Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

Сличение, испытание приборов учета
Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#1

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 22 фев 2012, 19:46

В теме про большие диапазоны расхода я писал, что у нас в лаборатории объявился новый теплосчетчик МКТС с электромагнитыми расходомерами, заявленный диапазон измерения которых 1:1000. После испытаний этого теплосчетчика в соответствии с официальной методикой был подтвержден диапазон погрешностей обоих датчиков расхода +/-1% в диапазоне 1:500. Вдвое меньший диапазон расходов был принят потому, что верхняя граница скорости потока соответствовала примерно 10 м/с, а мы ограничились верхним пределом около 5 м/с, как максимальным с точки зрения практических приложений.
На картинке - средние значения погрешности при испытаниях двух датчиков расхода этого теплосчетчика в четырех точках диапазона расходов от 0,07 до 35 м3/ч. Можно отметить, что второй канал вписался в коридор погрешности +/- 0,5% (практически в +/- 0,4% !) во всем исследованном диапазоне.
Да, еще кое-какие подробности: датчики расхода имеют Ду=50, проточная часть измерительного канала - прямоугольная, датчик расхода - "три в одном" - производит одновременно измерения расхода, давления и температуры, связь с вычислителем - по витой паре, т.е. вся информация об измерениях всех параметров передается в цифре. Подробности про эту модель можно найти в Интернете, в т.ч. на сайте производителя.
Вложения
Pogr1.png

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#2

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 22 фев 2012, 19:54

По результатам этих испытаний можно также попробовать оценить среднее квадратичное отклонение (СКО) погрешности в каждой точке. При каждом значении расхода выполнялись три пролива, и, вообще говоря, оценка СКО по трем значениям не является корректной (для корректной оценки значений должно быть не менее семи). Но, как бы то ни было, построим диаграмму оценки СКО погрешности в зависимости от расхода.
Видно, что в этой части здесь тоже всё в порядке: значения СКО много меньше допустимых значений погрешности расходомеров, и имеют тенденцию к снижению при увеличении расхода.
Вложения
SKO1.png

Аватара пользователя
Aleksey
Гуру форума
Posts in topic: 10
Сообщения: 1692
Зарегистрирован: 14 окт 2011, 21:54
Откуда: Приморский край, г.Уссурийск
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 4 раза
Контактная информация:

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#3

Непрочитанное сообщение Aleksey » 22 фев 2012, 20:17

Андрей Чигинёв писал(а):В теме про большие диапазоны расхода я писал, что у нас в лаборатории объявился новый теплосчетчик МКТС с электромагнитыми расходомерами, заявленный диапазон измерения которых 1:1000. После испытаний этого теплосчетчика в соответствии с официальной методикой был подтвержден диапазон погрешностей обоих датчиков расхода +/-1% в диапазоне 1:500.
А что на счет
Андрей Чигинёв писал(а):Надо будет еще раз погонять, но потщательнее, уже не по официальной методике, а по доморощенной.
?

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Доморощенная методика - как это?

#4

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 23 фев 2012, 01:23

Однажды, лет 15 назад (+/- 3 года) спросил я одного хорошего знакомого - как бы это так испытать в лаборатории расходомер, чтобы понять - как он будет вести себя в реальной работе в долгосрочной перспективе. (Не исключено, что этот мой знакомый наблюдает сейчас за нашим форумом в виде гостя, если захочет - объявится).
На что мне было отвечено: "А ты его попеременно с разными температурами пролей и все увидишь".
В итоге появилась эта самая методика "термоударов", "термошока" или "термоциклирования", как ее называли в разное время. Последнее название кажется наиболее удачным, поэтому в последнее время мы применяем именно его.
В чем же она заключается: расходомер попеременно проливается на лабораторном стенде горячей и холодной водой, перерывы между "горячими" и "холодными" испытаниями должны быть минимальны, насколько это возможно. Сегодня, имея в нашей лаборатории два горячеводных стенда, мы решаем эту задачу очень просто: заряжаем бак одного стенда горячей водой (около 70 град.С), второго - холодной ("комнатной" температуры, примерно 20 град.С), и проливаем расходомер последовательно на первом стенде, потом на втором, потом опять на первом и т.д.
Не сказать, чтобы мы очень часто этим занимаемся - раз иди два в год от силы. И в основном только с относительно новыми приборами, т.е. с совсем новыми, которые нам иногда подбрасывают производители для подобного рода испытаний.
В результате сложилось примерно такое мнение - если расходомер выдержал трехкратное термоциклирование туда-сюда и не выскочил за паспортный диапазон по погрешности, то образец достойный, если не выдержал, то надо рассматривать ситуацию детально...
Подчеркну - методика ни в коем случае не официальная, а исключительно ДОМОРОЩЕННАЯ, поэтому разного рода претензии к ней не принимаются. А вот здоровая критика, альтернативный анализ и альтернативная интерпретация результатов - сколько угодно...

