как можно решить проблему низкой точности измерения разности расходов в двухтрубных системах теплоснабжения/теплопотребления?

1. Применять т.н. "согласованные пары расходомеров".
В 90-х годах уже предпринимались попытки "по отдельному заказу" (и, соответственно, за "отдельные деньги") предлагать потребителям согласованные пары расходомеров. Согласованная пара считалась таковой, если разность относительных погрешностей пары расходомеров (иначе – рассогласование расходомеров) не превышала +/-0,5%.
Однако надежда на рассогласование не более 0,5% себя не оправдала – на месте эксплуатации очень скоро рассогласование увеличивалось, и согласованные при поверке расходомеры на месте эксплуатации вели себя точно так же, как и обычные (несогласованные) пары расходомеров. Т.е. выигрыша в точности измерения разности расходов (подпитки магистрали на источнике, утечки или ГВС у потребителя) ранее согласованная пара не давала

2. Для уменьшения рассогласования каналов измерений масс М1 и М2 можно применять более точные расходомеры.
Сегодня в узлах теплоучета в основном применяются расходомеры с допускаемой погрешностью или 1%, или 1,5%, или 2%. Следовательно, максимально возможное рассогласование М1 и М2 (когда погрешности dM1 и dM2 достигли максимума и имеют разные знаки) может составить 2, 3 или 4%. Такие рассогласования неизбежно приведут к очень большим ошибкам в измерении разности расходов, что показано выше на примере открытой тепломагистрали Ду500.
Дальнейшее повышение точности расходомеров вряд ли возможно – на проливной установке мы, конечно, "загоним" погрешность в границы +/-0,5%, но на месте эксплуатации удержать такую точность нам вряд ли удастся. Но и расходомеры с допускаемой погрешностью +/-0,5%, даже если таковые и появятся, во многих случаях не решают проблемы низкой точности измерения разности расходов, особенно в закрытых системах, где относительная подпитка (утечка) невелика по сравнению с открытыми системами.

Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 53
Сообщения: 1712
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#6

Непрочитанное сообщение Aleksey » 16 дек 2011, 21:24

Причина всех раздоров и разбегов приборного учета кроется в том, что около 90% заказчиков пытаются оснастить жилые дома (соц.объекты и т.д) не дорогими, а лучше сказать самыми дешевыми теплосчетчиками. В итоге производитель устраивает "гонку вооружений" в приборном учете и начинает экономить на деталях. Даже раньше джампера были качественнее, а сейчас распадается на две половины при малейшем его движении. Установить качественный теплосчетчик удается только при повторной установке, когда собственники ощутили всю прелесть оплаты за "метрологический водоразбор".
Ну не может 1% ультразвуковой или элекромагнитный прибор с диапазоном 1:250 (500 - 1000) стоить в среднем 300-400 долларов, зарубежный аналог стоит на порядок выше и в этом есть правда.
Но все таки, есть в мире средства измерения на голову выше или даже на сто голов, чем самый точный электромагнитник и ультразвуковик???
Какой нужен принцип измерения чтобы обеспечить точность и стабильность показаний и начать вести УЧЕТ, а не заниматься танцами с бубном и пытаться реанимировать "не живой" прибор?

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#7

Непрочитанное сообщение AGL » 17 дек 2011, 22:32

Конечно же, стоимость зарубежных аналогов отечественных расходомеров в нашем понимании пока слишком высока, и цена европейских приборов для нашего потребителя становится неподъемной по мере увеличения Ду расходомера. Но, даже если "зарубежные" вдруг многократно подешевеют, и мы сможем покупать их в любых нужных количествах, то их применение тоже не сможет кардинально улучшить ситуацию с точностью измерения разности расходов.
Вспомним пример с открытой магистралью Ду500: там возможная ошибка в результатах учета подпитки исправными 1-процентными расходомерами достигает +/-171%.
Ну, хорошо. Потратим мы два мешка денег и купим два ЭМР Ду500 невероятно высокой точности (0,5% - по паспорту; а по факту – это кому как повезет). И, казалось бы, вот оно, "теплоучетное счастье" – мы снизили погрешность учета подпиточной воды и тепловой энергии с этой водой со 171% до 85%! А разве 85% ошибки в подсчете денег – это уже хорошо? Что мы скажем кассиру, который выдаст нам зарплату "с погрешностью минус 85%"?
Стало быть, импортная (дешевая ли, дорогая ли – не важно) расходоизмерительная техника тоже не решает главную проблему недостоверности разностных измерений.