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#5

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 23 фев 2012, 02:06

Вот как выглядят результаты испытаний термоциклированием расходомера первого канала. Видно, что в середине и верхней точке диапазона (красная и зеленая линии) погрешность расходомера от испытания к испытанию не выходит за диапазон +/- 1%, а только немного изменяется в соответствии с температурой жидкости - снижается при изменении температуры, и повышается с ее увеличением. А вот в нижней точке по расходу - погрешность с каждым циклом буквально "идет в разнос", причем в противофазе изменениям температуры - растет с ее уменьшением и наоборот.
Предположение: в процессе реальной эксплуатации у данного расходомера будут наблюдаться определенные проблемы с соблюдением продекларированной погрешности в нижней части диапазона расходов.
Вложения
MKTS-Ch1.png

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#6

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 23 фев 2012, 02:29

Что касается расходомера, подключенного ко второму каналу теплосчетчика, то его поведение в процессе термоциклирования гораздо более приятно глазу. Несмотря на "прыжок" погрешности вверх на нижнем пределе расхода при первом цикле охлаждения, он потом "выправился" и упорно оставался в предписанном диапазоне +/- 1% до конца испытаний. А в самом последнем цикле снова оказался в коридоре +/- 0,5%, как это и было на первом этапе наших экспериментов до термоциклирования.
Предположение - этот расходомер в реальной эксплуатации будет выдерживать заявленные характеристики намного лучше и дольше расходомера, подключенного к первому каналу теплосчетчика.
Вложения
MKTS-Ch2.png

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#7

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 23 фев 2012, 05:29

Веселенькая тема, задаем вопросы.

1. Изделие к Вам попало вместе с документацией ?

2. Можете выложить страничку с нормированием погрешности ?

3. Дополнительная погрешность по изменению температуры измеряемой среды нормирована ?

4. Какова максимальная температура измеряемой среды ?

5. Утвержденная методика - это та "гостовская", где +20 С проливная вода и ни гу-гу про другие температуры ?

6. Каков МПИ ?

7. Может добрые люди и нам дадут поиспытывать изделие ?

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#8

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 23 фев 2012, 15:01

Вячеслав Шутиков писал(а):Веселенькая тема, задаем вопросы.
Отвечаю:
1. Да, вместе с документацией.
2, 3 - можно точно узнать на сайте производителя http://www.intelpribor.ru/mkts.htm .
4. 150град.С.
5. Да, точно можно узнать также на сайте.
6. Кажется, 4 года.
7. Не знаю, может и дадут. Я их сам не видел...

Вы бы мне свое изделие дали - моноблочный РППД, вот уж мы над ним поиздевались бы...

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#9

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 23 фев 2012, 15:15

Проведенные термоциклические испытания расходомеров позволяют оценить среднюю зависимость их погрешности от температуры среды - насколько изменяется эта самая погрешность при изменении температуры жидкости, расход которой измеряется. Выразим эту характеристику в процентах погрешности, отнесенных к 100 град.С. На диаграмме - зависимость этой самой температуробоязни от расхода для каждого из каналов расходомера. Видно, что температуробоязнь снижается с ростом расхода и имеет недопустимо большое (по крайней мере, на мой взгляд) значение для нижнего предела расхода. Опять же видно, что расходомер в канале 2 ведет себя гораздо лучше расходомера в первом канале.
Вложения
Ktb.png

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#10

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 25 фев 2012, 01:26

Андрей Чигинёв писал(а):
Вы бы мне свое изделие дали - моноблочный РППД, вот уж мы над ним поиздевались бы...
Дадим конечно, как только очередной изготовим.

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Павлины говоришь ?...

#11

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 25 фев 2012, 01:33

Андрей Чигинёв писал(а):... у нас в лаборатории объявился новый теплосчетчик МКТС с электромагнитыми расходомерами, заявленный диапазон измерения которых 1:1000. После испытаний этого теплосчетчика в соответствии с официальной методикой был подтвержден диапазон погрешностей обоих датчиков расхода +/-1% в диапазоне 1:500. Вдвое меньший диапазон расходов был принят потому, что верхняя граница скорости потока соответствовала примерно 10 м/с, а мы ограничились верхним пределом около 5 м/с, как максимальным с точки зрения практических приложений.
Андрей Викторович, чего скромничать-то, надо было написать 10 000:1 или, еще лучше, 100 000:1. Звучит ого-го как, и, главное – это будет правда. Правда потому, что в документах производителя написано:
«Погрешность измерения расхода, в зависимости от класса точности, не более, (%): – класс А: ±(1+0,01∙Gmax/G)».

Берем 100 000:1, получаем 1001% погрешности, но зато какой диапазон!!!

Теперь серъезно.
Из этой формулки следует, что погрешность в ±2% достигается в точке по расходу Gmax/G =100. А если мы вспомним, что верхний предел расхода соответствует скорости 10 м/с, а в тепловых магистралях более 3 м/с и не встретить, то получим скромненький такой, «как бы реальный», диапазончик 30:1. Вот такой фокус, трючок такой маркетинговый для лохов. Слова «как бы реальный» взяты мной в кавычки только потому, что я считаю ЭМР-ы в принципе не пригодными (независимо от производителя) для корректных тепловых измерений.

На графике ниже отстроены графики зависимости погрешности от скорости для расходомеров МКТС и ЭМР AXF050 (Иокогава). Так применяя к Иокогаве такой же трючок, глядя на график, можно громко-громко прокричать: расходомер с диапазоном 2200:1, налетай! Последняя гастроль! Однако не кричит Иокогава, скромничает.

Вот такая, блин, тысяча к одному. :)-(:

30.png

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Шедевр и теплоучет

#12

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 26 фев 2012, 21:24

В разделе 4.4 «Метрологические характеристики» РЭ на МКТС (стр. 25) написано, цитирую:

Величина относительной погрешности измерительного канала количества теплоты теплосчетчика соответствует значению, %:

δQМКТС = ± (|δКРV| + |δ∆t| + |δИМ∆t|+|δQККТвыч|) , («чуднАя формулка» - прим. мое)

где

− δКРV – предел допускаемой относительной погрешности КР при измерении объема теплоносителя;
− δ∆t – предел допускаемой относительной погрешности комплекта термопреобразователей при измерении разности температур;
− δИМ∆t – предел допускаемой относительной погрешности теплосчетчика при измерении разности температур теплоносителя без учета погрешности термопреобразователей;
− δQККТвыч – предел допускаемой относительной погрешности информационно-вычислительных каналов количества теплоты.


Новейшее слово в метрологии! ШЕДЕВР! Вот где часы с трусами слОжены так слОжены, да еще и с ученым знаком «модуль», да еще и в особо крупных размерах. Ай молодцы авторы, о каком балансе можно говорить после ЭТОГО !? Пипец, однако, полный. Бежать, бежать бегом и как можно дальше от такого нормирования. Не иначе как империалистический агент из-за бугра прокрался и втюхал эту формулку в РЭ с целью дискредитации и подрыва деловой репутации производителя.

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#13

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 26 фев 2012, 21:47

Давайте посмотрим графически на допускаемую относительную погрешность измерения тепловой энергии по «чуднОй формулке» для МКТС на примере закрытой системы теплоснабжения с расходомерами в подаче и обратке и с циркуляцией Gmax, в зависимости от разности температур при Т1=100 С, и сравним ее с тем, как «есть на самом деле», причем в «как есть на самом деле» для простоты в первом приближении пренебрежем погрешностью измерения температур и их разности. Результат – на картинке ниже.
31.png
А если добавить погрешность по температуре ?

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#14

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 26 фев 2012, 21:54

Вячеслав Шутиков писал(а):Результат – на картинке ниже.
Вячеслав Иванович, картинка впечатляет... А Ваши формулы для расчетов можно увидеть?