В общем виде допускаемую относительную погрешность измерения разности масс на входе и выходе системы теплоснабжения (например, разности часовых масс dM12 = M1-M2) для предельной вероятности Р=1 можно рассчитать по следующей формуле:

ddM12 = +/-dM*[(M1+M2)/(M1-M2)],

где dM – допускаемая относительная погрешность измерения масс М1 и М2.
Видно, что погрешность измерения разности масс всегда больше погрешности измерения самих масс М1 и М2 (при не нулевой М2), и стремится к бесконечности, если разность масс М1-М2 стремится к нулю. И всегда в конкретном узле учета найдется такое сочетание М1 и М2, при котором погрешность разности масс (как допускаемая, так и фактическая) будет принимать недопустимо большие значения.

В приложении – небольшая записка, в которой более подробно говорится о метрологической проблеме измерения разности масс (разности расходов) на тепловых вводах потребителей, дан строгий вывод вышеприведенной формулы и приведен пример (далеко не самый худший) недостоверности результатов учета разности масс при применении высокоточных расходомеров.
Вложения
Pogreshnost_M1-M2.rar
(104.23 КБ) 1054 скачивания

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#8

Непрочитанное сообщение AGL » 18 дек 2011, 00:14

Вместе с тем существует простой и эффективный способ многократного повышения точности измерения разности масс – это периодическая перестановка местами расходомеров, установленных на подающем и обратном трубопроводах теплового ввода (тепломагистрали).
При каждой такой перестановке погрешность разности масс по модулю остаётся (почти) неизменной, но знак погрешности изменяется на противоположный. В результате за каждые два соседних цикла измерений суммарная погрешность разности масс стремится к нулю, тем самым освобождая измеренную разность масс от сколь-нибудь значимой ошибки. При этом есть и "побочный" полезный эффект – при таких перестановках повышается также точность измерения самих масс М1 и М2 в среднем в 1,4 раза, т.е. в корень из двух раз, т.к. в измерении расходов в каждой трубе уже участвует не один, а два расходомера.

Рассмотрим пример на конкретных цифрах, показывающих метрологическую суть измерений с перестановкой расходомеров местами.
Пусть фактические (истинные) расходы на тепловом вводе равны М1ф = 100 т/ч, М2ф = 99 т/ч, фактическая утечка Мутф = М1ф-М2ф = 1 т/ч.
Пусть расходомер М1 имеет фактическую абсолютную погрешность DM1 = +2 т/ч (+2%), а на обратном – DM2 = -1 т/ч (-1,01%).
Следовательно, по результатам измерений получим:
М1и = М1ф + DM1 = 100 + 2 = 102 т/ч;
М2и = М2ф + DM2 = 99 + (-1) = 98 т/ч;
Мути = М1и – М2и = 102 – 98 = +4 т/ч.
Видим, что с более-менее достоверным измерением утечки (собственно, ради её измерения и были поставлены в УУ два расходомера) ничего не получилось – фактическая абс. погрешность измерения Мутф составила +3 т/ч, или +300% по отношению к фактической утечке Мутф = 1 т/ч.

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#9

Непрочитанное сообщение AGL » 18 дек 2011, 01:25

Убедившись в крупной (размером в +300%) неудаче с измерением существующей утечки Мутф = 1 т/ч, поменяем местами наши расходомеры. Понятно, что расходомеры будут переставлены с трубы на трубу вместе со своими погрешностями – после перестановки завышавший на подаче расходомер будет завышать учет на обратке (на те же +2 т/ч), а занижавший на обратке будет занижать на подаче на свои -1 т/ч.
После перестановки результаты измерений получатся такими:
М1и = М1ф + DM1 = 100 + (-1) = 99 т/ч;
М2и = М2ф + DM2 = 99 + (+2) = 101 т/ч;
Мути = М1и – М2и = 99 – 101 = -2 т/ч.
Видно, что вместо фактической утечки Мутф = +1 т/ч мы после перестановки получили измеренную утечку Мути = -2 т/ч, т.е. фактическая погрешность измерения утечки составила -3 т/ч.
Смотрите: абсолютные погрешности измерения утечки до и после перестановки расходомеров численно равны, но противоположны по знаку! Следовательно, при суммировании (накоплении) измеренной утечки за два соседних цикла измерений эти разнознаковые погрешности полностью сократятся, и средняя за два цикла измерений измеренная утечка будет равна утечке фактической:

Мути = Мутф = (+4 + (-2))/2 = +1 т/ч.

Таким образом, с целью ликвидации значительной погрешности измерения разности масс мы своими руками создали пару дифференциальных (разностных – для высокоточного измерения разности) расходомеров, которые благодаря периодической перемене местами полностью уничтожили значительную (можно сказать – огромную!) погрешность измерения разности расходов!
Если мы и в дальнейшем будем переставлять расходомеры с трубы на трубу (например, каждые сутки в 10:00), то за каждые двое суток результат измерения разности расходов (при известных условиях) не будет иметь сколь-нибудь значимой ошибки. Хотя внутри каждого цикла (в каждый момент времени) эта пара дифференциальных расходомеров будет давать столь же неточный результат, как и при обычных (сегодняшних) измерениях.

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#10

Непрочитанное сообщение AGL » 18 дек 2011, 02:27

Обратим внимание на результаты учета, достигнутые на конкретном объекте с применением пары дифрасходомеров, которые поменялись местами усилиями обслуживающего персонала по требованию и в присутствии поставщика тепла.

В этом жилом доме в летний период функционирует двухтрубная система ГВС, и поставщик, изучая результаты учета водопотребления, заподозрил пару расходомеров в неаккуратном исполнении измерительных обязанностей. Иначе говоря, была выявлена большая "экономия" в потреблении воды и тепла, и подозрение пало на наличие отрицательного рассогласования расходомеров, что и привело к существенному занижению учета разности масс Мгвс = М1гвс – М2гвс.
Понятно, что потребителю не очень хотелось хлопотать по части чистки, ремонта и внеочередной поверки приборов, и он (потребитель) пытался убедить поставщика, что, мол, "приборы недавно поверялись" (что было правдой) и что "приборы работают хорошо и исправно" (что было неочевидно и в последствии оказалось неправдой).
Но поставщик не поверил в то, что потребление горячей воды в жилом доме до -900 кг/ч – это есть хорошо и потребовал поменять местами "хорошо работающие приборы". Что и было сделано 10-го августа на 16-м часу.

Результат работы в двух смежных циклах "самодельной" пары дифрасходомеров – на картинке.
Из картинки видно, что до перестановки расходомеров существовало отрицательное (и весьма значительное) рассогласование каналов измерений масс М1гвс и М2гвс, что и приводило к систематическому занижению учета Мгвс и тепла с потребляемой горячей водой. Среднее измеренное потребление горячей воды до перестановки Мгвс(до) = 805 кг/ч.
После перестановки отрицательное рассогласование М1гвс и М2гвс сменилось на точно такое же рассогласование, но уже положительное, и потребление горячей воды стало равным Мгвс(после) = 2162 кг/ч, т.е. возросло в 2,7 раза.
Истина – она, как всегда, посредине, поэтому фактическое водопотребление равно:

Мгвсф = [(Мгвс(до) + Мгвс(после)]/2 = (806+2162)/2 = 1484 кг/ч.