Каханков Андрей
Уважаемый форумчанин
Posts in topic: 5
Сообщения: 533
Зарегистрирован: 14 янв 2012, 04:22
Поблагодарили: 1 раз

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#15

Непрочитанное сообщение Каханков Андрей » 26 фев 2012, 22:08

Эх, Вячеслав Иванович, Вячеслав Иванович... Погрешность результата косвенных измерений - это уже высшая математика. Я тут недавно объяснял инженерам-энергетикам, почему у них между одноименными фазами НН двух трансформаторов 6/0,4 кВ напряжение присутствует, примерно 119 В. Два дня объяснял, диаграммы рисовал... А ты про погрешности, такая мелочь. Хотя, конструктивно и технологически над МКТС трудились, похоже, инженеры. А вот в дальнейшем взялись за дело управляющие менеджеры.

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#16

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 27 фев 2012, 01:49

Андрей Чигинёв писал(а): Вячеслав Иванович, картинка впечатляет... А Ваши формулы для расчетов можно увидеть?
С формулами все просто. Учетная схема для закрытой системы: W=W1-W2=M1(h1-hxв)-M2(h2-hхв).

Для МКТС все посчитано по «чуднОй формулке» в лоб.

Для «как есть на самом деле».
Относительная погрешность W как разности двух величин (W1 и W2):
32.png
Сами расчеты и картинки – в Екселе во вложении. Можно, конечно, посчитать и строго, с энтальпией холодной воды и погрешностями по температурам Т1 и Т2, но результат сравнения будет еще более мрачным.
Вложения
Диапазон 1000_1.xlsx
(239.94 КБ) 206 скачиваний

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#17

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 27 фев 2012, 01:58

Каханков Андрей писал(а):Эх, Вячеслав Иванович, Вячеслав Иванович... Погрешность результата косвенных измерений - это уже высшая математика.
Андрей Евгеньевич, какая там "высшая" ?! Это - ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ метрологические знания и не более того. Второй - третий курс технического вуза. Печально.
Каханков Андрей писал(а): Я тут недавно объяснял инженерам-энергетикам, почему у них между одноименными фазами НН двух трансформаторов 6/0,4 кВ напряжение присутствует, примерно 119 В. Два дня объяснял, диаграммы рисовал...
А что там у тебя с фазами ? Поподробнее можно ?

Каханков Андрей
Уважаемый форумчанин
Posts in topic: 5
Сообщения: 533
Зарегистрирован: 14 янв 2012, 04:22
Поблагодарили: 1 раз

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#18

Непрочитанное сообщение Каханков Андрей » 27 фев 2012, 05:56

"А что там у тебя с фазами ? Поподробнее можно ?"
Можно. Вячеслав Иванович, ответ в разделе "разное".

Вячеслав Шутиков
Ветеран форума
Posts in topic: 58
Сообщения: 1371
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 16:22
Поблагодарили: 4 раза

Пролохарии всех стран, объединяйтесь! (Из манифеста Маркса)

#19

Непрочитанное сообщение Вячеслав Шутиков » 29 фев 2012, 17:43

31.png
Для того, чтобы ранее приведенная картинка с погрешностями (повторена выше) не казалась злобным наветом, давайте сделаем следующий численный эксперимент. Возьмем фактические параметры закрытой тепломагистрали из примера Андрея Викторовича (ЦТП + 2 жилых дома) и рассчитаем эталонную энергию отопления. Далее предположим, что фактические погрешности расходомеров на подаче и обратке составили ±1% (в допуске) и рассчитаем фактическую погрешность по энергии отопления в этих двух случаях. Результат приведен в таблице ниже.

35.png

Нужны ли еще какие-либо комментарии ?

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 19
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Лабораторные испытания теплосчетчика МКТС

#20

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 01 мар 2012, 01:37

Вячеслав Иванович, только для большей правдивости картины надо указать не Т1=100 и Т2=80, а Т1=90 и Т2=65 - второе намного ближе к реальному графику 105/70, который в общем-то неплохо соблюдается на ЦТП, а первое - из разряда разгильдяйства с точки зрения надлежащей регулировки систем теплоснабжения...

Ответить