Следовательно, до перестановки расходомеров мы имели занижение учета Мгвс на -679 кг/ч (-46% от Мгвсф), а после перестановки образовалось завышение учета на те же 679 кг/ч (+46% от Мгвсф).
Таким образом, наша "рукодельная" пара дифрасходомеров за два цикла измерений превратила "гадкого утёнка" в "прекрасного лебедя" – крайне неточный учет Мгвс при "обычных" измерениях превратился в высокоточный учет при дифизмерениях.

P.S. Потребитель, увидев после перестановки приборов прирост потребления Мгвс почти в три раза, тоже усомнился в исправности расходомеров и обратился к поставщику с просьбой снять пломбы и сдать приборы во внеочередную поверку, не дожидаясь окончания 4-летнего МПИ.
Что и было сделано – 22 августа расходомеры были демонтированы и поверены с отрицательным результатом (фактические погрешности расходомеров были отрицательными, многократно превышали допуск и различались по размеру).
Вложения
Perestanovka.png

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#11

Непрочитанное сообщение AGL » 18 дек 2011, 04:58

Почему же такой простой и чрезвычайно эффективный способ повышения точности измерения разности расходов (ГВС, утечек, несанкционированного водоразбора) не применяется на практике?
Основными причинами предпочтений в применении классического способа ведения учета (без перестановки расходомеров) дифференциальному методу можно считать трудоёмкость процедуры перестановки расходомеров с трубы на трубу и невозможность (нежелательность) отключения системы теплоснабжения при низких температурах наружного воздуха. Кроме того, более-менее частая перестановка (например, два раз в месяц – с тем, чтобы по итогам месяца минимизировать ошибку в учете М1-М2) требует наличия дополнительного персонала у поставщика и в сервисных организациях (СО).
Но главным препятствием для повышения точности измерений "ручным дифметодом" можно считать отсутствие должной мотивации к таким действиям у всех участников процесса купли-продажи – у продавца, у потребителя, у СО. И потому все четыре года каждый расходомер "привязан" к своей трубе, из-за чего всегда имеется значительная ошибка в учете того или иного знака. И изменение этой ошибки происходит только из-за нестабильной работы расходомеров, приводящей к непредсказуемому изменению их погрешностей и фактического рассогласования показаний двух расходомеров.

К счастью, эффективное решение проблемы устойчиво низкой достоверности результатов учета разности масс в системах теплоснабжения уже найдено: сегодня созданы и эксплуатируются системы учета тепловой энергии, в которых реализован дифференциальный метод измерения расхода и массы теплоносителя и который обеспечивает чрезвычайно высокую точность и стабильность измерений разности расходов в двухтрубных системах теплоснабжения диаметром от 50 до 3000 мм.

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#12

Непрочитанное сообщение AGL » 19 дек 2011, 03:16

Не смотря на большое разнообразие методов и средств измерений расхода (объема), автоматическая перестановка расходомеров с трубы на трубу и обратно может быть реализована только в случае применения в узле учета расходомеров переменного перепада давления (для краткости – РППД).
РППД, помимо прочих достоинств, хороши еще и тем, что их главное измерительное устройство – дифманометр (ДМ) – связано с трубопроводом только импульсными линиями, передающими перепад давления на диафрагме в измерительные камеры ДМов. Т.е. для перестановки ДМов нет необходимости останавливать теплоснабжение, выполнять демонтаж и монтаж приборов на другой трубе, запускать систему в работу и т.д.
Установив на импульсных трубках программно управляемые клапана, можно автоматически и довольно быстро каждый ДМ отключить от пары импульсных трубок первой диафрагмы и подключить к другой паре трубок другой диафрагмы. В то же самое время другой ДМ точно так же отключается от "своих" импульсных линий и подключается к "чужим" импульсным линиям.
Частоту таких переключений пользователь может выбрать самостоятельно. Например, в дифференциально-интегрирующей системе (ДИС) типа "F15-C" предусмотрена возможность выбора длительности цикла измерений из ряда 1 мин.; 3 мин.; 10 мин.; 30 мин.; 1 час; 3 часа; 6 часов; 12 часов; 24 часа.
Двухлетние испытания ДИС в заводских условиях (на специально созданной для таких испытаний установке), а также первый год промышленной эксплуатации ДИС показали, что для обеспечения высокоточного учета достаточно иметь цикл переключений с длительностью 30 минут. Т.е. при ведении учета ДМы меняются местами каждые полчаса. В итоге в часовом архиве ошибки измерений расхода 1-го получаса компенсируются ошибками 2-го получаса, и результаты учета за час полностью освобождаются от систематической погрешности, вносимой ДМами. В случае, когда нужна еще более глубокая степень компенсации погрешностей, частоту переключения можно увеличить, вплоть до 1-го раза в минуту. Однако при практических измерениях в столь высокой частоте перестановки ДМов нет необходимости – результаты учета при 30-минутной частоте всегда устроят самого придирчивого владельца такого узла учета.

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Как это выглядит?

#13

Непрочитанное сообщение AGL » 19 дек 2011, 04:10

На фото показан внешний вид одной из ДИС, установленной на тепломагистрали одной из наших ТЭЦ. (Фото сделано во время заводских испытаний ДИС).
В шкафу управления в верхнем ряду слева виден контроллер, который управляет перестановкой ДМов и одновременно меняет местами сигналы дифманометров.
Рядом с контроллером – тепловычислитель СПТ961.2.
В среднем ряду смонтированы блок питания, конвертер цифровых сигналов и выключатели.
В нижней части шкафа виднеется плата управления переключающими клапанами.
На монтажной стойке внизу мы видим два дифманометра с 5-вентильными блоками и с цифровым выходным сигналом, внутри которых "спрятаны" и цифровые манометры абсолютного (или избыточного – по выбору) давления.
Выше дифманометров смонтированы четыре клапана с электроприводом (привод спрятан в желтых коробках). Эти клапана и занимаются периодической перестановкой ДМов с трубы на трубу.
На самом верху монтажной стойки смонтирован цифровой преобразователь температур Т1 и Т2 и разности температур dT. К нему подключается согласованная пара термометров, температура преобразуется в цифровой сигнал, который подается в контроллер и в СПТ.
Таким образом, при ведении учета аналоговые входы СПТ никак не используются, погрешность преобразования аналоговых сигналов в цифровой код внутри СПТ равна нулю (ввиду отсутствия такого преобразования), что также повышает точность результатов учета.
Вложения
ДИС ТАГ.jpg

Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 53
Сообщения: 1712
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#14

Непрочитанное сообщение Aleksey » 19 дек 2011, 21:48

Если данная система показывает себя только с положительной стороны, от чего поставщики да и потребители не ставят их во всю?

Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 53
Сообщения: 1712
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#15

Непрочитанное сообщение Aleksey » 20 дек 2011, 09:44

Поставщикам энергоресурсов порой просто не выгодно устанавливать данные системы, зачем во-первых тратиться, а во-вторых кому это надо, если можно апеллировать данными работой приборов учета как угодно. В одном из поселком нашего края "инспектор", а по научному - контролер, не хотел принимать узел учета смонтированный по всем нормам и правилам учета. Ей не понравилось, что лампочка без плафона, да и в углу подвала какой то мусор лежал. Да согласен, что порядок должен быть во всем, но viewtopic.php?f=5&t=24 данные узлы принимаются без издевок и нареканий. Зачем нам качественный учет, если вокруг столько "коров", которых "...не выдоишь за день,- устанет рука...
Показывая фотографию ДИС местные "тепловики" не могут понять, что за чудо на картинке, у кого какие предположения, многие утверждают, что это система "погодного регулирования". А услышав про дифференциальный способ измерения, сразу ухмыляться, мол на кой оно нам, нас и так не плохо кормят.

Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 53
Сообщения: 1712
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#16

Непрочитанное сообщение Aleksey » 20 дек 2011, 09:47

Но пусть ухмыляются, уважаемый AGL можно продолжить рассказ о самом принципе измерения, может и на 100 трубу такая система нужна, может не так все и дорого? ;)

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

На водке пропьём...

#17

Непрочитанное сообщение AGL » 22 дек 2011, 04:42

Алексей пишет: "Если данная система показывает себя только с положительной стороны, отчего поставщики, да и потребители не ставят их вовсю?".

Причины, наверное, у каждого теплоучетчика свои – кто-то считает обременительным ежегодно (или каждые два года) поверять диафрагмы, кому-то нравятся другие приборы из-за "удобства монтажа" и "неприхотливости в эксплуатации", а некоторые ценят "безповерочные поверки" и прочие достоинства. Это уже потом, после внедрения новой техники, приходит понимание, что "удобство монтажа" и "безпроливная поверка" – это далеко не главные достоинства приборов коммерческого учета. Но на стадии принятия решения по части "чего ставить?" критерии метрологической надежности и точности измерений (реальной, а не бумажной точности!) не всегда являются определяющими. Опять же – известный русский принцип "на водке пропьём, на спичках сэкономим" пока живет и здравствует.

Совсем недавно довелось изучать распространенную и, к сожалению, грустную теплоучетную ситуацию.
В крупном городе есть ТЭЦ, на ТЭЦ – довольно мощная закрытая (условно, конечно, закрытая) тепломагистраль. Тепло на ТЭЦ оптом покупает городская Теплосеть и везет это тепло к потребителям. И сильно концы с концами не сходятся у Теплосети, а особенно по подпитке и теплу с этой подпиткой. В общем, небаланс в полный рост. С трудом Теплосеть добыла часовые архивы за ноябрь – как с магистрального (коммерческого) УУ, так и с расходомера подпитки, и причина небалансов (возможно, одна из причин) стала видна "невооруженным глазом".
Оказалось, что по разности показаний магистральных расходомеров (dM12 = M1-M2) подпитка магистрали в 4,6 раза (!) больше показаний расходомера общестанционной подпитки! Т.е. на всю ТЭЦ выработано за месяц 15935 тонн подпиточной воды (по показаниям подпиточного расходомера), а только в эту магистраль якобы подано 72898 тонн подпиточной воды. Стало быть, под видом подпитки и тепла с подпиткой Теплосеть купила воздух, а кому его перепродать – непонятно, т.к. почти все потребители имеют свои приборы и совсем не желают платить за сверхнормативное рассогласование расходомеров в голове магистрали... А стоимость этого "метрологического тепла" – около 4,5 млн. руб. И нечто подобное тут наблюдается уже много лет.
А трагедия в том, что поставить приличный узел учета Теплосеть не хочет и не может – потому как шибко бедная она, Теплосеть-то, денюжек на хороший учет нет и не предвидится, потому как с этим нынешним якобы учетом одни убытки... А вот годами платить за "виртуальный товар" по 4,5 лимона в месяц (временами и по шесть-семь лимонов набегало!) – денюжки всегда есть...
В общем, моя не очень оригинальная мысль построить нормальный учет не нашла поддержки у руководства Теплосети. Видимо, пропивать на водке, а потом экономить на спичках – оно как-то привычнее.
Вложения
Zakr_mag_podpitka.png

Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 53
Сообщения: 1712
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#18

Непрочитанное сообщение Aleksey » 22 дек 2011, 22:17

Смотрю директор данного заведения (ТЭЦ) далеко не экономист, хотя я думаю тут то сложить да умножить надо. Нормальный коммерсант или по научному бизнесмен должен жить по строкам анекдота: "...скажи Гиви, а сколько будет дважды два? ..А мы продаем или покупаем". Но в данном случае действительно легче думать с какого кармана возместить затраты на покупку воздуха, нежели просто перестать его покупать. Таких пример думаю можно приводить много, плохо то, что люди привыкли жить когда "все общее и ничье", но данные времена прошли.
Вот очередной пример человеческой скупости или скорее глупости:
- в прикрепленном файле находиться архив работы прибора учета ГВС. Сразу скажу, что в месяц жители переплачивают за метрологический разбор горячей воды порядка 400-600 тонн, или в эквиваленте денежном - 60-80 тысяч рублей. А причина тому качество прибора, который с самого первого дня после установки не захотел выполнять паспортные % заложенные производителем. В итоге имеем расхождения между подачей и обраткой в среднем 500-600, а то и больше литров/час. Монтаж выполнен согласно руководству по эксплуатации и тут придирок быть не может. Сам счетчик ультразвуковой, грешили при запуске на наличие воздуха, но ситуация через месяц работы не поменялась. Более того счетчик установленный на отоплении показывает с удивительной повторяемостью в 3,5-4,5 % расхождений между М1 и М2 и исправить данный процент к сожалению руками инженера не получается, а лезть в прибор не позволено заводом. Вот "народ" до сих пор не может решить, что же лучше, или переплачивать за ГВС по 60-80 тысяч в месяц или же произвести замену на менее капризные приборы, стоимостью до 120 тысяч и перестать платить за ошибки создателей приборного учета.
Вложения
работа приборов в системе ГВС ЭСДУ.rar
(35.67 КБ) 667 скачиваний

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#19

Непрочитанное сообщение AGL » 25 дек 2011, 04:09

А пока народонаселение решает, что лучше – платить за воздух или каким-то образом повышать достоверность учета, мы посмотрим на работу пары не очень "экономных" ЭСДУ.
Скорее всего, тут оплошал расходомер М2, его показания серьёзно "провалились", из-за чего и возникло приличное рассогласование каналов измерения масс М1 и М2. В результате к полезному ГВСу прибавилась солидная доля "метрологического водоразбора", который (скорее всего) безропотно и оплачивается жильцами.
Конечно же, тратить деньги на замену "себя не зарекомендовавших" приборов не хочется... И тут снова надо выбирать – "вчера по пять, но большие, а сегодня по три, но ...". Может быть, тут смогла бы помочь сервисная организация? Видимо, фирменный сервис подразумевает (в том числе) и обеспечение исправной работы приборов учета? Сервисмены, ау! Вас давно дожидается пара полумертвых изделий типа ЭСДУ-50 и ЭСДУ-32...
Вложения
GVS_2_trubka.png

AGL
VIP персона
Posts in topic: 192
Сообщения: 3746
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 18 раз

Дифференциальные расходомеры - миф или реальность?!

#20

Непрочитанное сообщение AGL » 25 дек 2011, 05:34

На нескольких вышеприведенных примерах мы убедились, что задача достоверного измерения разности расходов (точнее - разности масс) не может быть решена с применением "обычных" расходомеров – результаты учета разности масс с помощью "обычных" расходомеров всегда искажены или в сторону завышения, или в сторону занижения. Пока решить эту проблему можно только единственным способом – путём периодической перемены расходомеров местами. Но ручная перестановка расходомеров сопряжена со многими трудностями и сложностями, и потому осуществляется лишь в единичных случаях; автоматическая же перестановка "обычных" расходомеров просто невозможна.
Для решения проблемы недостоверности результатов учета разности масс созданы и уже эксплуатируются дифференциальные расходомеры на базе расходомеров переменного перепада давления (дифРППД).

Алексей спрашивает: "... может и на 100 трубу такая система нужна?"
Несомненно: дифРППД обеспечат высочайшую точность измерения расхода и разности расходов на тепловых вводах потребителей (или на тепломагистралях) с диаметром трубопроводов от 50 мм до 3000 мм.
В С.-Петербурге первая пара дифРППД в составе цифровой дифференциально-интегрирующей системы (ДИС) построена на слабооткрытой заводской тепломагистрали Ду700 с циркуляцией около 875 т/ч и очень малым потреблением горячей воды на нужды ГВС – в среднем 4,4 т/ч. Т.е. относительный водоразбор на заводе (на ТЭЦ - это подпитка) настолько мал, что измерить его классическим способом принципиально невозможно – даже хорошо согласованные расходомеры измеряют подпитку магистрали с фактической погрешностью в сотни процентов. Однако с задачей высокоточного измерения малых относительных водоразборов успешно справляются дифРППД.

Ответить